Alteration des verres basaltiques dans le panache de l'etna (sicile)

• Auteur / Autrice : FRANCESCA ROMANA SPADARO
• Direction : Roger-Alexandre Lefèvre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : ?
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 12

Résumé

L'aerosol du panache de l'etna (sicile) est constitue de gaz (h 2o, so 2, co 2. . ) mais aussi de particules solides. Parmi ces dernieres, la presence de particules spheriques microniques, de composition chimique similaire a celle du verre basaltique a ete mise en evidence (sio 2 50%, al 2o 3 20%). D'autres, ont des compositions en sio 2 proches de 90%. Toutes les compositions intermediaires sont egalement observees. Cette variations s'observent aussi, sur des coupes ultrafines, du cur de la microspherule a sa peripherie. L'hypothese que ces spherules pouvaient subir un processus de lixiviation a ete avancee. Afin d'expliquer le mecanisme de lixiviation de ces particules, une experience de simulation a ete realisee a l'etna. Des eprouvettes de verre basaltique ont ete synthetisees et plongees dans le panache a 10 metres de profondeur. Des echantillons ont ete preleves regulierement et aussi des filtrations d'air dans le panache ont ete effectuees. L'etude des microspherules echantillonnees a confirme leur variabilite chimique. Les eprouvettes de verre basaltique exposees aux gaz presentent des transformations importantes. Il se forme un reseau de microfractures paralleles et perpendiculaires a la surface d'exposition, conduisant a la formation d'ecailles polygonales microniques. Les eprouvettes observees en section montrent une couche d'alteration superficielle, discontinue et irreguliere, d'epaisseur variee (1 a 10 m), constituee par la superposition de lamelles. Du point de vue chimique, l'alteration superficielle des eprouvettes se traduit essentiellement par un enrichissement relatif en silicium vers la surface, jusqu'a des teneurs en sio 2 > 80%. L'experience a ainsi permis de demontrer que les verres basaltiques subissaient au cours du temps des transformations morphologiques et chimiques, qui surviennent deja apres quelques heures d'exposition. Des analogies importantes existent entre la composition chimique des microspherules emises dans le panache de l'etna et l'evolution chimique de la surface des eprouvettes basaltiques exposees.