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Propriétés de fusion du manteau supérieur et inférieur par mesure in situ

PhD : Fusion du manteau à hautes pressions et hautes températures : Application à la dynamique de la terre primitive

• Résumé : Les matériaux planétaires sont chimiquement complexes. Pour cette raison, on observe la fusion partielle sur une large gamme de température entre le solidus et liquidus. Dans les premiers stades de la formation planétaire, la fusion s’est étendue jusqu’aux profondeurs du manteau, produisant ainsi des océans magmatiques. La fusion partielle se produit toujours aujourd’hui dans le manteau silicaté, à de faibles taux de fusion partielle et dans des régions spécifiques du manteau. Cela peut induire du volcanisme. Bien connaitre les propriétés de fusion est essentiel pour prédire la nature et le devenir des liquides dans les manteaux planétaires. Bien étudier la fusion du manteau à haute pression implique des expériences difficiles. Idéalement, il faudrait pouvoir détecter la fusion en présence de la bonne quantité d’éléments volatils, tels que CO2 et H20. Généralement, on utilise le solidus du manteau sec comme référence. Pourtant, ce profil de température a été décrit dans un nombre très limité de travaux antérieurs. Aussi, aucun d’entre eux ne donne d’informations précises sur le degré de fusion partielle en fonction de la pression et de la température. Cependant, cette information est majeure pour modéliser la dynamique du manteau. La composition du liquide également est très mal contrainte, même si cette question est majeure pour comprendre les sources volcaniques profondes. La composition du liquide contrôle la flottabilité du liquide et donc la capacité des liquides à atteindre la surface de la Terre.

• Méthodes : 

– Cellule à enclume diamant (avec chauffage laser)

– Multi-enclumes ( avec mesure de conductivité électrique)

– Raman et FTIR

– MEB et microsonde

• Encadrant : Denis Andrault
• Co-encadrant : Geeth Mantilake, Julien Monteux
• Parrain : François Nauret

• Financement MESR