Étude expérimentale des interactions gaz-liquide dans les systèmes silicatés : implications sur la formation des objets primitifs du système solaire

Experimental study of gas-melt interactions in silicate system : implications for the formation of the primitive objects of the solar system

• Auteur / Autrice : Laurent Tissandier
• Direction : Guy Libourel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hautes températures

Nébuleuses

Silice

Chondrites (météorites)

Météorites

Résumé

Des interactions entre le gaz et les premiers solides du système solaire ont pu intervenir au cours d'épisodes de haute température. Le principal objectif de cette thèse a donc été la mise au point d'un nouveau protocole expérimental, le nébulotron, permettant de simuler les conditions de cette nébuleuse, et d'associer les processus de volatilisation et de condensation dans des conditions de pression et de températures contrôlées. Cette approche expérimentale a principalement pennis de tester les effets chinriques, nrinéralogiques et isotopiques que pouvait avoir une incorporation massive de silicium dans des échantillons partiellement fondus. Dans ce protocole expérimental, l'établissement des pressions partielles se fait à travers la volatilisation, à -2000ʿC, d'un mélange équimolaire de graphite et de silice amorphe donnant SiO et CO gazeux. Leur condensation directe sur des solides donne des dépôts de SiO et Si02 amorphes. Ensuite, différents mélanges synthétiques silicatés ont été utilisés comme substrats de condensation. Au-dessus du liquidus de ces mélanges, le premier effet de cette incorporation était la modification de la composition chinrique de la phase liquide et ce, selon une loi de diffusion classique depuis le bord vers le centre des charges. Pour des expériences effectuées dans le domaine subliquidus, cette incorporation induit le développement d'une zonation nrinéralogique concentrique avec apparition, vers la périphérie des charges, de nouvelles phases stables dans des liquides à plus fortes activités de silice. Appliquées au système solaire, ces expériences permettent de rendre compte de certaines des caractéristiques texturales des chondres de type I. Elles pourraient également expliquer le passage des chondres de type PO vers les POP et les PP par un simple allongement des temps d'exposition de leurs précurseurs à de fortes PSiO. Cette captation se traduit également par une modification des compositions isotopiques de l'oxygène des échantillons.