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Abondance, comportement et transferts des éléments volatils (C, H, S) : mesures et expérimentation

Responsables Scientifiques : Sylvie Demouchy & Fleurice Parat

Il est reconnu depuis longtemps que l’échange d’éléments volatils à grande échelle entre l’intérieur des planètes et hydrosphère ainsi que l’atmosphère est un facteur important contribuant à l’habitabilité de la Terre. Le Carbone (C), l’Hydrogène (H), le Soufre (S) sont les éléments les plus abondants dans les gaz volcaniques et sont considérés comme des éléments biotiques clés. Ils sont donc emblématiques des échanges chimiques entre l’intérieur de la Terre et les exosphères. En outre, les éléments volatils sont cruciaux pour la géodynamique du manteau terrestre, puisque qu’ils diminuent la température de fusion partielle, sont des agents du métasomatisme, baissent la viscosité des roches, et accélèrent la diffusion chimique. Même si leurs effets sont assez reconnus, la conservation d’éléments volatils eux-même sur Terre est un paradoxe, étant donné les conditions et modèles d’accrétion et de différenciation de la Terre qui sont actuellement proposés. Ces conditions devraient avoir mener à une terre sèche, soit parce que la Terre s’est formée à partir de matériaux primordiaux pauvres en volatils ou en raison de dégazage massif au cours des processus de différenciation. En conséquence, trois questions fondamentales doivent être abordées :

  • Quelles sont l’abondance et la spéciation d’éléments volatils dans la Terre ?
  • Comment la Terre a acquis son stock en éléments volatils (origine) ?
  • Comment se comportent les éléments volatils dans des système complexes (interactions) lors de la genèse, percolation /réaction de magmas ou fluides dans le manteau supérieur terrestre.

Plusieurs enseignant-chercheurs et chercheurs de l’équipe Manteau & Interfaces travaillent sur ces questions en combinant l’étude de roches naturelles (xénolites mantellique et laves), et des études expérimentales à hautes pressions et hautes températures (piston-cylindre, presse Paterson, multi-enclumes, IHPV, banc de percolation).

Le détail des projets en cours à Géosciences Montpellier se situe dans l’onglet projet.