12

plateformes analytiques

7.5

M€ d’équipements

149

k€/an coût de fonctionnement

11.9

ETP IT statutaires

10.4

ETP C/EC statutaires

597

m² de laboratoire

Les instruments du réseau :

Le réseau Gaz Rares regroupe des instruments dédiés à deux grands types d’approches scienti-fiques : (i) l’analyse des gaz rares pour le traçage isotopique et géochimique et (ii) l’analyse des gaz rares et des traces de fission pour la géo-thermo-chronologie. Ce réseau rassemble des instruments aussi différents que des spectromètres de masse pour mesurer l’isotopie et les abondances des gaz rares, et des microscopes optiques pour compter les traces de fissions.

Une grande partie des instruments sur les plate-formes du réseau est dédiée à la géo-thermo-chronologie avec des chronomètres basés sur les systèmes radiochronologiques 40K/40Ar et 40Ar/39Ar (Feldspaths, micas, matrice, glace) et (U-Th-Sm)/4He (apatite, zircon, oxydes). Ces mesures sont mises en œuvre grâce à des spectromètres à secteur magné-tique ou quadripolaires, soit à l’échelle des grains de minéraux, soit in situ à l’intérieur des grains quand les spectromètres sont couplés avec des lasers. Les datations par comptage des traces produites lors de la fission naturelle de l’238U (apatite et zircon) sont souvent mises en œuvre en parallèle par les mêmes équipes. Ces datations nécessitent la mesure com-plémentaire des éléments pères (K, U, Th, Sm) et de l’imagerie amont, qui sont opérées en collaboration avec les autres réseaux de RéGEF, ou par irradiation sur accélérateur pour les traces de fission et 40Ar/39Ar. Basées sur des réactions nucléaires diffé-rentes (spallation et captures), les datations cosmo-géniques sont mises en œuvre par les plateformes spécialisées dans le traçage isotopique, et capables de mesurer les isotopes naturels de l’3He et 21Ne qui sont produits en quantités très faibles. 

Le traçage isotopique est mis en œuvre par 3 plateformes. Les gaz rares (He, Ne, Ar, Kr, Xe) sont extraits de minéraux naturels terrestres et extrater-restres (par broyage, fusion ou ablation laser) ou dans différents fluides crustaux (eau, gaz), et l’analyses effectuée sur des spectromètres de masse multi-collection de nouvelle génération.

La distribution sur le territoire et le personnel affecté :

Les données produites :

Le réseau Gaz Rares produit une grande quantité de datations qui permettent de contraindre le calen-drier et les taux des processus géologiques sur notre planète, que ce soit l’âge des roches magmatiques et métamorphiques, la datation des séries sédimen-taires via la téphrochronologie, la vitesse de surrec-tion des chaînes de montagnes via la thermochronologie, la datation pionnière des latérites, des minéralisations, ou encore l’âge des paysages et leurs vitesses d’érosion via la mesure des nucléïdes cosmogéniques.

Les nombreux isotopes fils produits par les diffé-rentes réactions nucléaires sur Terre et dans le sys-tème solaire confèrent aux systèmes isotopiques des gaz rares un pouvoir de traçage très important que ce soit pour reconstruire la formation du système solaire, la différentiation et l’évolution du manteau, l’origine de notre l’atmosphère, la migration des fluides dans la croûte terrestre, ou encore les relations avec les aléas telluriques naturels ou ceux d’origine anthropique.

Organisation et spécificités :

