Stage Master : Caractérisation de mortier de chaux archéologiques par LIBS-MS (Lyon)

Logo ILM UMR5306Logo ARAR UMR5138

Dater le bâti est une clef essentielle pour établir son histoire. Dans ce cadre, l‘étude des mortiers de chaux apporte des informations indispensables pour renseigner le mode de construction, la chronologie d’un chantier et les évolutions d’un bâtiment au niveau technique mais également culturel à travers les âges. Lors de la mise en oeuvre du mortier, la prise se fait par incorporation du gaz carbonique de l’atmosphère, qui permet d’envisager une datation au carbone 14. Cependant, isoler le carbone piégé au moment de la prise dans les carbonates néoformés (CaCO3), reste le principal enjeu actuel, car la présence de carbonates anciens produit un vieillissement des dates.
Nous proposons une approche innovante combinant imagerie, extraction et datation qui permettra d’ajouter une résolution spatiale à la datation de matériaux très hétérogènes. Nous nous appuierons pour cela sur la spécificité de deux techniques analytiques complémentaires, la LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) qui est développée au sein de l’Institut Lumière Matière et la spectrométrie de masse, afin d’identifier les zones de l’échantillon contenant des calcites néoformées. L’extraction pourra ensuite être réalisée de manière ciblée en tirant parti de la résolution spatiale de l’ablation laser.
Au cours de ce stage, nous tenterons de différencier les carbonates néoformés des carbonates géologiques par LIBS sur des échantillons tests, fabriqués au laboratoire, et sur des échantillons de référence. Le carbone sera extrait par ablation laser. Les hypothèses seront validées grâce à des analyses isotopiques 13C et 14C. Il faudra également mettre en place une méthodologie reproductible : préparation des échantillons, optimisation des conditions d’extraction du carbone (pression, nature de gaz, énergie laser, etc. ...).

Plus d’informations :
[Télécharger l'annonce - PDF 650 Ko]