Animateur.e.s :

Anne-Magali Seydoux-Guillaume (DR CNRS/INSU-TS)

Benoît Dubacq (CR CNRS/INSU-TS)

16

plateformes analytiques

23.7

M€ d’équipements

1041

k€/an coût de fonctionnement

24.8

ETP IT statutaires

2.35

ETP C/EC statutaires

1418

m² de laboratoire

Les instruments du réseau :

Le réseau MMAE regroupe des instruments dont le principe repose sur « l’interaction électrons-matière ». Pour certains, ils permettent l’analyse quantitative de la composition chimique de minéraux à l’échelle micrométrique, avec des volumes analysés de l’ordre de quelques microns-cube (Microsondes Electroniques, EPMA). D’autres permettent d’imager de manière différente selon le détecteur associé (imageries structurales ou chimiques) de l’échelle de quelques microns jusqu’à la dizaine de nanomètres pour les Microscopes Electroniques à balayage (MEB) les plus modernes, disposant d’un canon à émission à effet de champs (MEB-FEG). 

Certains MEB sont associés à des détecteurs EBSD (Electron Back Scattered Diffraction) tel l’instrument national de Montpellier, et permettent de réaliser des cartographies de phases et d’orientation cristallographiques des échantillons ; celui-ci peut être également couplé avec des presses pour des mesures de déformation in situ de matériaux variés. On pourra citer aussi des appareils couplant un faisceau électronique et un faisceau ionique (faisceaux à ions focalisés ; FIB) qui sont devenus indispensables en géosciences pour de nombreuses utilisations. Ils ont notamment révolu-tionné la Microscopie Electronique en Transmission (MET), en permettant la préparation de lame MET dans des zones extrêmement bien localisées de l’échantillon (e.g. interfaces, inclusions submicro-niques …). 

Enfin, le réseau inclut des Microscopes Electroniques en Transmission (MET) qui permettent, selon leurs configurations (STEM-HAADF, EDS, EELS…), d’imager des matériaux préalablement amincis (< 100nm) et ainsi obtenir des informations combinées de leur structure et composition chimique jusqu’à l’échelle atomique.

À noter que pour les MEB, seuls sont considérés ceux comprenant des dispositifs particuliers ; citons par exemple les MEB-FEG associant des détecteurs spéciaux (e.g. EBSD, STEM, cathodoluminescence, WDS), de la spectroscopie couplée ou des chambres à pression contrôlée.

La distribution sur le territoire et le personnel affecté :

RéGEF : distribution sur le territoire des moyens du réseau MMAE

Les données produites :

Les techniques du réseau MMAE sont utilisées dans de très nombreuses études couvrant largement le champ des Sciences de la Terre, des planètes et de l’environnement, depuis la Terre profonde aux météorites en passant par les sols, l’interaction avec la biosphère et la Terre primitive.

Les données acquises sont majoritairement des images ou des spectres-images extrêmement gour-mands en espace de stockage (quelques giga-octets) ; les microsondes électroniques produisent aussi des données sous forme de tableaux d’analyses au format excel de petite taille et facilement exportables.

Organisation et spécificités :

La communauté MMAE, bien qu’hétérogène du fait de sa diversité d’instruments, se retrouve autour de problématiques identiques allant de la gestion du parc analytique (e.g. contrats de maintenance, facturation, pannes…) au principe de base de fonctionnement de l’ensemble des instruments. On trouve une très forte communauté de « microsondeurs.ses » avec une grande majorité d’instruments de chez CAMECA (9) plutôt que JEOL (1 à Grenoble). La structuration dans RéGEF est bénéfique pour plusieurs raisons allant d’une éventuelle négociation globale des contrats de maintenance, à la gestion des pannes (entraide), l’échange d’informations pour le fonctionnement des machines, et la complémentarité des instruments (e.g. développement de l’analyses de certains éléments ou certains matériaux sur quelques sites spécifiques). À l’opposé, les MET sont en minorité car essentiellement rattachés à une communauté de physiciens et chimistes et souvent structurés dans d’autres réseaux (e.g. METSA). Il y a en revanche un énorme avantage à garder ces équipements dans le giron des Géosciences, tout en ayant un lien très fort avec la physique, car les utilisateurs ont des besoins (et échantillons) très spécifiques.