La communauté « gaz rares » regroupe différentes spécificités analytiques et techniques et diffère des autres réseaux de RéGEF quant à la gestion du parc analytique. En effet, peu de groupes ont recours à des contrats de maintenance, et la plupart des laboratoires ont monté leurs propres installations amont pour l’extraction et la purification des gaz
rares. La majorité de ces équipes se sont spécialisées dans le développement et gèrent la maintenance des équipements.
Le coût des instruments est très varié, allant de quelques dizaines de milliers d’euros pour les microscopes traces de fission (30-40 k€), à des centaines de milers d’euros pour les lignes et spectromètres gaz rares (200-300 k€ pour les lignes+ spectromètres quadripolaires à 500-700 k€ pour les lignes + spectromètres à secteur magnétiques). Les spécificités techniques pour chaque type d’analyse ou de datation rendent les instruments du réseau peu flexibles à d’autres type de mesures et les spécialisent vis-à-vis des réglages et protocoles. La plupart des lignes d’extraction et de purification sont des prototypes spécifiques.
Les instruments réalisant des analyses de thermochronologie (gaz rares et traces de fission) sont fédérés par le réseau ThermoNET et son école thématique biannuelle éponyme. Ce réseau permet la mise en place de transfert d’expertise entre ingénieurs/techniciens, mais aussi l’accueil des étudiants dans le périmètre de laboratoires et la formations des utilisateurs. La communauté du traçage géochimique gaz rares se structure à l’échelle de la conférence internationale DINGUE, organisée tous les deux.

Plateformes engagées :

ID_PLateformeNom de la PlateformeHébergeurVille
ptf_012ARGUS VIGEOAZUR - Géoazur - UMR 7329Antibes
ptf_062Chronos31GET - Géosciences Environnement Toulouse- UMR 5563Toulouse
ptf_063GAZ RARESCRPG - Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques - UMR 7358Nancy
ptf_064PARI Gaz RaresIPGP - Institut de physique du globe de Paris - UMR 7154Paris
ptf_065Traces de fission OrsayGEOPS - Géosciences Paris-Saclay - UMR 8148Orsay
ptf_066Plateforme Géo-Thermo-ChronologieISTERRE - Institut des Sciences de la Terre - UMR 5275Grenoble
ptf_067PANOPLY_GEOPS_GGPV_K-ArGEOPS - Géosciences Paris-Saclay - UMR 8148Paris
ptf_068GRGM (Gaz Rares Géosciences Montpellier)GEOSCIENCES MONTP. - Géosciences Montpellier - UMR 5243Montpellier
ptf_069GeOHeLiS-Gaz-raresGEOSCIENCES RENNES - Géosciences Rennes - UMR 6118Rennes
ptf_070GAZ RARES ISTOISTO - Institut des sciences de la Terre d'Orléans - UMR 7327Orleans
ptf_071PANOPLY_LSCE_PALEOCEAN_ISOTOPX NGX 600; MICROMASS 5400; THERMO 253 plusLSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement - UMR 8212Gif-Sur-Yvette
PTF_150PIAGARALP2I - Laboratoire de Physique des Deux Infinis de Bordeaux - UMR 5797Bordeaux

Publications remarquables 2023 (Top 15 %)

