Concentration et composition isotopique en hydrogène du manteau terrestre

par Matthieu Clog

Thèse de doctorat en Géochimie

Sous la direction de Pierre Cartigny et de Cyril Aubaud.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Concentration and isotopic composition of hydrogen in earth's mantle


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  • Résumé

    Contraindre la concentration et la composition isotopique de l'hydrogène dans le manteau terrestre apporte des informations cruciales sur le cycle global de l'eau et la nature des hétérogénéités mantelliques. Dans ce but, les bordures vitreuses des basaltes sont les échantillons les plus adaptés Lors de cette étude, 170 échantillons provenant de 4 rides océaniques et 2 points chauds ont été analysés pour leurs concentrations en eau et leur δ D. Au cours de ce travail, un biais analytique lié à l'utilisation de creusets en platine pour extraire le éléments volatils a été mis en évidence. L'utilisation de tubes en silice a donc été préférée. Les δD re-mesurés sur des échantillons précédemment analysés avec des creusets en platine sont en moyenne 15%o plus élevés. Le δ D et le rapport H2O/Ce présentent des hétérogénéités régionales et locales et constituent de traceurs de source. La source des basaltes de ride contient 175+/-70 ppm d'eau, et pour un S8\deltaSD de -61+/-6%o. Les MORB de l'océan Atlantique sont plus riches en eau (~250ppm in thé source) et en D ( δ D—57%o) que ceux de la dorsale Sud-Est Indienne (140 ppm et -63%o en moyenne), illustrant des processus de mélange différents également vus à travers les rapports Pb/Ce. L'étude de la dorsale Sud-Ouest Indienne a montré que δ D et H2O/Ce sont des traceurs du métasomatisme. Les concentrations en eau dans les sources des E-MORB et des OIB sont plu élevées et plus variables (entre 250 et 700 ppm). Les sources enrichies en eau et en élément incompatibles ont des δ D qui couvrent une gamme aussi large que celle des N-MORB (allant d -70 à -40%o). La confrontation avec les compositions isotopiques du néon et de Pb, Sr et Nd montre que le réservoir contenant des gaz rares primitifs est vraisemblablement pauvre en eau, et donc distinct du FOZO. Par conséquent, il est possible de recycler efficacement de l'eau sans en changer la composition isotopique en hydrogène dans certaines zones de subduction.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XII-352 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 439 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 209

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10 PA07 7209
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