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Mesure directe du degré d’oxydation du cérium à micro-échelle dans des fossiles

publié le

P. Gueriau, C. Mocuta, and L. Bertrand. Cerium anomaly at microscale in fossils. Analytical Chemistry, 87(17):8827–8836, 2015 [article]

Les concentrations en terres rares dans les sédiments et les fossiles, notamment celle du cérium qui a la particularité d’être présent à la fois sous la forme +III mais également +IV en fonction des conditions locales d’oxydo-réduction, sont au cœur de nombreuses études s’intéressant aux environnements passés. De nouveaux développements analytiques, qui s’inscrivent dans une collaboration de longue date entre IPANEMA, le Muséum national d’Histoire naturelle et les lignes de lumière DIFFABS et LUCIA de SOLEIL, ont permis de cartographier à l’échelle micrométrique le degré d’oxydation du cérium dans des fossiles à conservation exceptionnelle datant de 95 millions d’années.

La nouvelle procédure mise en place par IPANEMA se base sur la collecte de spectres d’absorption X et sur la production de cartes de spéciation obtenues par l’association de plusieurs cartographies de fluorescence X collectées à différentes énergies d’excitation à travers le seuil L3 du cérium. Le degré d’oxydation du cérium, en partie sous la forme +IV, est remarquablement homogène à micro-échelle au sein de chaque fossile étudié mais également entre différents fossiles du site. La présence de cérium sous la forme +IV suggère que l’environnement d’enfouissement était légèrement oxydant, ce qui est en accord avec les données indirectes apportées par des mesures ponctuelles des concentrations en terres rares.

Cette étude fournit une approche complémentaire permettant de mieux décrire et contraindre certains indicateurs paléo-environnementaux qui sont pour l’heure essentiellement étudiés à l’aide de techniques de laboratoire invasives et destructrices, et sans possibilité d’imagerie. Ces développements offrent également d’intéressantes perspectives pour d’autres disciplines s’intéressant de près aux terres rares, comme par exemple l’industrie minière, la métallurgie ou encore la médecine.

Voir en ligne : Article sur le site d’Analytical Chemistry


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