Les fluides hydrothermaux océaniques : comportement géochimique des éléments traces et des terres rares : processus associés et modélisation thermodynamique

Oceanic hydrothermal fluids geochemical behavior of trace and rare earth elements associated processes and thermodynamical modelisation

• Auteur / Autrice : Eric Douville
• Direction : Pierre Appriou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie marine
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Terres rares

Éléments traces

Bouches hydrothermales

Résumé

Depuis la premiere decouverte spectaculaire d'emission hydrothermale sur la ride des galapagos en 1977, plus d'une trentaine de sites hydrothermaux actifs emettant des fluides acides (ph = 24), de haute temperature (> 300c) sont actuellement connus et etudies le long des dorsales medio-oceaniques (mor) et dans les fosses et bassins arriere-arc de l'ouest pacifique. Cette etude presente et discute la chimie minerale de fluides hydrothermaux issus d'environnements geologiques varies dorsale medio-atlantique (mar) ; ride est pacifique (epr) ; bassins arriere-arc (bab). La variabilite de composition chimique observee dans ces fluides est etroitement controlee par le processus de separation de phases et par l'interaction fluide - roche sous des conditions elevees de pression et temperature. Une etude plus specifique a ete entreprise sur le comportement geochimique des elements traces et des terres rares dans les fluides hydrothermaux. La determination de ces elements a necessite des developpements analytiques plus pousses associant des methodes de separation chromatographique a des mesures par spectrometrie de masse a couplage plasma (icp/ms). Les resultats de ces travaux montrent que les concentrations en elements traces dans le fluides sont fortement controlees par les caracteristiques physico-chimiques du fluides (ph, temperature, chlorinite), par le processus de separation de phases et par la nature de roche lessivee (roches basaltiques ou ultra-basiques sur les dorsales medio-oceaniques, roches acides dans les bassins arriere-arc). De meme, l'etude menee sur les terres rares suggere que leur distribution dans les fluides hydrothermaux depend a la fois de l'interaction des fluides avec les plagioclases, de la complexation par les ions cl# et de la formation de mineraux secondaires. D'autre part, la presence d'une contribution magmatique dans un systeme hydrothermal peut fortement affecter le comportement des elements traces dans les fluides. Enfin, l'application des programmes thermodynamiques supcrt92 et eq3/6 a ces systemes hydrothermaux a permis de confirmer les conclusions tirees des etudes geochimiques (distribution et speciation des elements, mineraux impliques) et de mieux connaitre la geochimie des fluides sous des conditions elevees de pression et de temperature.