An experimental study of sulfur distribution between apatite and silicate melts : application to volcanic degassing

Le dégazage magmatique est un processus universel qui façonne notre atmosphère ainsi que celles des autres planètes, et il provoque également de nombreuses concentrations minérales d'intérêt économique. Le soufre est un élément volatil qui influence de manière fondamentale le dégazage magmatiqu...

وصف كامل

محفوظ في:
التفاصيل البيبلوغرافية
المؤلف الرئيسي: Frascerra, Diletta, 1996-
مؤلفون آخرون: SCAILLET, BRUNO (مرشد الأطروحة), Martel, Caroline, 19..-...., Chargée de recherche en Sciences de la Terre, Costa, Fidel, 19..-...., volcanologue (الخصم), Parat, Fleurice, 1972- (الخصم), Moune, Séverine, 1979-...., géophysicienne (الخصم)
التنسيق: Thèse numérique
اللغة:Anglais
Français
منشور في: 2025.
الموضوعات:
الوصول للمادة أونلاين:Accès au texte intégral
https://theses.univ-orleans.fr/public/2025ORLE1030_va.pdf
http://www.theses.fr/2025ORLE1030/abes
https://theses.hal.science/tel-05383380
ملاحظة: Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU
Partenaire(s) de recherche : ISTO - Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Caroline Martel (Président du jury) ; Fidel Costa, Fleurice Parat, Séverine Moune (Membre(s) du jury) ; Fidel Costa, Fleurice Parat (Rapporteur(s))
Autres localisations: Voir dans le Sudoc
Variante du titre:Etude expérimentale de la distribution du soufre entre l'apatite et les liquides silicatés :, application au dégazage volcanique
الوصف
الملخص:Le dégazage magmatique est un processus universel qui façonne notre atmosphère ainsi que celles des autres planètes, et il provoque également de nombreuses concentrations minérales d'intérêt économique. Le soufre est un élément volatil qui influence de manière fondamentale le dégazage magmatique. Parmi les minéraux capables d'enregistrer l'activité des éléments volatils dans les magmas, l'apatite est certainement l'un des plus prometteurs : bien que rare, ce minéral est omniprésent dans les roches magmatiques. Cette thèse expérimentale étudie le comportement du soufre sous deux aspects principaux. Le premier est la solubilité du soufre dans les basanites, une composition peu étudiée, avec un focus sur l'éruption de La Palma 2021. Les expériences ont été réalisées à température et pression fixes (1040ů-200MPa) et fugacité d'oxygène entre NNO -0.47 et NNO+4.10. Dans la deuxième approche, la distribution du soufre entre l'apatite et le verre silicaté a été étudiée en relation avec la fugacité des espèces du soufre. Une étude a été réalisée sur différentes compositions à 200MPa, température entre 1000 et 1040ů et fugacité d'oxygène entre NNO-0.82 et NNO+4.17. Les résultats ont montré que la solubilité du soufre dans le verre silicaté est principalement guidée par la fugacité de l'oxygène. Une corrélation positive a été trouvée entre le contenu en S dans le verre silicaté et dans l'apatite, fortement influencée par la fugacité de l'oxygène. Une étude détaillée sur la fugacité des espèces du soufre a permis d'identifier une tendance positive entre le contenu en soufre et la somme des fugacités. A partir de ce modèle, il a été possible de créer des modèles, à la fois pour des compositions générales, pour reconstruire le contenu en soufre dans les apatites à partir des fugacités des espèces du soufre et vice versa.
Magmatic degassing is a universal process that shapes our atmosphere as well as those of other planets, and also causes many mineral concentrations of economic interest. Sulphur is a volatile element that fundamentally influences magmatic degassing. Among the minerals capable of recording the activity of volatile elements in magmas, apatite is certainly one of the most promising: although scarce, this mineral is ubiquitous in magmatic rocks. This experimental thesis studies the behaviour of sulphur in two main aspects. The first is the solubility of sulphur in basanites, a composition that has been little studied, with a focus on the La Palma 2021 eruption. The experiments were conducted at fixed temperature and pressure (1040ů-200MPa) and oxygen fugacity between NNO -0.47 and NNO+4.10. In the second approach, the distribution of sulphur between apatite and silicate melt was studied in relation to the fugacity of sulphur species. A study was carried out on various compositions at 200MPa, with temperatures between 1000 and 1040ů and oxygen fugacity between NNO-0.82 and NNO+4.17. The results showed that the solubility of sulphur in the silicate melt is primarily driven by oxygen fugacity. A positive correlation was found between the S content in the melt and in apatite, strongly influenced by oxygen fugacity. A detailed study on the fugacity of sulphur species allowed for the identification of a positive trend between the sulphur content and the sum of the fugacities. From this pattern, it was possible to create models, both for general compositions, to reconstruct the sulphur content in apatites from the fugacities of sulphur species and vice versa.
وصف المادة:Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU
Partenaire(s) de recherche : ISTO - Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Caroline Martel (Président du jury) ; Fidel Costa, Fleurice Parat, Séverine Moune (Membre(s) du jury) ; Fidel Costa, Fleurice Parat (Rapporteur(s))
التنسيق:Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF