Nouveau modèle pour le manteau terrestre...?

[invited706c2ee]

Bonjour à tous... Avis à ceux qui aiment la géochimie et les mystères du manteau terrestre...

Je voulais réagir sur le nouveau modèle de manteau terrestre proposé par F. Albarède dans ses études récentes, qui abolit la possible convection à deux couches...

http://www.insu.cnrs.fr/a2454,convec...x-couches.html

D'après ce que j'ai compris, F. Albarède a expliqué que les gaz rares (He, Ne) étaient concentrés dans le manteau dans des (je cite le lien ci dessus) "roches-réservoirs réfractaires à la fusion et suffisamment dures pour ne pas être étirées par les mouvements de convection".
Pour expliquer les variations des rapports isotopiques (de He notamment) observés dans les laves de surface (MORB, OIB...), ces "roches-réservoirs réalimente(raie)nt en permanence en gaz primitif les flots de liquide magmatique qui traversent le manteau". Ceci démontrerait que le modèle (manteau inférieur primitif / manteau supérieur appauvri) qui impliquait une convection à deux couches n'est pas nécessaire pour expliquer les variations isotopiques entre les laves d'origine profonde (OIB ?) ou plus superficielle (MORB). Ainsi le modèle de convection appréhendé par la géophysique concorderait avec les données géochimiques...

Je ne comprends pas très bien... Cela signifierait que cette "contamination" (?) serait privilégiée pour les liquides donnant les OIB (ceux ci ayant un rapport ³He/⁴He plus élevé, non ?) par rapport aux MORB ? Et puis, que je sache, les hétérogénéités isotopiques MORB/OIB ne concernent pas que les gaz rares ! Cela signifierait que ce phénomène serait valable également pour les isotopes du Sr, Nd, Os... etc ?

Ceci dit il y a peut etre des subtilités que je ne saisis pas étant donné que je n'y connais pas grand chose en géochimie des gaz rares... Si quelqu'un est plus informé qu'il n'hésite pas

Bref, qu'en pensez-vous ?
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[Tawahi-Kiwi]

Bref, qu'en pensez-vous ?

J'ai deja reagit a la news de mtheory a ce propos mais je ne parviens pas a trouver l'article. J'ai juste l'abstract de l'AGU que mtheory m'a file en lien mais ca n'en dit pas beaucoup plus que l'article de FS lui-meme. Si quelqu'un sait ou ca se trouve dans le Science du 18 janvier, je lui serais tres reconnaissant de me dire ou c'est cache !!!

http://forums.futura-sciences.com/thread197383.html
http://www.sciencemag.org.virtual.an...e5861/twis.dtl

En attendant, bin je sais pas trop quoi en penser. Sauf que je ne pense pas que c'est la solution miracle.

T-K

[mtheory]

J'ai deja reagit a la news de mtheory a ce propos mais je ne parviens pas a trouver l'article. J'ai juste l'abstract de l'AGU que mtheory m'a file en lien mais ca n'en dit pas beaucoup plus que l'article de FS lui-meme. Si quelqu'un sait ou ca se trouve dans le Science du 18 janvier, je lui serais tres reconnaissant de me dire ou c'est cache !!!

http://forums.futura-sciences.com/thread197383.html
http://www.sciencemag.org.virtual.an...e5861/twis.dtl

En attendant, bin je sais pas trop quoi en penser. Sauf que je ne pense pas que c'est la solution miracle.

T-K

Ben, dans l'article en bas tu as le lien pour Science mais c'est pas en free....sinon, j'ai l'impression qu'au fond, ça n'est pas vraiment nouveau, je comprends pas en quoi c'est différent de l'hypothèse du "marble-cake mantle" de Allegre et Turcotte sauf que les réservoir seraient des trucs primordiaux du manteau et pas des bouts de lithosphère océanique subductés

http://www.onafarawayday.com/Radiogenic/Ch6/Ch6-1.htm

[invited706c2ee]

Bonsoir et désolé je n'avais pas vu que le sujet avait été traité sur FS

A vous lire j'ai la sensation que vous êtes un peu dubitatifs comme moi. Bon, d'accord, c'est un problème qui ne se règlera pas en un coup de baguette magique... Mais enfin, il faut quand même savoir que F. Albarède vient d'avoir le Goldschmitt Award alors que son article s'il me semble est sorti il y a a peine 10 jours !! Un peu rapide non ? C'est aussi retentissant que cela...?

Pour en revenir à la question scientifique de l'affaire, je suis réduit à des conjectures tant que je n'ai pas pu voir le papier de visu...
Mon problème reste pourquoi et comment se fait un enrichissement d'éléments contenus dans des "poches" réfractaires dans certains magmas, et pas dans d'autres (= mécanismes de fusion affectant ces roches) ?
Et quid des autres isotopes que les gaz rares ?

A défaut du texte intégral j'en suis réduit à des conjectures ... comme souvent en géochimie mais c'est ça qui est bon

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tawahi-Kiwi]

A défaut du texte intégral j'en suis réduit à des conjectures ... comme souvent en géochimie mais c'est ça qui est bon

Salut,

J'ai finalement lu le full text, je cherchais dans le science du 18/01 mais c'est dans Sciencexpress du 17/01, au temps pour moi.

Le modele habituel prevoit en effet que le rapport ³He/⁴He entre MORB et OIB s'expliquerait par des zones du manteau plus ou moins degazee. Et que cette interpretation, pousse a l'extreme, signifie que les OIB ont une source profonde, dans un manteau inferieur proche des conditions initiales de sa formation.
Malheureusement, la plupart des systemes isotopiques Rb-Sr, Sm-Nd, Lu-Hf et Re-Os montrent que MORB comme OIB, sont trop appauvris par rapport au chondrites pour que ce scenario soit parfaitement valable. De plus Albarede rappelle que des signatures comme le d¹⁸O, Os-Os et le rapport Hf-Pb dans des basaltes d'hawaii sont lies au recyclage de sediments pelagiques, difficile a coupler avec une signature primitive des gaz rares.

Il faut donc admettre que "quelque chose" alimente les OIB pour donner un rapport ³He/⁴He eleve. Il y a deux solutions, un manteau fertile, mais il serait degaze rapidement par fusion adiabatique ou des roches refractaires cumulees.

L'enrichissement en ³He se serait fait durant la formation de cumulat dans l'ocean magmatique primordial et par apres sous les rides medio-oceaniques. le 3He aurait migre vers le fond jusque dans les layers de materiau refractaire compose probablement de dunite. Pour expliquer la conservation de cette teneur elevee en helium dans ces roches pendant de tres longues periodes et egalement pour expliquer les processi pour relacher cette helium dans le liquide, Albarede fait appel aux diffusivite des gaz rares dans l'olivine.

Les layers de roches refractaires (dunite-harzburgite) alternent avec des roches plus fertiles (peridotite, pyroxenite) qui contiennent en consequence, plus d'U, de Th et de ³He au depart. Pendant 2Ga (exemple des figures), le ³He va migrer progressivement des roches fertiles vers les roches refractaires. A ce point, il n'y a pas encore beaucoup de ⁴He forme dans les roches fertiles.

En faisant appel aux processus mantelliques de Parman, 2007 et en imaginant un episode de fusion de la zone fertile, le liquide produit est a un rapport ³He/⁴He relativement bas. Pendant les 2Ga qui vont suivre cette episode de fusion, la couche fertile va etre realimentee par le rapport eleve ³He/⁴He des roches refractaires..
Rem : De part le processus de formation (cumulat), ces roches refractaires sont depourvues d'eau, les rendant tres rigides et resistantes a la fusion et au stretching du a la convection mantellique.

Le contraste entre les MORB et les OIB serait donc uniquement du aux differentes propportions des roches reservoirs a ³He/⁴He eleve qui seraient non affectees par les phases d'extraction de liquide. Contenu des vitesses d'ascension et des temps d'extraction des liquides pour les OIB et les MORB, Albarede donnent des valeurs pour la taille de son reservoir, avec des layers qui devraient faire entre 10 (OIB) et 100m (MORB) d'epaisseur pour assurer les signatures caracteristique en He.

Dans le cas du ²¹Ne/²²Ne, les donnees de diffusion dans l'olivine sont mal connues mais le processus est plus que probablement le meme. La signature du neon montre un rapport primitif qui est relache dans le liquide d'une maniere identique a l'helium. L'argon, en tant que melange d'origine atmospherique et radiogenique, ne montre pas de separations evidentes entre les reservoirs.

Voila, en gros c'est l'histoire

Donc je reste un peu sur ma faim, meme si je ne m'attendais donc pas a la solution miracle. Il s'agit juste d'une reservoir de plus pour expliquer les signatures en gaz rares. De plus, je n'ai pas bien compris pourquoi on a pas un continuum entre MORB et OIB avec ce modele. Tout est base sur la taille des corps refractaires et les coefficients de diffusion; dans les conditions mantelliques, ce ne sont pas vraiment des facteurs qui varie de maniere abrupte.