Le coût d’achat des instruments est très varié, allant d’équipements standards d’environ 200 k€ (MEB-LaB6) à de très gros équipements beaucoup plus couteux (3 à 5 M€ pour les MET corrigés de dernière génération), à la fois à l’achat et à l’entretien (d’où la nécessité de négocier les contrats de maintenance).

Il existe de nombreuses formations, très diverses, et le réseau MMAE en recommande certaines :

– Pour former les IT nouveaux arrivants sur des machines, ou voulant bénéficier d’une expertise particulière et disponible sur un autre site du réseau.

– Une école thématique transverse pour montrer les différentes techniques et échelles atteintes avec les équipements du réseau (du MEB, au MET en passant par FIB, EBSD et EPMA).

– Des formations plus spécifiques sur un type de technique.

Ce réseau est attaché aux communautés et sociétés savantes suivantes : Minéralogie (SFMC), Microscopies (SFμ), GN-MEBA (Groupement National de Microscopie Électronique à Balayage et de Microanalyses).

Publications remarquables 2022 (Top 15 %)

Bidaud, Cécile C., Caroline L. Monteil, Nicolas Menguy, Vincent Busigny, Didier Jézéquel, Éric Viollier, Cynthia Travert, et al. 2022. “Biogeochemical Niche of Magnetotactic Cocci Capable of Sequestering Large Polyphosphate Inclusions in the Anoxic Layer of the Lake Pavin Water Column.” Frontiers in Microbiology 12 (January): 789134. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.789134.
Ciocco, Marine, Mathieu Roskosz, Béatrice Doisneau, Olivier Beyssac, Smail Mostefaoui, Laurent Remusat, Hugues Leroux, and Matthieu Gounelle. 2022. “Impact Dynamics of the L Chondrites’ Parent Asteroid.” Meteoritics & Planetary Science 57 (4): 759–75. https://doi.org/10.1111/maps.13793.
Condamine, Pierre, Simon Couzinié, Alessandro Fabbrizio, Jean-Luc Devidal, and Etienne Médard. 2022. “Trace Element Partitioning during Incipient Melting of Phlogopite-Peridotite in the Spinel and Garnet Stability Fields.” Geochimica et Cosmochimica Acta 327 (June): 53–78. https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.04.011.
Gendre, H., J. Badro, N. Wehr, and S. Borensztajn. 2022. “Martian Core Composition from Experimental High-Pressure Metal-Silicate Phase Equilibria.” Geochemical Perspectives Letters 21: 42–46. https://doi.org/10.7185/geochemlet.2216.
Gilles-Guéry, Lætitia, Laurence Galoisy, Jurgen Schnellrath, Benoit Baptiste, and Georges Calas. 2022. “Mn3+ and the Pink Color of Gem-Quality Euclase from Northeast Brazil.” American Mineralogist 107 (3): 489–94. https://doi.org/10.2138/am-2021-7838.
Herviou, Clément, Philippe Agard, Alexis Plunder, Kevin Mendes, Anne Verlaguet, Damien Deldicque, and Nadaya Cubas. 2022. “Subducted Fragments of the Liguro-Piemont Ocean, Western Alps: Spatial Correlations and Offscraping Mechanisms during Subduction.” Tectonophysics 827: 229267. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2022.229267.
Li, Jinhua, Peiyu Liu, Nicolas Menguy, Xingliang Zhang, Jian Wang, Karim Benzerara, Lianjun Feng, et al. 2022. “Intracellular Silicification by Early-Branching Magnetotactic Bacteria.” Science Advances 8 (19): eabn6045. https://doi.org/10.1126/sciadv.abn6045.
Pichavant, Michel, Ida Di Carlo, Massimo Pompilio, and Nolwenn Le Gall. 2022. “Timescales and Mechanisms of Paroxysm Initiation at Stromboli Volcano, Aeolian Islands, Italy.” Bulletin of Volcanology 84 (4): 36. https://doi.org/10.1007/s00445-022-01545-9.
Précigout, Jacques, Estelle Ledoux, Laurent Arbaret, and Charlotte Spriet. 2022. “Porosity Induced by Dislocation Dynamics in Quartz-Rich Shear Bands of Granitic Rocks.” Scientific Reports 12 (1): 6141. https://doi.org/10.1038/s41598-022-10053-x.
Turuani, M.J., A.T. Laurent, A.-M. Seydoux-Guillaume, D. Fougerouse, D. Saxey, S.M. Reddy, S.L. Harley, S. Reynaud, and W.D.A. Rickard. 2022. “Partial Retention of Radiogenic Pb in Galena Nanocrystals Explains Discordance in Monazite from Napier Complex (Antarctica).” Earth and Planetary Science Letters 588: 117567. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117567.
Viennet, J.-C., C. Le Guillou, L. Remusat, F. Baron, L. Delbes, A.M. Blanchenet, B. Laurent, I. Criouet, and S. Bernard. 2022. “Experimental Investigation of Fe-Clay/Organic Interactions under Asteroidal Conditions.” Geochimica et Cosmochimica Acta 318: 352–65. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.12.002.
Zanetta, P-M., C. Le Guillou, H. Leroux, B. Zanda, R. Hewins, and G. Bellino. 2022. “Processes and Temperatures of FGR Formation in Chondrites.” Geochimica et Cosmochimica Acta 319: 94–117. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.11.019.

