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Thèse soutenue

Solubilité des éléments du groupe du platine (PT ET PD) dans les liquides silicates en fonction de FO 2, FS 2, T, P ET composition : expérimentation, modélisation, implications metallogéniques et géochimiques

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Auteur / Autrice : Ettibari Azif
Direction : Michel Pichavant
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Orléans

Résumé

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L’étude expérimentale a démontré (1) l'influence importante de certains paramètres (FO2, composition de l'alliage métallique, FS2) sur la solubilité des egp dans les liquides basaltiques et (2) le role sensiblement moins important d'autres paramètres (T, composition du liquide silicate). A 1 ATM, 1300< T <1430\C et pour les compositions DAF0, la solubilité des egp augmente avec la FO2 ET T. Les egp sont dissous dans le bain silicate sous forme d'espèces oxydées et métalliques. Le calcul de spéciation montre la présence de trois (PD) et deux (PT) espèces dissoutes dont les proportions varient avec la FO2. La dépendance positive de la solubilité des egp avec la température impliquerait une préférence pour les espèces egp oxydées. L’introduction du fer dans le système silicate (daf5 et daf10) n'influe pas sur la tendance générale de solubilité des egp avec la FO2. Cependant, PT ET PD sont dissous sous forme oxydée (2+). En présence de soufre, les solubilités des egp montrent une inversion de la tendance avec une augmentation des concentrations de pd et pd (1) vers les conditions réductrices et (2) avec l'introduction du fer. Le traitement thermodynamique des résultats et leur comparaison avec les concentrations en egp mesurées ou estimées dans un certain nombre de liquides naturels montre que : (1) en absence de soufre et pour des compositions de métal pur (PT ET/OU PD), les concentrations prédites sont très supérieures à celles des liquides naturels. La prise en compte d'alliages d'activité en egp < 1 réduit les écarts entre les valeurs de pt et pd du modèle et des liquides naturels. (2) En présence de soufre, et malgré l'absence de données précises sur la fs2 des systèmes naturels, la comparaison est encourageante. Enfin, les résultats du calcul des coefficients de partage de pt et pd et leur comparaison avec ceux estimés à partir des abondances des egp dans le manteau montre que les teneurs observées ne sont pas le résultat d'un équilibre chimique entre le cœur et le manteau. La présence de soufre pourrait régler le problème du surplus des egp et constitue une bonne hypothèse de travail.