Almeida Vaca, Marco, Mathilde Bablon, S. Daniel Andrade, Silvana Hidalgo, Xavier Quidelleur, Francisco J. Vasconez, Anais Vásconez Müller, Pierre Lahitte, and Pablo Samaniego. 2023. “New Geological and Geochronological Constraints on the Evolution of the Cotacachi - Cuicocha Volcanic Complex (Ecuador).” Journal of South American Earth Sciences 128: 104489. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2023.104489.
Audin, Laurence, Benjamin Gérard, Cécile Gautheron, Stéphane Schwartz, Carlos Benavente, Xavier Robert, Peter Van Der Beek, et al. 2023. “Burial in the Western Central Andes through Oligocene to Miocene Ignimbrite Flare‐ups Recorded by Low‐temperature Thermochronology in the Cañete Canyon, Peru.” Terra Nova 35 (6): 488–97. https://doi.org/10.1111/ter.12669.
Blard, Pierre-Henri, Marie Protin, Jean-Louis Tison, François Fripiat, Dorthe Dahl-Jensen, Jørgen P. Steffensen, William C. Mahaney, et al. 2023. “Basal Debris of the NEEM Ice Core, Greenland: A Window into Sub-Ice-Sheet Geology, Basal Ice Processes and Ice-Sheet Oscillations.” Journal of Glaciology 69 (276): 1011–29. https://doi.org/10.1017/jog.2022.122.
Bouchet, Marie, Amaëlle Landais, Antoine Grisart, Frédéric Parrenin, Frédéric Prié, Roxanne Jacob, Elise Fourré, et al. 2023. “The AICC2023 Chronological Framework and Associated Timescale for the EPICA Dome C Ice Core.” Preprint. Ice Dynamics/Ice Cores/Milankovitch. https://doi.org/10.5194/egusphere-2023-1081.
Brichau, Stephanie, César Witt, Mauricio A. Bermúdez, Charlotte Fillon, Cécile Gautheron, and Andrew Carter. 2023. “Exhumation and Topographic Evolution of the Chiapas Massif Complex (Southern Mexico) Constrained by Thermochronologic Data Modeling along Vertical Profiles.” Global and Planetary Change 227: 104159. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2023.104159.
Broadley, M.W., D.J. Byrne, E. Füri, L. Zimmermann, B. Marty, R. Okazaki, T. Yada, et al. 2023. “The Noble Gas and Nitrogen Relationship between Ryugu and Carbonaceous Chondrites.” Geochimica et Cosmochimica Acta 345: 62–74. https://doi.org/10.1016/j.gca.2023.01.020.
Ge, Chenglong, Philippe Hervé Leloup, Yong Zheng, Stéphane Scaillet, Laura Airaghi, Florian Duval, Jinjiang Zhang, and Haibing Li. 2023. “Cenozoic Kinematics of the Wenchuan-Maoxian Fault Implies Crustal Stacking Rather than Channel Flow at the Tibetan Plateau Eastern Margin (Longmen Shan).” SSRN Scholarly Paper. Rochester, NY. https://doi.org/10.2139/ssrn.4330257.
Girault, Igor, Christophe Basile, Matthias Bernet, Jean‐Louis Paquette, Arnauld Heuret, Lies Loncke, Ewald Poetisi, and Mélanie Balvay. 2023. “Thermochronology and U–Pb Dating of Detrital Zircons from the Demerara Plateau (French Guiana‐Suriname ): Implications for the Provenance of the Early Cretaceous Syn‐rift Sedimentation.” Basin Research 35 (4): 1386–1406. https://doi.org/10.1111/bre.12758.
