Défauts ponctuels des calcites et cathodoluminescence : étude quantitative et applications à la recherche de provenance des marbres blancs

Les defauts ponctuels presents dans les carbonates sont tres sensibles a un apport d'energie externe. Ils reagissent en produisant une luminescence dont les caracteristiques spectrales et l'intensite dependent de la nature des defauts et du champ cristallin qui les environnent, autrement dit, des caracteristiques du milieu de croissance du cristal. Cette idee a guide la recherche a laquelle nous avons ete associes dans le cadre de la preparation d'une these de doctorat, dont le but essentiel etait de mesurer l'apport de l'utilisation de la cathodoluminescence (cl) aux recherches sur la provenance des marbres blancs utilises dans le passe. En ce qui concerne la physique de base, nous avons etabli a partir de syntheses cristallines que trois des quatre principales composantes de l'emission de la calcite, constituant essentiel des marbres, etaient dues a des defauts matriciels ; la quatrieme a ete, classiquement, attribuee a l'ion mn#2#+ en substitution de ca#2#+. L'etude de 42 echantillons de marbre blanc broye a montre que les ambiguites rencontrees en utilisant des methodes de seriation telles que l'analyse des traces ou des isotopes #1#3c et #1#8o, pourraient etre presque totalement levees grace a l'analyse spectrale de la cl et son expression quantitative dans un espace chromatique conventionnel. Cependant, le broyage des echantillons fait perdre une donnee majeure : la texture du marbre. Afin d'y remedier, l'etude a ete poursuivie a partir de 35 fragments provenant de carrieres identifiees. Le traitement precedent, complete par l'analyse d'image des textures en cl, fait progresser la demarche et aboutit a des resultats tres encourageants. Enfin, l'utilisation couplee de plusieurs methodes, cl, isotopes, resonance paramagnetique, elements-traces, granulometrie semble constituer desormais la strategie methodologique a mettre en uvre afin d'apprehender avec des chances raisonnables de succes le difficile probleme de la provenance des marbres blancs.