Analyse non destructive et sensible à la surface de carottes fendues ou entières par fluorescence X (XRF) produisant des profils élémentaires à haute résolution le long de la carotte, généralement rapportés en comptages ou concentrations semi-quantitatives pour un ensemble d'éléments.

Principe

Des rayons X primaires excitent les atomes de l'échantillon provoquant l'émission de rayons X secondaires caractéristiques ; des détecteurs mesurent ces énergies et intensités qui correspondent à des signaux spécifiques aux éléments et peuvent être convertis en concentrations relatives ou étalonnées après corrections des effets de matrice, géométrie et atténuation.

Démonstration

Une carotte pélagique fendue est scannée par XRF produisant des profils continus de Ca, Sr, Ti et Fe ; des pics de Ca et Sr indiquent des intervalles riches en carbonate tandis que Ti et Fe suivent l'apport terrigène, orientant les prélèvements pour analyses isotopiques.

Mauvaise application

Utiliser les comptages XRF bruts comme concentrations élémentaires absolues sans appliquer corrections de matrice, normalisation humidité/densité, correction de dérive instrumentale ou étalonnage contre des standards fournit des profils géochimiques trompeurs.

Conséquence

Des données XRF de carotte correctement traitées fournissent des enregistrements chémostratigraphiques rapides et à haute résolution qui soutiennent les interprétations de provenance, la corrélation, la détection d'événements (par ex. horizons volcaniques) et la sélection d'échantillons pour géochimie quantitative en laboratoire.

Inversion

L'inversion serait de traiter les pics d'intensité XRF comme indicateurs minéralogiques directs ; la XRF mesure l'abondance élémentaire en surface et peut être influencée par la granulométrie, la rugosité de surface et l'atténuation de matrice ; la minéralogie doit être déduite avec prudence ou par méthodes complémentaires.

Limite

S'applique au scan XRF de surface ou peu invasif de carottes ; exclut les analyses destructives par digestion totale qui donnent des concentrations pleinement quantitatives pour éléments traces et isotopes, et est limitée en sensibilité pour éléments légers et ultra-trazas sauf étalonnage adapté.

Tension sémantique

Tension entre profils élémentaires XRF (rapides, continus, semi-quantitatifs) et techniques ponctuelles entièrement quantitatives comme ICP-MS ou chimie humide : chaque approche présente des compromis en résolution, quantification et préparation d'échantillons.

Synthèse

La XRF en balayage de carotte est un moyen non destructif et rapide d'obtenir signatures élémentaires continues le long des carottes ; après corrections de matrice et étalonnage, c'est un outil chémostratigraphique et de provenance puissant, à intégrer avec analyses minéralogiques et géochimiques quantitatives.