Recyclage des éléments halogènes dans les serpentinites en zone de subduction

Stage M2 - ISTERRE

Recyclage des éléments halogènes dans les serpentinites en zone de subduction

Laboratoire de Rattachement : ISTERRE

Encadrants :
Anne-Line AUZENDE - ISTERRE
anne-line.auzende ujf-grenoble.fr
Tel : 04 76 51 40 66

Manuel Munoz - ISTERRE
manuel.munoz ujf-grenoble.fr

Les zones de subduction sont le siège d’importants transferts de matière entre la surface et les réservoirs profonds de la Terre. Ces transferts sont réalisés via des fluides essentiellement aqueux, des melts et des minéraux et contrôlent largement les cycles géochimiques à l’échelle de la planète. Parmi tous les éléments transitant dans les zones de subduction, les éléments halogènes (F, Cl, Br, I) sont particulièrement intéressants car même s’ils sont largement concentrés dans les réservoirs superficiels, ils peuvent néanmoins transiter et être stockés dans des quantités non négligeables dans le manteau profond. Or, ces éléments sont de puissants traceurs des interactions fluide/roche et leur cycle doit être parfaitement contraint pour proposer des bilans géochimiques et discuter par exemple des fluides impliqués dans le magmatisme d’arc. Parmi les phases pouvant participer au recyclage des éléments halogènes en contexte de subduction, les serpentines sont des candidats majeurs. Le but de ce stage est de préciser le comportement d’un (ou plusieurs) de ces éléments dans les serpentines sous les conditions de la subduction, cela dans le but d’appréhender plus finement i) le flux de ces éléments dans le manteau et ii) la contribution de la déstabilisation des différentes variétés de serpentine aux signatures que l’on observe notamment dans le volcanisme d’arc.

Le stage proposé est un stage de minéralogie expérimentale. Il consistera en une série d’expériences en laboratoire et éventuellement sur grands instruments (synchrotron, microsonde nucléaire), qui permettra d’obtenir la solubilité et les coefficients de partage entre fluide et serpentine pour les éléments halogènes. L’outil principal utilisé sera la cellule à enclume de diamant hydrothermale (HDAC) à chauffage externe qui se positionne au centre d’un dispositif analytique qui nous permettra de mesurer in et ex situ les concentrations du F, Cl, I et Br dans le fluide et/ou dans le minéral. Les résultats obtenus seront utilisés pour discuter des observables naturels, notamment les données géochimiques mesurées dans les laves émises en contexte de volcanisme d’arc.