Publications remarquables 2021 (Top 15 %)

Agard, Philippe, and Mark R. Handy. 2021. “Ocean Subduction Dynamics in the Alps.” Elements 17 (1): 9–16. https://doi.org/10.2138/gselements.17.1.9.
Angiboust, Samuel, Johannes Glodny, Aitor Cambeses, Tom Raimondo, Patrick Monié, Michael Popov, and Antonio Garcia‐Casco. 2021. “Drainage of Subduction Interface Fluids into the Forearc Mantle Evidenced by a Pristine Jadeitite Network (Polar Urals).” Journal of Metamorphic Geology 39 (4): 473–500. https://doi.org/10.1111/jmg.12570.
Bernadou, Fabien, Fabrice Gaillard, Evelyn Füri, Yves Marrocchi, and Aneta Slodczyk. 2021. “Nitrogen Solubility in Basaltic Silicate Melt - Implications for Degassing Processes.” Chemical Geology 573: 120192. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120192.
Bickert, M., M. Cannat, A. Tommasi, S. Jammes, and L. Lavier. 2021. “Strain Localization in the Root of Detachment Faults at a Melt‐Starved Mid‐Ocean Ridge: A Microstructural Study of Abyssal Peridotites From the Southwest Indian Ridge.” Geochemistry, Geophysics, Geosystems 22 (5). https://doi.org/10.1029/2020GC009434.
Epstein, Gabe S., Gray E. Bebout, and Samuel Angiboust. 2021. “Fluid and Mass Transfer along Transient Subduction Interfaces in a Deep Paleo-Accretionary Wedge (Western Alps).” Chemical Geology 559: 119920. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119920.
Galoisy, Laurence, and Georges Calas. 2021. “The Unique Speciation of Iron in Calc-Alkaline Obsidians.” Chemical Geology 559: 119925. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119925.
Hewins, R.H., P.-M. Zanetta, B. Zanda, C. Le Guillou, J. Gattacceca, C. Sognzoni, S. Pont, et al. 2021. “NORTHWEST AFRICA (NWA) 12563 and Ungrouped C2 Chondrites: Alteration Styles and Relationships to Asteroids.” Geochimica et Cosmochimica Acta 311: 238–73. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.06.035.
Hodel, F., R. Grespan, M. de Rafélis, G. Dera, C. Lezin, E. Nardin, D. Rouby, et al. 2021. “Drake Passage Gateway Opening and Antarctic Circumpolar Current Onset 31 Ma Ago: The Message of Foraminifera and Reconsideration of the Neodymium Isotope Record.” Chemical Geology, 120171. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120171.
Jacquet, Emmanuel. 2021. “Collisions and Compositional Variability in Chondrule-Forming Events.” Geochimica et Cosmochimica Acta 296: 18–37. https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.12.025.
Lecoeuvre, Aurélien, Bénédicte Ménez, Mathilde Cannat, Valérie Chavagnac, and Emmanuelle Gérard. 2021. “Microbial Ecology of the Newly Discovered Serpentinite-Hosted Old City Hydrothermal Field (Southwest Indian Ridge).” The ISME Journal 15 (3): 818–32. https://doi.org/10.1038/s41396-020-00816-7.
Lefebvre, Pierre, Alkiviadis Gourgiotis, Arnaud Mangeret, Pierre Sabatier, Pierre Le Pape, Olivier Diez, Pascale Louvat, et al. 2021. “Diagenetic Formation of Uranium-Silica Polymers in Lake Sediments over 3,300 Years.” Proceedings of the National Academy of Sciences 118 (4): e2021844118. https://doi.org/10.1073/pnas.2021844118.
