Mais dans certains domaines d’étude, cette image est loin de la réalité. En géologie, les activités sur le terrain font partie intégrante de l’exploration de matériaux géologiques comme les roches et minéraux. Grâce à elles, les géologues peuvent étudier l’histoire de la Terre, prédire les catastrophes naturelles et optimiser l’extraction des ressources.
Renelle Dubosq, une jeune doctorante qui a travaillé avec le professeur David Schneider, a combiné activités sur le terrain et microscopie à haute résolution spatiale dernier cri pour étudier durant sa thèse les processus physico-chimiques à l’œuvre dans les minéraux et les effets sur leurs propriétés mécaniques. L’objectif : lier les nanostructures et les observations chimiques à de grands processus terrestres à l’échelle tectonique. Ses résultats se divisent en trois grands chapitres qui relèvent de plusieurs disciplines des géosciences : géologie économique, géologie structurelle, géochimie et volcanologie.
La géologie économique englobe l’étude de la formation des dépôts minéraux. Dans le premier chapitre, la doctorante examine l’influence de la déformation de minéraux sulfurés, dans le contexte de gîtes métallifères, sur la mobilité des métaux traces, comme l’or et l’argent. Ses résultats contredisent les modèles préexistants qui suggéraient que cette déformation entraînait la mobilisation des métaux hors des minéraux. Ses travaux montrent au contraire que la déformation des minéraux sulfurés crée des vides nanométriques qui augmentent la concentration de ces métaux dans les structures minérales. La demande en métaux de base et en métaux précieux étant à la hausse, ces résultats entraîneront un raffinement des méthodes d’exploration pour la recherche d’autres dépôts rentables.
Ensuite, Renelle s’est penchée sur l’influence des fluides présents dans les minéraux sur leur comportement de déformation. Selon la documentation existante, les fluides auraient généralement un effet affaiblissant sur les roches et minéraux. Pourtant, les travaux de la doctorante mettent en lumière des processus où les fluides, sous forme de nanoinclusions, ont plutôt un effet durcissant sur les minéraux. Ces résultats nous aident à mieux comprendre les comportements de déformation des matériaux géologiques dans les environnements riches en fluides et dans les procédés de transfert de masse à plus grande échelle sur Terre.
Enfin, Renelle a étudié les processus de nucléation de bulles de gaz dans le magma en effectuant une analyse à l’échelle nanométrique d’une obsidienne synthétique. Ses recherches révèlent que la nucléation des bulles se produit sur les grappes d’éléments dans les roches volcaniques fondues, mais que les grappes sont si petites qu’elles ne se voient pas à l’œil nu. Cette observation aidera à comprendre les procédés qui sous-tendent les styles éruptifs des volcans.
Renelle est lauréate du prix Jack-Henderson 2022 du Tectonics Group de l’Association géologique du Canada pour la meilleure thèse de doctorat et de la Médaille d’or du Gouverneur général 2022 à l’Université d’Ottawa pour l’excellence de la thèse de doctorat en sciences et génie. Elle est actuellement la seule géologue à détenir une bourse postdoctorale à l’Institut Max-Planck für Eisenforschung en Allemagne, où elle effectue des travaux interdisciplinaires qui font le pont entre les sciences des matériaux et les sciences de la Terre.
Hors du laboratoire, elle participe à des activités de sensibilisation comme le programme Parlons sciences et les séminaires de la Journée internationale des femmes et des filles de science, où elle transmet sa passion pour la géologie. Renelle aspire à être un modèle pour les femmes et les personnes autochtones qui souhaitent entreprendre une carrière en STIM.
Pour en savoir plus :
- The plastic deformation of pyrite: Trapping gold in Fool's Gold (en anglais seulement)
- Fluid inclusion induced hardening in pyrite: Results from atom probe tomography(en anglais seulement)
- Bubbles and element clusters in rock melts: A chicken and egg problem(en anglais seulement)
- Building bridges between geology and material sciences (en anglais ou allemand seulement)
