Etude isotopique de l'hydrogene du manteau terrestre : abondance, nature et origine

Hydrogen isotopic study of the earth's mantle: abundance, location and origin

• Auteur / Autrice : MICHEL STIEVENARD
• Direction : Marc Javoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Une technique d'analyse isotopique de l'hydrogene en trace dans les mineraux a ete mise au point. Les composes de l'hydrogene sont separes lors du chauffage progressif de l'echantillon jusqu'a mille cinq cents degres. La quantite d'hydrogene et son rapport isotopique sont determines continument au fur et a mesure du chauffage. On peut determiner le rapport isotopique avec la precision des techniques classiques, mais avec cent fois moins d'hydrogene. Cette technique a ete utilisee sur les mineraux dits anhydres des peridotites du manteau. Les peridotites des xenolithes des laves contiennent generalement plusieurs centaines de ppm-poids d'eau. L'analyse des mineraux separes montre que dans une meme roche, les teneurs en hydrogene croissent systematiquement de l'olivine au clinopyroxene, en passant par l'orthopyroxene. L'origine des fractions extraites a differentes temperatures est discutee: origine mantelique ou non, remobilisation. Le rapport isotopique moyen des lherzolites est un peu inferieur a celui mesure par ailleurs dans les laves et les mineraux hydroxyles. Dans les mineraux separes des peridotites de haute temperature de beni bousera, l'abondance de l'hydrogene est probablement liee a la serpentinisation du massif. La composition isotopique des fractions extraites a haute temperature, non affectees par l'alteration, est compatible avec un heritage d'hydrogene ayant pour origine une croute oceanique, apres subduction. Nous avons analyse les chondrites et achondrites a enstatites. Les rapports isotopiques des composes de basse temperature montrent que l'hydrogene provient surtout d'une alteration terrestre. En consequence, les chondrites a enstatites ne peuvent pas rentrer, pour ce qui est de l'hydrogene, dans un modele ou la terre serait formee primitivement d'un materiau tres voisin de ces meteorites: sauf si on y ajoute un autre materiau