Li, Jinhua, Peiyu Liu, Alima Tamaxia, Heng Zhang, Yan Liu, Jian Wang, Nicolas Menguy, Xiang Zhao, Andrew P. Roberts, and Yongxin Pan. 2021. “Diverse Intracellular Inclusion Types Within Magnetotactic Bacteria: Implications for Biogeochemical Cycling in Aquatic Environments.” Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 126 (7). https://doi.org/10.1029/2021JG006310.
Lv, Mingda, Susannah M. Dorfman, James Badro, Stephan Borensztajn, Eran Greenberg, and Vitali B. Prakapenka. 2021. “Reversal of Carbonate-Silicate Cation Exchange in Cold Slabs in Earth’s Lower Mantle.” Nature Communications 12 (1): 1712. https://doi.org/10.1038/s41467-021-21761-9.
Martel, C, M Pichavant, I Di Carlo, R Champallier, G Wille, J M Castro, K Devineau, V O Davydova, and A R L Kushnir. 2021. “Experimental Constraints on the Crystallization of Silica Phases in Silicic Magmas.” Journal of Petrology 62 (1): egab004. https://doi.org/10.1093/petrology/egab004.
Monteil, Caroline L., Karim Benzerara, Nicolas Menguy, Cécile C. Bidaud, Emmanuel Michot-Achdjian, Romain Bolzoni, François P. Mathon, et al. 2021. “Intracellular Amorphous Ca-Carbonate and Magnetite Biomineralization by a Magnetotactic Bacterium Affiliated to the Alphaproteobacteria.” The ISME Journal 15 (1): 1–18. https://doi.org/10.1038/s41396-020-00747-3.
Nabiei, Farhang, James Badro, Charles‐Édouard Boukaré, Cécile Hébert, Marco Cantoni, Stephan Borensztajn, Nicolas Wehr, and Philippe Gillet. 2021. “Investigating Magma Ocean Solidification on Earth Through Laser‐Heated Diamond Anvil Cell Experiments.” Geophysical Research Letters 48 (12). https://doi.org/10.1029/2021GL092446.
Samae, Vahid, Patrick Cordier, Sylvie Demouchy, Caroline Bollinger, Julien Gasc, Sanae Koizumi, Alexandre Mussi, Dominique Schryvers, and Hosni Idrissi. 2021. “Stress-Induced Amorphization Triggers Deformation in the Lithospheric Mantle.” Nature 591 (7848): 82–86. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03238-3.
Verlaguet, A., D. Bonnemains, C. Mével, J. Escartín, M. Andreani, F. Bourdelle, M‐C. Boiron, and V. Chavagnac. 2021. “Fluid Circulation Along an Oceanic Detachment Fault: Insights From Fluid Inclusions in Silicified Brecciated Fault Rocks (Mid‐Atlantic Ridge at 13°20′N).” Geochemistry, Geophysics, Geosystems 22 (1). https://doi.org/10.1029/2020GC009235.
Zanetta, P-M., H. Leroux, C. Le Guillou, B. Zanda, and R.H. Hewins. 2021. “Nebular Thermal Processing of Accretionary Fine-Grained Rims in the Paris CM Chondrite.” Geochimica et Cosmochimica Acta 295: 135–54. https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.12.015.
Zeyen, Nina, Karim Benzerara, Olivier Beyssac, Damien Daval, Elodie Muller, Christophe Thomazo, Rosaluz Tavera, Purificación López-García, David Moreira, and Elodie Duprat. 2021. “Integrative Analysis of the Mineralogical and Chemical Composition of Modern Microbialites from Ten Mexican Lakes: What Do We Learn about Their Formation?” Geochimica et Cosmochimica Acta 305: 148–84. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.04.030.

