Nouvelle approche d'acquisition des données de macle de la calcite sous EBSD.

Camille PARLANGEAU
LMS, école Polytechnique, Palaiseau, France

En géologie structurale, l’inversion des données de macles de la calcite est communément utilisée pour reconstruire les paléo-contraintes dans les bassins sédimentaires. Une macle est une association poly-cristalline orientée formée par la juxtaposition de cristaux d’une même phase. La méthode d’inversion la plus utilisée utilisant le maclage de la calcite nécessite les informations suivantes :

• Orientation de l’axe optique du cristal
• Orientation des 3 plans de macles possibles
• Statut maclé ou non maclé sur chacun des 3 plans.

Pour chaque grain l’inversion a besoin des informations sur un minimum de 30 cristaux par lame mince (sachant qu’un échantillon est composé de 3 lames minces perpendiculaires les unes aux autres). Traditionnellement, les données sont collectées en utilisant un microscope optique équipé d’une platine universelle. Cependant le protocole est long et fastidieux. Il faut rester plusieurs jours devant le microscope à collecter les données pour un seul échantillon. Et à cela s’ajoutent les limitations techniques liées à l’utilisation d’une platine universelle qui ne permet pas de mesurer les orientations des plans maclés subparallèles à la lame mince, qui est limitée aussi quant à l’inclinaison pouvant être appliquée pour mesurer un plan. S’ajoutera aussi la limite de la vision humaine qui impacte directement la détermination sur le statut du plan de macle (maclé ou non maclé). Toutes ces limitations peuvent amener à des erreurs sur la détermination des contraintes à l’origine de ces déformations (Parlangeau et al., 2018).

L’EBSD est utilisé afin d’obtenir des informations quantitatives sur les microstructures et les orientations cristallines. Cet outil peut donc permettre d’aider à résoudre ces limitations techniques mais aussi à réduire considérablement les erreurs sur le statut maclé ou non maclé des plans de macle. Cependant, les matériaux géologiques nécessitent une adaptation quant au protocole EBSD afin de limiter le temps d’analyse tout en gardant une résolution des données nécessaire dans le cadre d’une utilisation du maclage de la calcite pour reconstruire les paléo-contraintes. La mise en place d’un nouveau protocole nécessite par ailleurs d’analyser les mêmes matériaux suivant le protocole testé et la mesure traditionnelle. La préparation des échantillons et la mise en place de l’analyse EBSD ont été des défis techniques majeurs durant la thèse. L’EBSD sera-t-il utilisable, à l’avenir, pour les matériaux géologiques ?