Concentration, composition isotopique et origine de l'azote dans le manteau terrestre

Concentration, isotopic composition and origin of nitrogen in the earth's upper mantle

• Auteur / Autrice : Pierre Cartigny
• Direction : Marc Javoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géochimie fondamentale et appliquée
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 7
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Institut de physique du globe (Paris ; 1921-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Azote

Terre -- Manteau

Résumé

Les compositions isotopiques du carbone et de l'azote et les concentrations en azote de plus de 450 diamants de paragenese determinee (peridotitique, eclogitique) ont ete mesurees. Les diamants independamment de leur paragenese sont caracterises par des #1#5n majoritairement negatifs et centres autour de 5&, valeur interpretee comme etant celle du manteau. Il a ete montre que les fluides manteliques a partir desquels les diamants ont cristallise evoluent vers des valeurs de #1#5n positives et #1#3c tres negatives. Des lors, la decouverte de diamants avec des #1#5n bas (jusqu'a 25&) ne peut s'expliquer sans la contribution d'une seconde source. Pour la premiere fois et comme predit, la gamme de variation du #1#5n des diamants recouvre celle des chondrites a enstatites, appuyant l'idee d'une formation de la terre a partir de telles meteorites. Il est suggere que le manteau aurait evolue depuis un #1#5n 25 jusqu'a 5& de maniere precoce et avant l'archeen, par recyclage d'un reservoir superficiel a #1#5n positif. Il est probable que ce recyclage massif et precoce soit lie a un processus abiotique. Contrairement aux modeles couramment proposes, les resultats montrent que la formation des diamants a partir de carbone et d'azote sedimentaires recycles est improbable. Au contraire, les resultats sont parfaitement compatibles avec un processus de fractionnement isotopique (distillation de rayleigh). Diamants eclogitiques et peridotitiques sont donc probablement formes a partir de carbone et d'azote manteliques. Les covariations #1#3c-n permettent de deduire un rapport c/n du milieu de croissance des diamants entre 200 et 500 une gamme semblable a celle definie par les morb suggerant que manteau sous-continental et oceanique donnent des echantillons semblables en termes de #1#3c-#1#5n-c/n.