Propriétés électriques des magmas

Résumé : Les expériences ont été menées pour déterminer les propriétés électriques des verres et liquides silicatés du Vésuve et du Kilauea par spectroscopie d'impédance. Une étude méthodologique des mesures à deux et quatre électrodes a amélioré la qualité des mesures électriques. Les mesures ont été faites entre 400 et 1400°C, 0.1 et 400MPa et pour des fugacités en oxygène de 10-8 à 0.2 bar. La conductivité électrique croît avec la température, les teneurs en eau et sodium et lorsque pression et fO2 diminuent. Des lois d'Arrhénius ont été déterminées dans les verres et liquides pour étudier les propriétés de transport. Des énergies d'activation de 60 à 150kJ/mol et un volume d'activation de 20cm3/mol ont été calculés. Une méthode semiempirique a été déduite pour estimer la conductivité d'une large gamme de melts. Une application géophysique de nos résultats a consisté en un modèle direct de la conductivité du Vésuve. Les fonctions de transfert s'expliquent par la seule présence d'une saumure. Sa forte conductivité rend la détection d'un corps magmatique profond difficile. Cependant, nos simulations ont démontré que les données géophysiques actuelles sont en accord avec un réservoir de magma cristallisé ou du magma plus chaud interconnecté dans l'encaissant carbonaté. Une application géochimique a consisté au suivi en temps réel des cinétiques redox dans des basaltes, en utilisant la dépendance au temps de la conductivité suite à un changement de fO2. L'évolution de la conductivité au cours du temps, liée à la mobilité du sodium, est identique à celle du ratio fer ferrique/fer ferreux du melt. La réduction sous CO-CO2 et l'oxydation à l'air sont limitées par la diffusion, mais pas l'oxydation sous CO2, probablement à cause de réactions à l'interface gaz/melt. Les valeurs calculées élevées de diffusivité et d'énergie d'activation ont été expliquées par des mécanismes redox impliquant une coopération entre flux d'alcalins, de cations divalents et d'oxygène.
Type de document :
Thèse
Géologie appliquée. Université d'Orléans, 2009. Français


https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00545608
Contributeur : Nathalie Pothier <>
Soumis le : vendredi 10 décembre 2010 - 17:25:14
Dernière modification le : vendredi 10 décembre 2010 - 17:27:22
Document(s) archivé(s) le : vendredi 11 mars 2011 - 04:07:27

Identifiants

  • HAL Id : tel-00545608, version 1

Citation

Anne Pommier. Propriétés électriques des magmas. Géologie appliquée. Université d'Orléans, 2009. Français. <tel-00545608>

Exporter

Partager

Métriques

Consultations de
la notice

387

Téléchargements du document

734