Géochimie élémentaire et physico-chimie - IsoFind
Module logiciel · Géochimie intégrée

Au-delà des isotopes, la géochimie qui les fait parler

IsoFind gère conjointement concentrations élémentaires, paramètres physico-chimiques et signatures isotopiques. Les trois niveaux d'information se renforcent mutuellement pour distinguer ce qui est une source, ce qui est une transformation, et ce qui est une dilution.

30+
Éléments chimiques
majeurs, mineurs et traces
8
Paramètres physico-chimiques
pH, Eh, T, conductivité...
20+
Ratios diagnostiques
pré-calculés et interprétés
3D
Matrices intégrées
eau, sol, sédiment

Trois couches d'information, une seule plateforme

La plupart des logiciels géochimiques traitent séparément la géochimie élémentaire, la physico-chimie et les isotopes. IsoFind les fait dialoguer : chaque résultat isotopique est remis dans son contexte élémentaire et redox.

Géochimie élémentaire

Concentrations de l'ensemble des éléments d'intérêt : majeurs (Ca, Mg, Na, K), mineurs (Fe, Mn, Al, Si) et traces environnementales (As, Sb, Pb, Cu, Zn, Cd, Cr, Ni). Chaque élément porte ses seuils réglementaires et ses interprétations typiques.

Éléments majeurs Métaux lourds Terres rares Normalisation PAAS

Physico-chimie

pH, potentiel redox (Eh), température, conductivité électrique, salinité, oxygène dissous, alcalinité. Ces paramètres dictent les équilibres de spéciation et conditionnent la mobilité et la toxicité des éléments dans l'environnement.

pH, Eh, T Conductivité Alcalinité Oxygène dissous

Couplage isotope-élément

Le coeur de la valeur d'IsoFind : chaque échantillon porte simultanément ses signatures isotopiques, ses concentrations élémentaires et ses paramètres physico-chimiques. Le moteur Nexus exploite ces trois niveaux pour identifier processus et sources.

Nexus ML Spéciation Transport réactif Diagnostic source

Des rapports élémentaires qui racontent les processus

Les ratios entre éléments sont souvent plus informatifs que les concentrations brutes. Ils s'affranchissent des effets de dilution et révèlent des signatures de source ou de processus géochimique. IsoFind calcule automatiquement les ratios les plus diagnostiques et propose leur interprétation.

Fe / Mn
Indicateur redox en nappe

Le fer et le manganèse ont des seuils de réduction différents. Leur ratio est un diagnostic robuste du caractère oxydant ou réducteur de l'aquifère, complémentaire à la mesure directe du Eh.

Ratio faible Milieu oxydant, Fe précipité
Ratio élevé Milieu réducteur, Fe dissous
Ca / Mg
Signature lithologique

Le ratio Ca/Mg reflète la nature des roches traversées par l'eau souterraine. Il permet de distinguer aquifères calcaires, dolomitiques, silicatés, et d'identifier les mélanges entre unités géologiques distinctes.

Ratio proche de 1 Dolomies, eau fossile
Ratio élevé Calcaires dominants
As / Fe
Origine de l'arsenic

L'arsenic est fréquemment associé aux oxyhydroxydes de fer (arséniates adsorbés) ou aux sulfures (arsénopyrite). Le ratio As/Fe distingue un relargage par dissolution réductrice d'une source sulfurée oxydée.

Ratio faible Désorption d'oxyhydroxydes
Ratio élevé Oxydation sulfures, AMD
Sb / Fe
Traçage industriel de l'antimoine

L'antimoine naturel reste associé au fer, tandis qu'un Sb anthropique (retardateurs de flamme, alliages, munitions) découple des oxyhydroxydes de fer. Combiné au δ123Sb, c'est un marqueur puissant.

Ratio bas Fond géochimique naturel
Ratio élevé Apport anthropique

La spéciation gouverne tout le reste

Un métal n'est pas un métal, c'est une espèce chimique. Le Cr(VI) toxique et mobile n'a rien à voir avec le Cr(III) peu soluble. L'As(III) neurotoxique diffère de l'As(V) moins mobile. Les paramètres physico-chimiques déterminent ces équilibres.

IsoFind intègre nativement les huit paramètres clés et les croise avec les concentrations élémentaires pour prédire la spéciation, anticiper les transferts entre phases et évaluer le risque réel.

