Stabilité et réactivité des carbonates à très hautes pression et température : implications pour le stockage du carbone dans le manteau

• Auteur / Autrice : Claudine Biellmann
• Direction : Philippe Gillet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Carbonates

Terre -- Manteau

Géochimie

Résumé

La teneur en co#2 de l'atmosphere actuelle et son evolution au cours des temps geologiques depend du cycle du carbone. Une bonne comprehension de ce cycle bio-geochimique complexe passe par la connaissance du contenu des differents reservoirs (externes ou internes) impliques et des flux entre eux. En particulier, pour rendre compte des concentrations universelles de carbone sur la terre, il faut considerer qu'il existe du carbone en quantite importante dans le manteau terrestre. Dans celui-ci, le carbone peut se trouver piege sous differentes formes, et entre autres, dans les carbonates. Afin de tester cette hypothese, nous avons etudie la stabilite et le comportement physico-chimique des carbonates dans les conditions de pression et de temperature du manteau superieur et inferieur. Ces conditions, de 1 a 50 gpa, pour des temperatures comprises entre 1000 et 3000 k ont ete obtenues a l'aide de cellules en enclumes de diamant. La spectroscopie raman a haute pression ou haute temperature a permis de suivre in situ les modifications structurales de l'aragonite, de la calcite, de la dolomite et de la magnesite. Des syntheses experimentales en cellule a enclumes de diamant chauffee par laser ont ete realisees. L'observation par microscopie electronique analytique en transmission des produits trempes a permis de montrer que les carbonates sont des phases stables dans les conditions du moteur. Le carbonate stable en presence de silicates du manteau est un carbonate magnesien; il existerait dans le manteau en tant que phase individuelle de structure tres probablement analogue a celle de la magnesite stable a basse pression/basse temperature, ou dans une solution solide de type mgo-mgco#3. En conclusion, on peut estimer que les carbonates, et en particulier la magnesite, sont de potentielles phases hotes du carbone dans la quasi totalite du manteau terrestre