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Conductivité électrique dans le manteau supérieur

Déformation et anisotropie de conductivité électrique dans le manteau supérieur

L’anisotropie de conductivité électrique extraite des données magnétotelluriques (MT) est interprétée comme résultant soit de l’association d’une diffusivité plus rapide des cations H+ selon la direction [100] du cristal d’olivine et d’une OPR d’olivine, soit d’un alignement de films conducteurs selon la foliation des roches mantelliques. Elle est donc, à l’instar de l’anisotropie sismique, un marqueur de la déformation dans le manteau.

Le projet en cours vise à étudier les mécanismes controllant la conduction électrique à l’échelle du cristal et de la roche et à contraindre le transfert d’échelle entre les mesures de conductivité électrique en laboratoire (sur des cristaux) et celles réalisées lors des campagnes MT longue période.

Nos travaux associent la modélisation numérique de la conduction électrique à l’échelle de la roche et des expériences en laboratoire. Une première série de modèles prenant en compte la microstructure et la texture de roches mantelliques montre que la diffusion anisotrope des cations H+ peut produire des facteurs d’anisotropie ≥15 (Gatzemeier & Tommasi PEPI 2006). Les résultats de ces modèles seront comparés à des mesures directes de la conductivité électrique sur des cristaux d’olivine, d’enstatite, et des péridotites dans la presse Paterson du laboratoire.