Diagrammes Pourbaix contextualisés Position de chaque échantillon dans le plan pH-Eh avec les champs de stabilité des espèces
Prédiction de spéciation ML Cr(VI)/Cr(III), As(V)/As(III), Sb(V)/Sb(III), Fe(III)/Fe(II) estimés par machine learning
Contrôles qualité automatiques Cohérence redox, balance ionique, alertes sur valeurs hors gammes physico-chimiques plausibles
Paramètres gérés nativement Intégré
pH Acidité
Gouverne la solubilité des oxyhydroxydes et la spéciation
Eh Potentiel redox
Détermine les espèces chimiques dominantes
T Température
Cinétique des réactions et équilibres thermodynamiques
σ Conductivité
Proxy de la charge ionique totale
S Salinité
Pertinente en zones côtières et aquifères salés
O2 Oxygène dissous
Complète le Eh pour caractériser le redox réel
HCO3 Alcalinité
Capacité tampon et spéciation carbonatée
DOC Matière organique
Complexation des métaux, transport
Cas concrets

Le couplage qui débloque l'interprétation

Sans couplage élément-physico-chimie-isotope, une anomalie reste une énigme. Avec le triplet complet, elle devient un diagnostic. Deux exemples.

Site minier, aquifère carbonaté

Anomalie d'arsenic : source naturelle ou relargage ?

Un piézomètre présente 30 µg/L d'As, au-dessus du seuil OMS. Le δ13C de l'eau seule ne suffit pas à trancher. En couplant As, Fe, Mn avec le pH-Eh et δ65Cu sur les sulfures, on lève l'ambiguïté.

Lecture IsoFind : ratio As/Fe élevé + Eh positif + δ65Cu lourd = oxydation actuelle de sulfures minéralisés. Le processus est naturel mais accéléré, documenté par l'assemblage isotopique.
Ancienne friche industrielle, nappe alluviale

Chrome en excès : Cr(VI) toxique ou Cr(III) latent ?

Un site présente 80 µg/L de Cr total. La toxicité dépend entièrement de la spéciation entre Cr(VI) et Cr(III). Plutôt que de multiplier les analyses coûteuses, IsoFind combine pH, Eh, Fe(II), DOC et δ53Cr.

Lecture IsoFind : pH 7,2 + Eh +180 mV + Fe(II) faible + δ53Cr enrichi = Cr(VI) dominant et stable. Le site nécessite une dépollution active, pas une atténuation naturelle.

Intégration dans vos workflows

La géochimie élémentaire et physico-chimique alimente directement les modules d'analyse, de simulation et de rapport d'IsoFind, sans ressaisie.

Import unifié

Tableurs analytiques importés en une passe. Les colonnes d'éléments, de paramètres physico-chimiques et de signatures isotopiques sont reconnues automatiquement, quelles que soient les conventions de nommage.

Profils de profondeur

Pour les forages, visualisation couplée des éléments, des paramètres physico-chimiques et des signatures isotopiques en fonction de la profondeur. Identification instantanée des zones de transition géochimique.

Simulation 3D réactive

Les paramètres physico-chimiques alimentent le moteur de simulation de transport : spéciation redox, barrières réactives (PRB), précipitation, adsorption non linéaire. La géochimie pilote la chimie de la scène.

Empreinte géochimique

Spider plot log-normalisé des éléments traces, par échantillon ou par zone. Permet de comparer visuellement des signatures de sources potentielles et de visualiser les écarts au fond géochimique.

Moteur Nexus

Le workflow Nexus utilise simultanément éléments, physico-chimie et isotopes pour identifier les processus dominants (adsorption, précipitation, dissolution, mélange), leur niveau de confiance et leur contribution.

Blocs de rapport dédiés

Cinq blocs exploitent la géochimie : données élémentaires, indicateurs de processus, statistiques, ratios et empreinte géochimique. Auto-remplis dans les templates hydrogéologie et remédiation.

Téléchargement gratuit

Couplez vos données géochimiques dans IsoFind

Importez vos fichiers analytiques existants (Excel, CSV) et laissez IsoFind faire dialoguer éléments, physico-chimie et isotopes. Installation en deux minutes, sans compte, 100% local.