Publications remarquables 2020 (Top 15 %)

Agard, P., C. Prigent, M. Soret, B. Dubacq, S. Guillot, and D. Deldicque. 2020. “Slabitization: Mechanisms Controlling Subduction Development and Viscous Coupling.” Earth-Science Reviews 208: 103259. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103259.
Airaghi, Laura, Benoit Dubacq, Anne Verlaguet, Franck Bourdelle, Nicolas Bellahsen, and Alexandre Gloter. 2020. “From Static Alteration to Mylonitization: A Nano- to Micrometric Study of Chloritization in Granitoids with Implications for Equilibrium and Percolation Length Scales.” Contributions to Mineralogy and Petrology 175 (11): 108. https://doi.org/10.1007/s00410-020-01749-2.
Balcone-Boissard, Hélène, Don R. Baker, Benoit Villemant, Jean Cauzid, Georges Boudon, and E. Deloule. 2020. “Br Diffusion in Phonolitic Melts: Comparison with Fluorine and Chlorine Diffusion.” American Mineralogist 105 (11): 1639–46. https://doi.org/10.2138/am-2020-7372.
Bonnand, P., E. Bruand, A.K. Matzen, M. Jerram, F. Schiavi, B.J. Wood, M. Boyet, and A.N. Halliday. 2020. “Redox Control on Chromium Isotope Behaviour in Silicate Melts in Contact with Magnesiochromite.” Geochimica et Cosmochimica Acta 288: 282–300. https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.07.038.
Borisova, Anastassia Y., Ilya N. Bindeman, Michael J. Toplis, Nail R. Zagrtdenov, Jérémy Guignard, Oleg G. Safonov, Andrew Y. Bychkov, et al. 2020. “Zircon Survival in Shallow Asthenosphere and Deep Lithosphere.” American Mineralogist 105 (11): 1662–71. https://doi.org/10.2138/am-2020-7402.
Cugerone, Alexandre, Bénédicte Cenki-Tok, Emilien Oliot, Manuel Muñoz, Fabrice Barou, Vincent Motto-Ros, and Elisabeth Le Goff. 2020. “Redistribution of Germanium during Dynamic Recrystallization of Sphalerite.” Geology 48 (3): 236–41. https://doi.org/10.1130/G46791.1.
Delon, Rémi, Sylvie Demouchy, Yves Marrocchi, Mohamed Ali Bouhifd, Julien Gasc, Patrick Cordier, Sanae Koizumi, and Pete G. Burnard. 2020. “Effect of Deformation on Helium Storage and Diffusion in Polycrystalline Forsterite.” Geochimica et Cosmochimica Acta 273: 226–43. https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.01.018.
Fabbri, O., D. L. Goldsby, F. Chester, A. M. Karpoff, G. Morvan, K. Ujiie, A. Yamaguchi, et al. 2020. “Deformation Structures From Splay and Décollement Faults in the Nankai Accretionary Prism, SW Japan(IODP NanTroSEIZE Expedition 316): Evidence for Slow and Rapid Slip in Fault Rocks.” Geochemistry, Geophysics, Geosystems 21 (6). https://doi.org/10.1029/2019GC008786.
