Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Charles Le Losq
Direction : Daniel R. Neuville
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géophysique
Date : Soutenance en 2012
Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

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Résumé

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Cette thèse a pour objet l'étude du rôle des éléments alcalins et de l'eau sur les propriétés et la structure des aluminosilicates vitreux et fondus. Ces compositions sont importantes pour les sciences de la Terre et pour l'industrie des verres, vitrocéramiques et céramiques. Les résultats obtenus montrent que la viscosité des aluminosilicates fondus est fortement dépendante de l'élément alcalin M présent dans le réseau, du rapport M/A1 et du rapport Si/Al. La structure du réseau vitreux change en fonction du cation M. Les ions K+ et Na+, ayant des coordinences différentes, ne se mélangent pas aléatoirement dans les tectosilicates vitreux et fondus, induisant de fortes variations de leurs propriétés rhéologiques. De plus, dans les aluminosilicates vitreux ou fondus le potassium pourrait être présent dans des chenaux ou clusters. Nous avons mis en place un protocole, basé sur la spectroscopie Raman, permettant de mesurer la concentration et la spéciation de l'eau dissoute dans un aluminosilicate vitreux ou fondu, quelle que soit sa composition chimique. Les résultats obtenus confirment le caractère amphotérique de l'eau dissoute dans les aluminosilicates vitreux et fondus. En combinaison avec la mise en place de modèles ad hoc de viscosité des magmas et avec l'utilisation d'autres informations géochimiques et géologiques, l'application de cette technique à l'étude de ponces volcaniques permet d'apporter des informations quant aux mécanismes intervenant lors des éruptions volcaniques. Cette approche globale nous a permis de mieux caractériser les éruptions de 3. 1 Ma du Mont Dore (France) et de 79 AD du Vésuve (Italie), et celle actuelle de l'Erebus (Antarctique).