Guillou, Hervé, Vincent Scao, Sébastien Nomade, Brigitte Van Vliet-Lanoë, Céline Liorzou, and Ágúst Guðmundsson. 2023. “Combined Unspiked K–Ar and 40Ar/39Ar Dating Applied to the Dating of 80–260 Ka Old Icelandic Sub-Glacial Rhyolites.” Quaternary Geochronology 77: 101457. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2023.101457.
Hildenbrand, A., H. Zeyen, F. Schmidt, S. Bouley, F. Costard, P.Y. Gillot, F.O. Marques, and X. Quidelleur. 2023. “A Giant Volcanic Island in an Early Martian Ocean?” Earth and Planetary Science Letters 619: 118302. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2023.118302.
Leicher, Niklas, Biagio Giaccio, Alison Pereira, Sebastien Nomade, Lorenzo Monaco, Giorgio Mannella, Paolo Galli, et al. 2023. “Central Mediterranean Tephrochronology between 313 and 366 Ka: New Insights from the Fucino Palaeolake Sediment Succession.” Boreas 52 (2): 240–71. https://doi.org/10.1111/bor.12610.
Lemot, François, Pierre G. Valla, Peter Van Der Beek, Marianna Jagercikova, Samuel Niedermann, Julien Carcaillet, Edward R. Sobel, et al. 2023. “Miocene Cave Sediments Record Topographic, Erosional and Drainage Development in the Western European Alps.” Earth and Planetary Science Letters 621: 118344. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2023.118344.
Pallares, Carlos, Philippe Sarda, Xavier Quidelleur, Clémentine Antoine, Pablo Tchilinguirian, Diego Winocur, Andrés Folguera, and René C. Maury. 2023. “Two Million Years of Evolution of the Southern Central Andes Retroarc, Payenia Volcanic Province, Argentina, from the Study of the Cerro Nevado Volcanic Complex.” Journal of South American Earth Sciences 123: 104229. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2023.104229.
Plummer, Thomas W., James S. Oliver, Emma M. Finestone, Peter W. Ditchfield, Laura C. Bishop, Scott A. Blumenthal, Cristina Lemorini, et al. 2023. “Expanded Geographic Distribution and Dietary Strategies of the Earliest Oldowan Hominins and Paranthropus.” Science 379 (6632): 561–66. https://doi.org/10.1126/science.abo7452.
Rusquet, Anaïs, Vincent Famin, Xavier Quidelleur, Laurent Michon, François Nauret, Martin Danišík, Isabelle Thinon, Sylvie Leroy, and Anne Lemoine. 2023. “Pliocene-to-Holocene Volcano-Tectonic Activity on Mohéli Island (Comoros Archipelago) Constrained by New K Ar Ages.” Journal of Volcanology and Geothermal Research 442: 107896. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2023.107896.
Santamaria, Santiago, Xavier Quidelleur, Pablo Samaniego, Laurence Audin, Jean-Luc Le Pennec, Silvana Hidalgo, Céline Liorzou, and Hervé Guillou. 2023. “Timing of Quaternary Volcanism and Its Relationship with Tectonics in the Central Segment of the Ecuadorian Andes.” Journal of Volcanology and Geothermal Research 442: 107895. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2023.107895.

