Cycle géodynamique du soufre : le rôle des sédiments subduits
Dans l objectif d évaluer le devenir de sédiments subduits variablement enrichis en soufre dans des conditions P-T (pression température) correspondant au toit de la plaque sous un arc volcanique, des expériences de fusion et de cristallisation ont été réalisées en conditions hydratées en presse pis...
Uloženo v:
| Hlavní autor: | |
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| Další autoři: | , , , , , |
| Médium: | Thèse numérique |
| Jazyk: | Français |
| Vydáno: |
2017.
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| Témata: | |
| On-line přístup: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2017ORLE2060_vm.pdf http://www.theses.fr/2017ORLE2060/abes https://theses.hal.science/tel-01991110 |
| Poznámka: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Michel Pichavant (Président du jury) ; Bruno Scaillet, Gaëlle Prouteau, Michel Pichavant, Max Werner Schmidt, Jacqueline Vander Auwera, Ivan Vlastélic (Membre(s) du jury) ; Max Werner Schmidt, Jacqueline Vander Auwera (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Geodynamic cycling of sulphur :, the role of subducted sediments |
| Shrnutí: | Dans l objectif d évaluer le devenir de sédiments subduits variablement enrichis en soufre dans des conditions P-T (pression température) correspondant au toit de la plaque sous un arc volcanique, des expériences de fusion et de cristallisation ont été réalisées en conditions hydratées en presse piston-cylindre(3 GPa ; 650 1000ů ; O2 ~ NNO) sur des sédiments naturels (pélite et marne), non dopés en éléments en traces et variablement enrichis en soufre (0, 1 et 2 wt% Sin). Lors de la fusion du sédiment pélitique, des liquides trondhjémitiques à granitiques sont produits en équilibre avec un résidu composé de grenat +disthène +- phengite +- quartz + rutile. Lors de la fusion du sédiment marneux, des liquides granodioritiques sont produits en équilibre avec un résidu constitué de grenat +- épidote +- clinopyroxène +- disthène +- quartz +rutile. L ajout de soufre dans le système pour une O2 ~ NNO conduit à une précipitation de sulfures. La quantité de fer (Fe2+) disponible dans le système diminue fortement (augmentation du Mg#) et impactegrandement les relations de phases : le grenat, l épidote et la phengite sont déstabilisées au profit des pyroxènes, de la biotite ou encore de l amphibole. La distribution des éléments en traces dans le liquide silicaté par rapport au sédiment de départ est également très affectée pour les systèmes dopés en soufre(ex : fractionnement des terres rares). Nous proposons, à partir des données obtenues dans des xénolites mantelliques (Grenade, Petites Antilles) et lors de modélisations géochimiques, que la contribution dans lecoin mantellique de 1 à 3 % de liquides trondhjémitiques/granitiques issus de la fusion de sédiments pélitiques modérément enrichis en soufre (<= 1 wt% Sin) peut expliquer la variabilité de composition des basaltes du sud de l arc des Petites Antilles (Grenade et Grenadines). The main issue of this study is to constrain the fate of subducted sediments variably enriched in sulphur for P-T (pressure temperature) relevant for the slab at sub-arc depth. Using piston-cylinder apparatus, we performed melting and crystallisation experiments (3 GPa; 650 1000ů; O2 ~ NNO) on natural, trace elementundoped and volatile-rich sediments (pelite and marlstone). Experiments were conducted with variable water (5 to 10 wt% H2Oin) and sulphur (0, 1 and 2 wt% Sin) contents. Silicate melts produced by the fluid-present melting of pelite range from trondhjemitic to granitic compositions, are broadly peraluminous and coexist with garnet + kyanite +- phengite +- quartz + rutile. Those produced by the fluid-present melting of marlstone are sodic (granodioritic composition), metaluminous to slightly peraluminous and coexist with garnet +- epidote +- clinopyroxene +- kyanite +- quartz + rutile. Sulphur addition at O2 ~ NNO leads to sulphide precipitation. Thus, iron (Fe2+) contents decrease (Mg# increase) in the system and this strongly impacts phase relationships: garnet, epidote and phengite are consumed in favour of pyroxens, biotite and amphibole. Trace-element distribution between silicate melt and starting bulk for S-doped systems is largely impacted (e.g. rare earth elements fractionation). On the basis of data obtained in mantle xenoliths(Grenada, Lesser Antilles) and from geochemical modelisations, we are suggesting that a contribution in the mantle wedge of 1 to 3 % of trondhjemitic/granitic melts derived from pelitic sediments (<= 1 wt% Sin) mayaccount for the composition of basalts in the southern part of Lesser Antilles (Grenada and Grenadines). |
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| Popis jednotky: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Michel Pichavant (Président du jury) ; Bruno Scaillet, Gaëlle Prouteau, Michel Pichavant, Max Werner Schmidt, Jacqueline Vander Auwera, Ivan Vlastélic (Membre(s) du jury) ; Max Werner Schmidt, Jacqueline Vander Auwera (Rapporteur(s)) |
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