T-K

[invited706c2ee]

Salut T-K et merci pour ces (riches) précisions

Malgré tout moi aussi je reste un peu sur ma faim et je trouve qu'il y a pas mal de contradictions dans ce modèle et certaines choses que je ne comprends pas.

Par exemple :

L'enrichissement en ³He se serait fait durant la formation de cumulat dans l'ocean magmatique primordial et par apres sous les rides medio-oceaniques.

Ceci implique une certaine "compatibilité" du ³He (terme pas très adapté aux gaz rares, j'en conviens...) pour qu'il se concentre dans des cumulats ou sous les rides médio-océaniques... Or il me semble que le comportement des gaz rares est assez bien connu à 1 atm mais pour ce qui est des processus de fusion/cristallisation.... ca me semble étrange.

Les layers de roches refractaires (dunite-harzburgite) alternent avec des roches plus fertiles (peridotite, pyroxenite) qui contiennent en consequence, plus d'U, de Th et de ³He au depart.
(...) Pendant 2Ga (exemple des figures), le ³He va migrer progressivement des roches fertiles vers les roches refractaires. A ce point, il n'y a pas encore beaucoup de ⁴He forme dans les roches fertiles.
(...) En imaginant un episode de fusion de la zone fertile, le liquide produit est a un rapport ³He/⁴He relativement bas. Pendant les 2Ga qui vont suivre cette episode de fusion, la couche fertile va etre realimentee par le rapport eleve ³He/⁴He des roches refractaires.

J'ai à peu près compris le processus... Cette "réalimentation" de la zone fertile se fait-elle par diffusion ? Parce que si oui, ne peut on pas imaginer une diffusion généralisée de ³He dans l'ensemble du manteau depuis 4,55 Ga, et qui vu la taille des réservoirs évoquée conduirait à une réhomogénéisation ???

Le contraste entre les MORB et les OIB serait donc uniquement du aux differentes propportions des roches reservoirs a ³He/⁴He eleve qui seraient non affectees par les phases d'extraction de liquide.

Ces roches réservoirs des MORB et OIB seraient des zones fertiles, donc, pour avoir un rapport ³He/⁴He élevé ?

Par ailleurs je suis comme toi, je ne vois pas comment on arrive à la diversité des rapports de He obtenus dans MORB et OIB avec cette explication. Les données nous disent qu'on a pas MORB d'un côté, OIB de l'autre : pour les MORB on est autour de 1.10^-5 alors que la dispersion des OIB va de 5.10^-6 à 5.10^-5, donc soit bien plus bas que les MORB, soit bien plus haut...

Quoi qu'il en soit, F. Albarède va recevoir la plus haute distinction en géochimie pour ce modèle... Modeste étudiant, qui suis-je pour juger de sa découverte, mais enfin comme tu dis ce n'est qu"un modèle de plus"... Ca sent un peu plus le sensationnel que le résultat...

[invite12b862f3]

est ce que quelqu'un pourrait m'aider en geochimie?

D'apres le graphe de batch melting, la concentration des elements incompatible diminue dans le liquide quand le taux de fusion augmente. Pourquoi?

Comment peut on dater des echantillons avec le carbone 14 alors que la concentration de celui-ci a varié dans l'atmosphere au cours des derniers milliers d'années?

[invite0617f33f]

est ce que quelqu'un pourrait m'aider en geochimie?

D'apres le graphe de batch melting, la concentration des elements incompatible diminue dans le liquide quand le taux de fusion augmente. Pourquoi?

Comment peut on dater des echantillons avec le carbone 14 alors que la concentration de celui-ci a varié dans l'atmosphere au cours des derniers milliers d'années?

Un nouveau sujet aurait été plus approprié non ?

Pour tes questions :

- Prenons un exemple simple : un élément très incompatible qui représente 1% de la roche qui va fondre. Si on considère que c'est l'élément le plus incompatible de la roche et que l'on réalise une fusion partielle à 1%, alors le liquide formé ne sera composé quasiment de cet élément : sa concentration sera quasiment de 100%. Si à l'inverse le taux de fusion est de 100%, le liquide aura la même composition que la roche initiale, et notre élément ne représentera donc plus que 1% de la masse. Pour des taux de fusion intermédiaires, on peut donc comprendre pourquoi l'incompatible va être progressivement dilué.

- On a établi des courbes d'étalonnage en comparant les résultats obtenus avec le 14C et d'autres moyens de datation.

[invite12b862f3]

désolé Zunder, je t'ai laissé un petit message sur le titre NOUVEAU .

Bonne soirée