Publications remarquables 2022 (Top 15 %)

Avice, G., M.M.M. Meier, and Y. Marrocchi. 2022. “Origin of Radiogenic 129Xe Variations in Carbonaceous Chondrites.” Geochemical Perspectives Letters 23: 1–4. https://doi.org/10.7185/geochemlet.2228.
Bessière, Eloïse, Stéphane Scaillet, Romain Augier, Laurent Jolivet, Jose Miguel Azañón, Guillermo Booth‐Rea, Adrien Romagny, and Florian Duval. 2022. “40 Ar/ 39 Ar Age Constraints on H P /L T Metamorphism in Extensively Overprinted Units: The Example of the Alpujárride Subduction Complex (Betic Cordillera, Spain).” Tectonics 41 (2): e2021TC006889. https://doi.org/10.1029/2021TC006889.

Publications remarquables 2021 (Top 15 %)

Al Reda, Stéphane M., Jocelyn Barbarand, Cécile Gautheron, Eric Lasseur, Nicolas Loget, Rosella Pinna‐Jamme, and Justine Briais. 2021. “Thermal Record of the Building of an Orogen in the Retro‐foreland Basin: Insight from Basement and Detrital Thermochronology in the Eastern Pyrenees and the North Pyrenean Basin (France).” Basin Research 33 (5): 2763–91. https://doi.org/10.1111/bre.12583.
Barbarand, J., F.O. Marques, A. Hildenbrand, R. Pinna-Jamme, and C.R. Nogueira. 2021. “Thermal Evolution of Onshore West Iberia: A Better Understanding of the Ages of Breakup and Rift-to-Drift in the Iberia-Newfoundland Rift.” Tectonophysics 813: 228926. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2021.228926.
Derycke, Alexis, Cécile Gautheron, Jocelyn Barbarand, Pierre Bourbon, Geoffrey Aertgeerts, Thibaud Simon‐Labric, Philippe Sarda, Rosella Pinna‐Jamme, Claire Boukari, and Frederic Haurine. 2021. “French Guiana Margin Evolution: From Gondwana Break‐up to Atlantic Opening.” Terra Nova 33 (4): 415–22. https://doi.org/10.1111/ter.12526.
Favier, Alexiane, Chrystele Verati, Jean-Marc Lardeaux, Philippe Münch, Christophe Renac, Michel Corsini, and François Orange. 2021. “40Ar/39Ar Dating of High Temperature Geothermal Systems: First Attempt on Hydrothermally Altered Pyroxenes from the Saintes Archipelago (Lesser Antilles Arc, Guadeloupe).” Chemical Geology 581: 120401. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120401.
Gautheron, Cécile, Rosella Pinna-Jamme, Alexis Derycke, Floriane Ahadi, Caroline Sanchez, Frédéric Haurine, Gael Monvoisin, et al. 2021. “Technical Note: Analytical Protocols and Performance for Apatite and Zircon (U–Th) ∕ He Analysis on Quadrupole and Magnetic Sector Mass Spectrometer Systems between 2007 and 2020.” Geochronology 3 (1): 351–70. https://doi.org/10.5194/gchron-3-351-2021.
Genge, Marie, Alexis Derycke, Cécile Gautheron, Massimiliano Zattin, César Witt, Stefano Mazzoli, and Xavier Quidelleur. 2021. “Tectono-Thermal History of the Intraplate San Bernardo Fold and Thrust Belt in Central Patagonia Inferred by Low-Temperature Thermochronology.” Journal of South American Earth Sciences 109: 103333. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2021.103333.
Gérard, Benjamin, Xavier Robert, Laurence Audin, Pierre G. Valla, Matthias Bernet, and Cécile Gautheron. 2021. “Differential Exhumation of the Eastern Cordillera in the Central Andes: Evidence for South‐Verging Backthrusting (Abancay Deflection, Peru).” Tectonics 40 (4). https://doi.org/10.1029/2020TC006314.
Gérard, Benjamin, Laurence Audin, Xavier Robert, Cécile Gautheron, Peter van der Beek, Matthias Bernet, Carlos Benavente, and Fabrizio Delgado. 2021. “Pliocene River Capture and Incision of the Northern Altiplano: Machu Picchu, Peru.” Journal of the Geological Society 178 (2): jgs2020-100. https://doi.org/10.1144/jgs2020-100.
Jiang, Qiang, Fred Jourdan, Hugo K.H. Olierook, Renaud E. Merle, Chrystèle Verati, and Celia Mayers. 2021. “40Ar/39Ar Dating of Basaltic Rocks and the Pitfalls of Plagioclase Alteration.” Geochimica et Cosmochimica Acta 314: 334–57. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.08.016.
Laurent, Valentin, Stéphane Scaillet, Laurent Jolivet, Romain Augier, and Vincent Roche. 2021. “40Ar Behaviour and Exhumation Dynamics in a Subduction Channel from Multi-Scale 40Ar/39Ar Systematics in Phengite.” Geochimica et Cosmochimica Acta 311 (October): 141–73. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.06.001.
Michel, Véronique, Xiaobo Feng, Guanjun Shen, Dominique Cauche, Marie-Hélène Moncel, Sylvain Gallet, Bernard Gratuze, Jiang Wei, Xiaorong Ma, and Kangti Liu. 2021. “First 40Ar/39Ar Analyses of Australasian Tektites in Close Association with Bifacially Worked Artifacts at Nalai Site in Bose Basin, South China: The Question of the Early Chinese Acheulean.” Journal of Human Evolution 153 (April): 102953. https://doi.org/10.1016/j.jhevol.2021.102953.
Naumenko-Dèzes, M. O., I. M. Villa, Y. Rolland, S. Gallet, and P. Lanari. 2021. “Subgrain 40Ar/39Ar Dating of Museum-Quality Micas Reveals Intragrain Heterogeneity.” Chemical Geology 573 (July): 120215. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120215.
Naumenko-Dèzes, M., Y. Rolland, G. Lamarque, S. Gallet, J. Bascou, and Ménot R.P. 2021. “Petrochronology of the Terre Adélie Craton (East Antarctica) Evidences a Long-Lasting Proterozoic (1.7–1.5 Ga) Tectono-Metamorphic Evolution — Insights for the Connections with the Gawler Craton and Laurentia.” Gondwana Research 81: 21–57. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.gr.2019.11.010.
Pires, G. L. C., C. Renac, S. Gallet, E. M. Bongiolo, and R. Neumann. 2021. “Implication of 40Ar/39Ar–Petrochronology in the Buracão Orogenic Gold Deposit for Tectonic and Low-Temperature Evolution of the Northern Brasília Fold Belt, Brazil.” Journal of South American Earth Sciences 111 (November): 103483. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2021.103483.

