Technique de laboratoire qui détermine les distributions granulométriques en mesurant le motif de diffusion angulaire d'un faisceau laser traversant une dispersion de particules sédimentaires ; fournit des classes granulométriques et des métriques basées sur le volume (moyenne, tri, centiles) utilisées en interprétation sédimentaire.

Principe

Les théories de diffusion (Fraunhofer ou Mie, selon la taille des particules et l'indice de réfraction) traduisent la distribution angulaire de la lumière diffusée en une distribution de tailles de particules ; des résultats précis dépendent d'une bonne dispersion, de la connaissance des propriétés optiques et des réglages instrumentaux.

Démonstration

Des échantillons de sédiment de plateau sont dispersés chimiquement et par ultrasons, puis mesurés par diffraction laser pour produire des distributions volumétriques du fin au grossier. Des couches de tempête montrent un déplacement vers des modes plus grossiers et un tri plus mauvais par rapport aux sédiments hémipélagiques de fond, informant sur l'énergie de dépôt.

Mauvaise application

Mesurer des échantillons non dispersés ou floculés, ne pas éliminer les revêtements organiques, ou utiliser des hypothèses de modèle optique inappropriées ; ces erreurs provoquent un grossissement artificiel ou une bimodalité et mènent à des interprétations erronées du transport sédimentaire.

Conséquence

Lorsque les échantillons sont correctement préparés et que les modèles sont choisis de manière appropriée, la diffraction laser fournit des distributions granulométriques rapides, reproductibles et haute résolution qui renseignent sur les processus de transport, les environnements de dépôt et les études source-vers-dépotoir.

Inversion

L'inverse correspond aux méthodes classiques de tamisage ou pipette qui donnent des distributions en masse ou pourcentages pondéraux sur des plages de taille limitées ; elles peuvent être préférées pour les fractions grossières ou la comparabilité réglementaire mais n'ont pas la plage dynamique continue de la diffraction laser.

Limite

Efficace sur une large gamme allant du submicronique à plusieurs millimètres selon l'optique de l'instrument ; les limites incluent la sensibilité à la forme des particules, les hypothèses sur l'indice de réfraction et l'incapacité à distinguer les agrégats des particules primaires sans protocoles de dispersion rigoureux.

Tension sémantique

Il existe une tension entre les sorties basées sur le volume de la diffraction laser et les méthodes traditionnelles basées sur la masse ; comparer les ensembles de données nécessite de la prudence et l'on débat de la possibilité de substituer les métriques laser aux archives historiques tamis/pipette sans conversion.

Synthèse

La diffraction laser de granulométrie est une méthode rapide et reproductible pour obtenir des distributions de tailles de particules basées sur le volume à partir d'échantillons sédimentaires dispersés ; sa fiabilité dépend d'une dispersion correcte, du choix du modèle et d'une épuration croisée avec des techniques traditionnelles pour une interprétation sédimentaire complète.