La diffraction neutronique appliquée à l'étude de l'orientation préférentielle de réseau dans les quartzites

Résumé En Fr

It is shown that lattice preferred orientation analysis by neutron diffraction can be successfully applied in the case of rocks, and particularly in the case of quartzites. Neutron diffraction gonio-metry is a technique similar to X-ray goniometry, already applied to cubic metals and recently to materials of hexagonal symmetry such as titanium. The main advantage of this technique results from the low absorption coefficient of neutrons for most materials, provided that their hydrogen content is limited : the recording is thus performed directly in transmission, simplifying the corrections ; it also allows the use of large samples (

On montre que l'analyse des orientations préférentielles de réseau par diffraction neutronique s'applique au cas des roches, en particulier à celui des quartzites. Cette technique proche de celle qui utilise la diffraction des rayons-X a déjà été appliquée aux métaux de symétrie cubique et récemment à ceux de symétrie hexagonale comme le titane. L'avantage essentiel de l'usage du faisceau de neutrons résulte du faible coefficient d'absorption des neutrons vis-à-vis de la plupart des matériaux, à condition que ces derniers ne contiennent pas trop d'hydrogène. Ceci permet d'analyser de gros échantillons 1 cm3), et donc présentant éventuellement une grande taille de grains 1 mm). D'autre part l'enregistrement s'effectue entièrement en transmission, ce qui simplifie les corrections. Les échantillons proviennent de formations quartzitiques impliquées dans le Grand Chevauchement Central du Népal. Les figures de pôles {1120} et {1010} sont conformes à celles que l'on obtient par diffraction des rayons X. La fonction de distribution des orientations cristallographiques a été calculée pour l'un des échantillons, à partir de sept figures de pôles et en tenant compte de la symétrie ternaire du quartz. Ceci a permis de calculer la figure de pôle (0001), très semblable au diagramme obtenu par mesure optique à la platine universelle sur un nombre limité de grains. Tous les diagrammes d'orientation préférentielle montrent une symétrie monoclinique, la foliation et la linéation n'étant pas des éléments de symétrie pour les figures de pôle : ce caractère, très fréquent dans les quartzites et dans d'autres roches naturellement déformées, indique que le régime de l'écoulement plastique n'était pas coaxial (composante de cisaillement simple). Le titane laminé montre des diagrammes assez comparables à ceux des quartzites mais présentant une symétrie plus élevée (orthotrope) : ceci est attribué au régime globalement coaxial de la déformation par laminage. Dans ce cas la foliation (plan de laminage) et la linéation (direction de laminage) sont des éléments de symétrie pour les figures de pôles.