Etude de l'alteration de verres volcaniques du vatnajokull (islande) : mecanismes et bilans a basse temperature

• Auteur / Autrice : XAVIER LE GAL
• Direction : Jean-Louis Crovisier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'Univers
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Résumé

Le verre volcanique basaltique est considere depuis plusieurs annees comme un analogue naturel des verres nucleaires. L'objectif principal de la these est d'etudier le comportement a long terme des verres naturels vis a vis de l'eau. Pour cela, des hyaloclastites basaltiques provenant essentiellement des regions du hengill, de husafell et du vatnajokull en islande ont ete etudiees. Toutes ces roches, agees de 0,09 a 4 ma et alterees par de l'eau meteorique, sont formees de grains de verre entoures d'une bordure d'alteration. Pour les echantillons les plus jeunes (age inferieur a 1 ma), une couche d'alteration argileuse se forme par precipitation apres dissolution totale du reseau vitreux, elle ne constitue vraisemblablement pas une barriere protectrice efficace. Dans le cas de hyaloclastites plus agees, un ciment zeolitique est omnipresent (chabazite, phillipsite ou analcime), parfois combine a de la calcite. Ces zeolites sont systematiquement associees a une couche epaisse de gel d'alteration, elles constituent un ecran physico-chimique capable de ralentir le processus d'alteration et d'initier un mecanisme de dissolution selective. Le gel (20 pour cent d'eau), appauvri en na et ca, est amorphe. Il constitue lui aussi une barriere diffusionnelle a l'alteration du verre. Les valeurs des delta 180 indiquent que la structure du verre initial est profondement modifiee pendant la formation du gel. Les bilans calcules montrent que les constituants du verre, liberes lors de sa dissolution, ne sont pas entierement retenus par les produits d'alteration dans ce type de formation geologique.