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Soutenance de thèse de Julien Boulliung

Vendredi 18 décembre à 14h30, amphithéâtre du CRPG (seulement une partie du jury sera présente, autres personnes en visioconférence)

Solubilité, spéciation et diffusion de l’azote dans les verres et silicates fondus

L’azote (N) fait parti des éléments volatils (comme l’hydrogène et le carbone) essentiels à la vie sur Terre. Le comportement de cet élément lors des processus géologiques à haute température comme par exemple durant les processus magmatiques reste aujourd’hui très parcellaire. Cette thèse est centrée sur la solubilité, la spéciation et la diffusion de N dans les verres et silicates fondus dans le but de mieux comprendre comment cet élément se comporte lors de ces processus. La solubilité de N dans les silicates fondus a été étudiée pour différentes compositions et pour une large gamme de fO2 (IW –8 à IW +4.1) à 1425°C et 1 atm. Les résultats montrent un effet majeur de la fO2 et du degré de polymérisation des silicates fondus sur la solubilité de N. Ces nouvelles données suggèrent qu’un océan magmatique mafique à ultra-mafique aurait pu incorporer autant voir plus de N que ce qui est présent dans la Terre silicatée actuelle, supposant qu’une partie de N se soit échappée vers l’atmosphère ou que celle-ci est stockée dans la Terre profonde (i.e., manteau profond, noyau). Pour l’étude de la diffusion de N dans les verres et liquides silicatés, un développement expérimental et analytique a été nécessaire. Le premier coefficient de diffusion de N (sous la forme N3–) dans les silicates fondus, à partir de diffusion uni-axiale, a été mis en évidence pour un liquide de type basalte à andésite (i.e., 4.2 × 10–8 cm2.s–1). Cette étude a aussi permis de mettre en évidence l’effet de la composition du liquide sur la vitesse de diffusion de N3– dans les silicates fondus. Cette dépendance à la composition des silicates fondus est plus importante pour N3– que pour l’argon (Ar). Cela implique que le rapport N/Ar peut alors être fractionné lors de processus magmatiques en conditions réductrices (e.g., durant l’océan magmatique terrestre).

Jury :

Directeurs de thèse :

Evelyn Füri, CRPG, Nancy, France Yves Marrocchi, CRPG, Nancy, France

Rapporteurs :

Ali Bouhifd, LMV, Clermont, France Mathieu Roskosz, IMPMC-MNHN, Paris, France

Examinateurs :

Hélène Bureau, IMPMC-MNHN, Paris, France Jabrane Labidi, IPGP, Paris, France

Invités :

Célia Dalou, CRPG, Nancy, France Laurent Tissandier, CRPG, Nancy, France




publié jeudi 10 décembre 2020