Roches volcaniques et Radiations

[invite14b0ff87]

Bonjour à tous.

J’aimerai savoir si les roches volcaniques (récentes) émettent plus de radiations (dans les UV – X) que des roches ordinaires.

Et si oui cela dépend t’il d’un certain types de volcans ou de l’origine du magma ?

Cordialement.
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[Tawahi-Kiwi]

(dans les UV – X)

Dans les UV-X, aucune, si on ne leur fournit pas d'energie.
Dans les gammas, oui elles en produisent mais pas plus que les roches ordinaires du meme type.

Et si oui cela dépend t’il d’un certain types de volcans ou de l’origine du magma ?

Meme type parce que les laves siliciques vont avoir tendance a contenir beaucoup plus d'elements radioactifs (⁴⁰K, ²³⁰Th, ²³⁵U et ²³⁸U pour les principaux) que des laves plus mafiques.

En generalisant, Les volcans "rouges" effusifs sont moins radioactifs que les volcans "gris" explosifs; Les laves d'Hawaii (et similaires) basaltiques et leurs equivalents plutoniques (les gabbros) sont moins radioactifs que les laves des volcans de la ceinture de feu du Pacifique (rhyolite) et leurs equivalents plutoniques (les granites). On parle cependant de differences infimes. La radioactivite d'un granite dans la vie de tout les jours est insignifiante.

Rem : L'origine d'un magma et le type de volcans sont lies.

Pour expliquer comment cela se fait, il faut aborder 2 notions principales.

1. Cristallisation fractionnee et differentiation magmatique.
=> Le magma le plus primitif est generalement proche d'un basalte. Lorsqu'il commence a cristalliser, il ne le fait pas de maniere congruente. C'est a dire que certains mineraux cristallisent (olivine, pyroxenes) appauvrissant le magma residuel en Fe, Mg et l'enrichissant en Si, Al, Na, K.
Lorsque ce processus de cristallisation dure assez longtemps, le liquide basaltique qu'on avait au debut n'est plus. Il est maintenant granitique, riche en Si, Al, Na et K.

2. Coefficients de Partage.
=> Si l'on regarde de plus pres le comportement des elements que j'ai citer ci-dessus (K, Th, U). On les appelle "incompatibles" dans un systeme basaltique. Cela signifie que pour des raisons cristallochimiques, ils sont incapables de rentrer dans la structure des cristaux formes dans les roches basaltiques (olivines, pyroxenes).
Resultat : ils restent dans le liquide.....jusqu'a ce que celui-ci arrive dans les compositions granitiques (rhyolitiques) ou la presence de feldspaths alcalins permet d'incorporer le potassium dans les mineraux. K n'est donc plus incompatible. Th et U vont atteindre des valeurs proches de la saturation et vont "s'incruster" dans les phases formees (apatites, zircons, monazites, allanites etc etc) qui ont une structure cristalline suffisament souple pour les acceuillir.

C'est pour cette raison qu'au final, un granite/rhyolite est plus radioactif qu'un gabbro/basalte.

T-K

[invite14b0ff87]

bonjour T-K

Je te remercie pour ta réponse très compléte et bien sructurée.

Enfait ma question était un préambule à une autre, et de plus tu m'as l'air d'etre la bonne personne a qui la poser, car j'ai remarqué tes nombreuses interventions dans les fil du type :apparition de la vie, panspermie exct..

j'en vien aux faits, j'ai lu que l'exposition à des rayonnements de courtes longueurs d'ondes + champ magnétique conduisaient dans la synthése des acides aminées a d'avantage de production acides aminées lévogyres.

Je me suis donc posé la question suivante : es ce que lors de l'hadeen, la forte activité tectonique (ou les rayonnements du jeune soleil) aurait favorisée la synthése d'acides aminées lévogyre?

cordialement

[Tawahi-Kiwi]

Je me suis donc posé la question suivante : es ce que lors de l'hadeen, la forte activité tectonique (ou les rayonnements du jeune soleil) aurait favorisée la synthése d'acides aminées lévogyre?

Salut,

concernant le Soleil, c'est probablement exact qu'il ai eu un rayonnement plus intense. L'atmosphere terrestre etait egalement differente et cela a peut etre jouer dans le sens que tu proposes.

Concernant la radioactivite, meme si le regime tectonique etait different (et il l'etait), les coefficients de partage sont restes les memes dans les roches. Il n'y a donc jamais eu de roches ultra-riches en uranium ou autres atomes radioactifs (sauf processus locaux)

Cependant, on parle ici de l'Hadeen (de la fin de l'hadeen si l'on veut creer des molecules organiques en masse). C'etait il y a plus de 4 milliards d'annees et au niveau de la radioactivite, les choses changent sur un temps aussi long. Les proportions d'elements radioactifs importants que j'ai precedemment cites ont change, ²³⁸U a un demi-vie de 4.47 milliards d'annees => il y en avait deux fois plus a l'hadeen. ²³⁵U : 0.7.10⁹annees; ⁴⁰K : 1.28.10⁹ annees etc etc, donc 5 a 10x plus, et cela est vrai pour presque tout les isotopes radioactifs actuels : il y en avait plus a l'Hadeen.

Autres elements a considerer, les systemes fossiles, ²³⁶U, ²⁴⁴Pu, ⁹²Nb, ¹²⁹I, ¹⁴⁶Sm, ²⁰⁵Pb, ²⁴⁷Cm. Ce sont des elements qui ont maintenant completement disparu mais qui on du jouer un role plus ou moins grand dans la radioactivite ambiante dans la seconde moitie de l'hadeen.

Dans quelle mesure cette radioactivite a telle jouer un role sur la selection d'acides amines levogyres. La je crois que ca merite plus de reflexion et de comprehension de la geologie hadeenne. Une epoque de l'histoire de la Terre qui commence a peine a etre decouverte...

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited3d80b65]

Je reviens à cette ancienne discussion très bien étayée.


On entend aujourd'hui des voix qui proposent de se débarrasser des déchets nucléaires dans des chambres magmatiques actives !
Le procédé consisterait à balancer les fûts de déchets , et que ceux-ci seraient vu leurs densités entrainés rapidement dans les profondeurs de la terre ! Le mouvement de convection du magma accélérerait la migration des déchets vers les profondeurs.

Au regard de ce qui a été écrit précédemment, on peut conclure que le magma actuel est radioactivement inactif ou du moins très faiblement.
Que s'il a été dans l'histoire géologique de la terre, cela remonte à plusieurs centaines de millions d'année.
Que compte tenu des périodes de demi-vie de ces éléments, seul des temps géologiques ont pu atténuer les effets des radiations de ces isotopes naturels pour les rendre aujourd'hui quasi nuls.
Que nos basaltes témoignent de cette longue période géologique qui a permis de rendre inoffensif ces isotopes.

Question :

Est-on certain de la migration en profondeur vers le manteau inférieur ? Compte tenu des énormes pressions et remontées de gaz dans les chambres magmatiques, les déchets pourraient stagner indéfiniment "entre-deux-eaux" dans la chambres magmatique sans atteindre le manteau, ou rester dans un mouvement de convection de faible profondeur.

Si le volcan entre par la suite en éruption, il s'en suivrait l'éjection de la chambre magmatique avec tous les déchets radioactifs. Selon le type de volcan on aurait des contaminations +- importantes : écoulement de lave, nuées ardentes, explosion. Des panaches de cendre peuvent être projetés à plusieurs km de hauteur et se répendre ensuite sur toute la surface du globe !

Autre Question :

Connait-on le comportement des éléments hautement radioactifs dans un environnement à très haute température et de pression tel le magma ?
N'y a-t-il pas des risques inattendus de réaction en chaîne ? de sublimation ? etc.

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

On entend aujourd'hui des voix qui proposent de se débarrasser des déchets nucléaires dans des chambres magmatiques actives !

Je ne sais pas qui sont ces voix, mais ca ne risque pas d'arriver. Une chambre magmatique n'est pas une porte ouverte sur le manteau. C'est juste une poche de magma (au mieux de quelques kilometres) dans la croute.

Est-on certain de la migration en profondeur vers le manteau inférieur ?

Non, aucune chance, meme pour une migration dans le manteau le plus superieur (a moins de les transformer en sonde mantellique...)

Compte tenu des énormes pressions et remontées de gaz dans les chambres magmatiques, les déchets pourraient stagner indéfiniment "entre-deux-eaux" dans la chambres magmatique sans atteindre le manteau, ou rester dans un mouvement de convection de faible profondeur.

La remontee de gaz n'a lieu (dans un magma normal) que dans les dernieres centaines de metres avant la surface. A plus grande profondeur, les gaz sont en solution dans le magma. La pression ne devrait pas trop jouer sur un solide par contre, les mouvements de convection et la difference de densite est primordiale.

Si le volcan entre par la suite en éruption, il s'en suivrait l'éjection de la chambre magmatique avec tous les déchets radioactifs. Selon le type de volcan on aurait des contaminations +- importantes : écoulement de lave, nuées ardentes, explosion. Des panaches de cendre peuvent être projetés à plusieurs km de hauteur et se répendre ensuite sur toute la surface du globe !

oui, car ces dechets n'iront pas loin, et seront pres a etre repandus sur la surface terrestre des la prochaine eruption.

Connait-on le comportement des éléments hautement radioactifs dans un environnement à très haute température et de pression tel le magma ?
N'y a-t-il pas des risques inattendus de réaction en chaîne ? de sublimation ? etc.

Oui, on peut relativement bien modeliser cela, et l'etudier experimentalement si besoin est. Les pressions et temperatures atteintes dans le magma entrainerait la fusion (non-nucleaire ) des dechets ou des recristallisations partielles et des changements de phases. Rien de cela ne devrait changer le comportement nucleaire (a moins d'etre deja tres proche de la masse critique)

T-K