Fougerouse, D., S.M. Reddy, A.-M. Seydoux-Guillaume, C.L. Kirkland, T.M. Erickson, D.W. Saxey, W.D.A. Rickard, D. Jacob, H. Leroux, and C. Clark. 2020. “Mechanical Twinning of Monazite Expels Radiogenic Lead.” Geology, November. https://doi.org/10.1130/G48400.1.
Ioannidi, Paraskevi Io, Samuel Angiboust, Onno Oncken, Philippe Agard, Johannes Glodny, and Masafumi Sudo. 2020. “Deformation along the Roof of a Fossil Subduction Interface in the Transition Zone below Seismogenic Coupling: The Austroalpine Case and New Insights from the Malenco Massif (Central Alps).” Geosphere 16 (2): 510–32. https://doi.org/10.1130/GES02149.1.
Lopez-Sanchez, Marco A., A. Tommasi, F. Barou, and R. Quey. 2020. “Dislocation-Driven Recrystallization in AZ31B Magnesium Alloy Imaged by Quasi-in Situ EBSD in Annealing Experiments.” Materials Characterization 165: 110382. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2020.110382.
Marinova, Maya, Hugues Leroux, Priscille Cuvillier, Alexandre Gloter, and Damien Jacob. 2020. “STEM-EELS Investigation of Planar Defects in Olivine in the Allende Meteorite.” Minerals 11 (1): 35. https://doi.org/10.3390/min11010035.
Muñoz-Montecinos, Jesús, Samuel Angiboust, Aitor Cambeses, and Antonio García-Casco. 2020. “Multiple Veining in a Paleo–Accretionary Wedge: The Metamorphic Rock Record of Prograde Dehydration and Transient High Pore-Fluid Pressures along the Subduction Interface (Western Series, Central Chile).” Geosphere 16 (3): 765–86. https://doi.org/10.1130/GES02227.1.
Rose-Koga, Estelle F., Kenneth T. Koga, Jean-Luc Devidal, Nobumichi Shimizu, Marion Le Voyer, Celia Dalou, and Max Döbeli. 2020. “In-Situ Measurements of Magmatic Volatile Elements, F, S, and Cl, by Electron Microprobe, Secondary Ion Mass Spectrometry, and Heavy Ion Elastic Recoil Detection Analysis.” American Mineralogist 105 (5): 616–26. https://doi.org/10.2138/am-2020-7221.
Viennet, J.-C., S. Bernard, C. Le Guillou, V. Sautter, P. Schmitt-Kopplin, O. Beyssac, S. Pont, B. Zanda, R. Hewins, and L. Remusat. 2020. “Tardi-Magmatic Precipitation of Martian Fe/Mg-Rich Clay Minerals via Igneous Differentiation.” Geochemical Perspectives Letters, 47–52. https://doi.org/10.7185/geochemlet.2023.
Vital, Mélanie, Damien Daval, Gilles Morvan, Daniel E. Martinez, and Michael J. Heap. 2020. “Barite Growth Rates as a Function of Crystallographic Orientation, Temperature, And Solution Saturation State.” Crystal Growth & Design 20 (6): 3663–72. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.9b01506.