Proprietes thermodynamiques des silicates fondus et des mineraux au voisinage de la fusion

par PHILIPPE COURTIAL

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Pascal Richet.

Soutenue en 1993

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Les capacites calorifiques a pression constante (cp) de 8 liquides silicates synthetiques dans les systemes mgo-al#2o#3-sio#2 et cao-al#2o#3-sio#2 ont ete determinees a partir de mesures de calorimetrie de chute entre 400 et 1800 k. Ces donnees, ajoutees a celles deja publiees, montrent qu'a l'interieur des regions etudiees, les cp varient quasi-lineairement avec la composition. Les capacites calorifiques partielles molaires de sio#2, mgo et cao sont independantes de la temperature et egales aux valeurs obtenues precedemment pour les silicates liquides exempts d'aluminium. Par contre, la capacite calorifique partielle molaire de al#2o#3 est en accord avec la cp de l'alumine liquide pure pour le systeme mgo-al#2o#3-sio#2, tandis qu'une extrapolation lineaire pour le systeme cao-al#2o#3-sio#2 nous donne une capacite calorifique partielle molaire de al#2o#3 inferieure a la precedente. Si les cp des liquides du systeme mgo-al#2o#3-sio#2 presentent un comportement de solution ideale, les donnees pour le systeme cao-al#2o#3-sio#2 suggerent que cette conclusion n'est pas valable pour les aluminosilicates calciques riches en al#2o#3. Un comportement non ideal des aluminosilicates liquides resultent d'interactions entre al#2o#3 et un cation alcalin ou alcalino-terreux dont la source serait des changements de coordinance. De plus, les liquides aluminosilicates sont le siege de changements structuraux induits par la temperature, dont les capacites calorifiques de configuration representent la mesure thermodynamique. Les resultats actuels suggerent que ces changements configurationnels proviennent d'interactions a courte distance entre un cation et l'oxygene. La derniere partie de cette these est consacree aux cp des mineraux au voisinage de la fusion. Nous avons observe pour les mineraux etudies: l'anorthite, la pseudowollastonite, l'akermanite et un analogue structural de l'olivine (camggeo#4) le phenomene de prefusion. Tous les arguments developpes s'accordent pour ecarter l'hypothese d'une fusion partielle. La prefusion est en fait un processus a l'etat solide qui representent des changements configurationnels non trempables. Ces changements apparaissent comme considerer en du desordre des cations par rapport aux sites offerts par la structure


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  • Détails : 198
  • Annexes : 90

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
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  • Cote : TS1993
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