Publications remarquables 2020 (Top 15 %)

Balestrieri, M.L., V. Olivetti, F. Rossetti, C. Gautheron, S. Catto, and M. Zattin. 2020. “Topography, Structural and Exhumation History of the Admiralty Mountains Region, Northern Victoria Land, Antarctica.” Geoscience Frontiers 11 (5): 1841–58.
Barbarand, J., P. Préhaud, F. Baudin, Y. Missenard, T. François, T. Blaise, R. Pinna, and C. Gautheron. 2020. “Where Are the Limits of Mesozoic Intracontinental Sedimentary Basins of Southern France?” Marine and Petroleum Geology. 121: 104589. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2020.104589.
Daudet, M., F. Mouthereau, S. Brichau, A. Crespo-Blanc, C. Gautheron, and P. Angrand. 2020. “Tectono‐Stratigraphic and Thermal Evolution of the Western Betic Flysch: Implications for the Geodynamics of South Iberian Margin and Alboran Domain.” Tectonics 39 (7): e2020TC006093. https://doi.org/https://doi.org/10.1029/2020TC006093.
Füri, E., L. Zimmermann, E. Deloule, and R. Trappitsch. 2020. “Cosmic Ray Effects on the Isotope Composition of Hydrogen and Noble Gases in Lunar Samples: Insights from Apollo 12018.” Earth and Planetary Science Letters 550: 116550. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116550.
Marty, B., M. Almayrac, P.H. Barry, D.V. Bekaert, M.W. Broadley, D.J. Byrne, J. Ballentine, and A. Caracausi. 2020. “An Evaluation of the C/N Ratio of the Mantle from Natural CO2-Rich Gas Analysis: Geochemical and Cosmochemical Implications.” Earth and Planetary Science Letters 551: 116574. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116574.
Moncel, M.H., C. Santagata, A. Pereira, S. Nomade, P. Voinchet, J.-J. Bahain, C. Daujeard, et al. 2020. “The Origin of Early Acheulean Expansion in Europe 700 Ka Ago: New Findings at Notarchirico (Italy).” Scientific Reports 10. https://doi.org/https://doi.org/10.1038/s41598-020-68617-8.
P. Voinchet, A. Pereira, S. Nomade, C. Falguères, M. Piperno, M.H. Moncel, and J.-J. Bahain. 2020. “ESR Dating Applied to Optically Bleached Quartz - A Comparison with 40Ar/39Ar Chronologies on Italian Middle Pleistocene Sequences.” Quaternary International 556: 113–23. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.quaint.2020.03.012.
Pereira, A., L. Monaco, F. Marra, S. Nomade, M. Gaeta, N. Leicher, D.M. Palladino, et al. 2020. “Tephrochronology of the Central Mediterranean MIS 11c Interglacial (∼425–395 Ka): New Constraints from the Vico Volcano and Tiber Delta, Central Italy.” Quaternary Science Reviews 243: 106470. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106470.
Sartégou, A., P.-H. Blard, R. Braucher, D.L. Bourlès, P. Sorriaux, L. Zimmermann, A. Laffitte, et al. 2020. “Late Cenozoic Evolution of the Ariège River Valley (Pyrenees) Constrained by Cosmogenic 26Al/10Be and 10Be/21Ne Dating of Cave Sediments.” Geomorphology 371: 107441. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2020.107441.
Schwartz, S., C. Gautheron, R. Ketcham, F. Brunet, M. Corre, A. Agranier, R. Pinna-Jamme, F. Haurine, G. Monvoisin, and N. Riel. 2020. “Unraveling the Exhumation History of High-Pressure Ophiolites Using Magnetite (U-Th-Sm)/He Thermochronometry.” Earth and Planetary Science Letters 543: 116359. https://doi.org/https://DOI:10.1016/j.epsl.2020.116359.
Toti, F., A. Bertini, A. Girone, M. Marino, P. Maiorano, F. Bassinot, N. Combourieu-Nebout, S. Nomade, and A. Buccianti. 2020. “Marine and Terrestrial Climate Variability in the Western Mediterranean Sea during Marine Isotope Stages 20 and 19.” Quaternary Science Reviews 243: 106486. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106486.