Laboratoire de géochimie des isotopes stables (Delta-Lab)

Ressources naturelles Canada, Quebec, Québec
Que fait l'installation

Expertise et développement de méthodes d’analyses isotopiques servant à comprendre les processus de la croûte terrestre, de l’environnement et de l’atmosphère

Domaines d'expertise

Le Delta-Lab de la Commission Géologique du Canada à Québec est un laboratoire d’isotopes stables dédié à la recherche environnementale et à l’analyse de bassins. Diverses méthodes de pointe y sont employées au cours de travaux de recherche sur les effets environnementaux, notamment sur les isotopes de l’hydrogène, de l’azote, du carbone et de l’oxygène dans des panaches de contamination atmosphériques et hydrosphériques; sur les séries dendrochronologiques, les composantes forestières, le pergélisol et les polluants organiques de divers milieux, afin de comprendre les effets cumulatifs dans les secteurs industriels et miniers. Ces approches conduisent également à la reconstruction paléoclimatique permettant de séparer les changements naturels des impacts anthropiques sur l’environnement. Le travail d’analyse de bassins comprend l’application d’isotopes lourds agglomérés du CO2 extrait de carbonates pour reconstruire le régime thermique des bassins sédimentaires.

Services de recherche

Analyses spécialisées et développement de méthodes.

Les projets de collaboration sont traités au cas par cas et sélectionnés au moyen d’un système de propositions. Ils doivent être alignés sur les objectifs stratégiques du laboratoire et contribuer à leur avancement. Ils doivent aussi être étroitement liés aux programmes actuels du STM/Commission géologique du Canada. Les projets de collaboration sont entrepris selon le principe du recouvrement de coûts.

Secteurs d'application
  • Énergie
  • Technologies et services de l’environnement
  • Foresterie et industrie forestière
  • Mines, minerais et métaux
Équipement Fonction
Spectromètre de masse pour les rapports isotopiques Thermo Scientific MAT-253+ et un périphérique Kiel IV pour carbonates Spectromètre de masse pour les rapports isotopiques à haute précision avec un design optimisé de collecteurs de masses, couplé avec un périphérique Kiel IV entièrement dédié à l’analyse des isotopes lourds agglomérés dans les carbonates.
Spectromètre de masse pour les rapports isotopiques Thermo Scientific MAT-253 avec deux périphériques : GC Isolink II (chromatographie en phase gazeuse) et un analyseur élémentaire EA-Isolink (FLASH-IRMS)

Spectromètre de masse pour les rapports isotopiques à haute précision (IRMS) :

  • Le GC-Isolink est utilisé pour l’analyse isotopique spécifique aux composés organiques via combustion (δ13C) ou pyrolyse (δ2H)
  • Analyseur élémentaire utilisé pour l’analyse du δ2H, δ13C, δ15N, δ18O et des isotopes du soufre dans les solides.
Spectromètre de masse à rapports isotopiques Thermo Electron Corporation Delta V Plus avec deux périphériques : GC‑Isolink (chromatographie gazeuse) et un PreCon (pré-concentrateur de gaz en traces pour caractérisation isotopique)

Spectromètre de masse à rapports isotopiques (IRMS) pour l’analyse isotopique en ligne :

  • Le GC-Isolink est utilisé pour l’analyse en ligne via combustion (δ13C) ou pyrolyse (δ2H) des composés organiques.
  • Le PreCon est utilisé pour la caractérisation des isotopes de l’azote (N) et triple isotopes de l’oxygène (O) de l’air et de l’eau.
Spectromètre de masse à rapports isotopiques Thermo-Finnigan MAT Delta XL Plus avec trois périphériques : un analyseur élémentaire à conversion thermique (pyrolyse) (TC-EA), un GasBench II (GB) et un Costech ECS 4010 (analyseur élémentaire par combustion)

Spectromètre de masse à rapports isotopiques (IRMS) pour l’analyse isotopique en ligne :

  • Le TC-EA est utilisé pour l’analyse du δ18O et δ2H dans des solides.
  • Le GasBench II est utilisé pour l’analyse du δ13C et δ18O des carbonates purs.
  • Le Costech 4010 est optimisé pour l’analyse du δ13C et du δ15N dans des solides.
Chromatographe en phase gazeuse Agilent 7890A avec un détecteur à ionisation de flamme (FID) interfacé avec un collecteur de fraction préparatoire (PFC) Gerstel Le PFC est utilisé pour séparer et recueillir des composés organiques après séparation par chromatographie en phase gazeuse en vue d’analyses radiocarbones spécifiques de composés d’intérêt.
Système de chromatographie liquide haute performance (HPLC) Waters équipé d’un détecteur à matrice de photodiodes et d’un collecteur de fractions. Le système HPLC est utilisé pour séparer les composés organiques d’intérêt d’un mélange en phase liquide.
Système de concentrateur de purge et de piégage Stratum PTC de Teledyne Tekmar interfacé avec un chromatographe en phase gazeuse Agilent 7890 équipé d’un détecteur à ionisation de flamme (FID) et d’un détecteur de conductivité thermique (TCD) Le système de concentrateur de purge et de piégage (Purge and Trap) est utilisé pour analyser les concentrations aqueuses de composés organiques volatiles.
Système de spectromètre de masse à chromatographie en phase gazeuse (couplage GC-SM; MSD 5975C et GC 7890A d’Agilent) Le GC-SM est utilisé pour identifier et quantifier les composés organiques dans les échantillons environnementaux.
Titre Hyperlien
Étalonnage de la température des isotopes lourds agglomérés pour la calcite: faire le pont entre théorie et expérimentation, Jautzy et al., 2020. https://www.geochemicalperspectivesletters.org/article2021/
Évaluation de la biodégradation in situ des acides naphténiques marqués au 13C dans les eaux souterraines près des bassins de résidus des sables bitumineux, Ahad et al., 2018. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718322356?via%3Dihub
Valeurs d15N des espèces d’azote atmosphériques collectées simultanément à l’aide d’échantillonneurs sectoriels éloignés des sources – Héritage isotopique et fractionnement, Savard et al., 2017 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231017303126?via%3Dihub
Sources d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans les lacs du nord-ouest de la Saskatchewan à l’est des sables bitumineux de l’Athabasca, Ahad et al., 2015. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0146638015000030?via%3Dihub
La modélisation des isotopes du carbone dans les épinettes reproduit les changements de qualité de l’air dus à l’exploitation des sables bitumineux, Savard, M.M., Bégin, C., Marion, J., 2014. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X14000995?via%3Dihub
Isotopes du carbone et de l’oxygène des épinettes noires des rives de lacs dans le nord-est du Canada comme substituts de la reconstruction climatique, Naulier, M., Savard, M.M., Bégin, C., Marion, J., Arsenault, D., Bégin, Y., 2014. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009254114001247
Isotopes d’azote et d’oxygène triple dans des échantillons d’air à proximité de la route par conversion chimique et décomposition thermique, Smirnoff et al., 2012. https://analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/rcm.6406