USB-MAC : Comprendre le comportement du Soufre dans MAgmas pour modéliser la réactivité Chimique des silicates fondus
Le soufre, l'élément volatil le plus abondant dans les magmas terrestres après H2O et CO2, est un élément clé pour comprendre l'impact sur l'atmosphère pendant les grandes éruptions, lorsque d'énormes quantités sont libérées sous forme de H2S et surtout de SO2. Ces deux gaz sont des outils importants pour les prévisions volcaniques, en particulier en combinaison avec le CO2 et le H2O, et représentent les formes gazeuses les plus pertinentes, mais pas les seules, que le soufre peut prendre. Par conséquent, pour comprendre les lois que le soufre suit dans les fusions et qui déterminent sa solubilité, sa spéciation et son état redox, il faut comprendre les fusions de silicates et leurs propriétés réactives, en particulier les propriétés de mélange (l'énergie de Gibbs du mélange) et la façon dont elles varient en fonction de la composition globale (y compris la composition de la phase fluide), de la pression et de la température.
Début : 01/10/2022 - Fin : 30/10/2026
Partenariat national
Coordinateurs : Daniel Neuville, Ioana Nuta, Etienne Medard
Établissements porteurs :
IPGP, LMV-UCA, et SIMAP
Équipes liées :
Géomatériaux
En raison de son état d’oxydation variant de 2- à 6+, le soufre est le roi des éléments réactifs sur Terre. Dans le domaine magmatique, la multitude de réactions qu’il peut présenter, et donc ses formes et occurrences possibles, sont liées aux propriétés des coulées de silicates.
Le soufre est une clé unique pour établir un nouveau modèle de fusion des silicates dont le traitement rendu analogue à celui de l’eau en solution aqueuse établira de nouveaux paradigmes en pétrologie et en géochimie. A cette fin, le projet USB-MAC prévoit des expériences d’équilibre et de déséquilibre pour une caractérisation chimique et structurelle complète des espèces dissoutes contenant du S et des phases coexistantes.
Les résultats permettront de rationaliser le rôle de la composition de la matière fondue et de calibrer un modèle cinétique et thermodynamique résolvant les propriétés acido-basiques des matières fondues, dans le but ultime de prédire le comportement multiforme du soufre dans les systèmes magmatiques et apparentés, en particulier les systèmes volcaniques.
