Conductivite electrique des mineraux du manteau inferieur

• Auteur / Autrice : FABRICE VISOCEKAS
• Direction : Jean-Paul Poirier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : ?
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

L'etude de la conductivite electrique des mineraux du manteau inferieur est pratiquee afin de determiner la validite des estimations de ce parametre qui sont issues des etudes geomagnetiques. Des experiences ont ete effectuees entre 0-400\c et a haute pression (40 gpa) a l'aide d'une technique de chauffage laser en cellule a enclume de diamant. Les echantillons etaient constitues des deux mineraux perovskite (mg,fe)sio 3 et magnesiowustite (mg,fe)o qui constituent pres de 95% du volume du manteau inferieur. Les donnees experimentales indiquent que la conduction de ces mineraux est de nature semi-conductrice et qu'elle est liee a la population de fer qui est presente dans deux etats de valence fe 2 + et fe 3 +. Des experiences ont ete menees en fonction des conditions d'oxydo-reduction sur l'assemblage perovskite/magnesiowustite obtenu par transformation d'olivine, (mg,fe) 2sio 4. Elles indiquent que les variations de conduction qui sont observes peuvent etre attribuees a un changement de constitution de l'assemblage mineralogique qui subit une destabilisation pour des conditions oxydantes ou reductrices. Par ailleurs, des experiences menees a partir d'enstatite, (mg,fe)sio 3, utilisee afin d'obtenir des echantillons composes uniquement de perovskite, montrent que de la magnesiowustite est neanmoins obtenue dans certaines zones de l'echantillon. Des experiences ont alors ete effectuees a partir des memes echantillons en utilisant un montage experimental modifie. Les conductivites observees sont differentes des donnees preexistantes a cette etude et peuvent attribuees a la perovskite. L'etude d'autres echantillons fut ensuite pratiquee afin de valider ce resultat. Il apparait que lorsque de l'aluminium est present dans l'assemblage perovskite/magnesiowustite, la perovskite est la phase par laquelle passe le courant. L'ensemble de ces informations permettent finalement de proposer des estimations de conductivite pour le manteau inferieur situees entre 1 et 100 s/m.