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INDIGO

une couleur noble pour des gaz rares

INDIGO

A la suite du séjour de quatre mois de Pete Burnard à Géosciences Montpellier en 2012, Pete, Sylvie Demouchy et Nicolas Arnaud ont déposé un projet ANR blanche inter-laboratoires (CRPG-Nancy, GM, LMV-Clermont-Ferrand, UMET-Lille) qui a été financé en 2014. Depuis maintenant un an, l’ANR INDIGO est lancé sur l’étude des gaz rares (Hélium et Argon) dans les minéraux du manteau et en particulier dans l’olivine.

L’abondance des gaz rares (He, Ne, Ar, Kr, Xe) et leurs hétérogénéités isotopiques dans le manteau terrestre sont des traceurs puissants pour comprendre la géodynamique mais des contraintes essentielles existent encore, comme leurs sites de stockage, leur partage lors de la fusion ou leurs mécanismes de transport dans les profondeurs de le Terre. Cette absence de contraintes quantitatives est en partie due à des défis techniques mais surtout au comportement complexe des gaz rares dans les silicates du manteau. En effet, les sites de stockage pour des gaz dits inertes sont très probablement multiples mais encore très mystérieux : défauts atomiques ? nano-inclusions de verre ? nano-pores ? joints de grains ?

Le projet INDIGO vise à effectuer une série d’expériences de dopage innovantes à haute température et haute pression au laboratoire des hautes pressions de Géosciences Montpellier pour comprendre et quantifier le comportement des gaz rares dans les solides cristallins (monocristaux, agrégats et joints de grains) imitant la structure et la compositions des vraies roches du manteau. Ces expériences serviront de base pour des modèles thermodynamiques. Les premiers résultats démontrent une affinité particulière des gaz rares pour les joints de grains dans des agrégats monominéraux d’olivine et font l’objet d’une publication inter-équipe dans EPSL (Burnard, P.G., Demouchy, S., Delon, R., Arnaud, N.O., Marrocchi, Y., Cordier, P., Addad, A., 2015. The role of grain boundaries in the storage and transport of noble gases in the mantle. Earth and Planetary Science Letters 430, 260–270.). Bien que Pete nous ait quitté en juillet dernier, le projet est bien sûr loin d’être mis de coté, et Rémi Delon, doctorant au CRPG, poursuit avec assiduité le projet INDIGO et passe au labo plusieurs fois par an pour doper des frittés d’olivine au laboratoire de haute pression avant de les analyser sur les spectromètres gaz rares du CRPG à Nancy. L’équipe a grossi avec l’arrivé de Julien Gasc (post-doc INDIGO depuis octobre 2015) qui lui s’attellera à l’étude de la nanoforsterite et au stockage d’Argon.

En illustration : les composant d’une capsule avant manips et Rémi au travail sur la presse et sur le tour mécanique

Site web :
http://www.crpg.cnrs-nancy.fr/spip.php?article1796