Le chlore est l’élément halogène le plus important dans les systèmes magmatiques et un de ces
isotopes (36Cl) est un sous-produit de l’activité nucléaire. Ce dernier représente un problème
environnemental majeur car il possède une longue demi-vie (0.3 Ma) et est extrêmement mobile
dans l’environnement. Le chlore apparait comme un élément volatils majeur des systèmes
magmatiques tels que les kimberlites sous-saturés en silice ou bien les basaltes riches en fer
typiques du magmatisme martien. Actuellement notre connaissance du comportement du chlore
dans les systèmes évoqués précédemment et plus généralement dans les verres reste peu
étendue. Un approfondissement de notre connaissance fondamentale est nécessaire avec
notamment la compréhension 1) des mécanismes de dissolution du chlore sous différentes
conditions d’oxydoréduction et en conditions extrêmes, et 2) de l’impact du chlore sur la
structure des verres et ses propriétés physiques ; au bénéfice des différentes communautés
scientifiques : Sciences de la Terre et de l’Univers et Sciences des Matériaux.
Ce sujet de thèse pluridisciplinaire vise à identifier des compositions chimiques de matrices
vitreuses capables de dissoudre une grande quantité de chlore. Fondamentalement, nous aurons
pour objectif de déterminer les lois de solubilité et spéciation du chlore en fonction 1) de la
composition de la matrice (silicatée versus borosilicatée), 2) des conditions intensives (pression
et température), et 3) des conditions d’oxydoréduction du chlore (de -1 à +7). A partir de ces
résultats, nous pourrons établir les mécanismes de dissolution du chlore en fonction des
conditions étudiées. L’impact du chlore sur la structure des matrices vitreuses (silicatées ou
borosilicatées) sera abordé. L’objectif final sera de proposer une modélisation de la solubilité
du chlore en fonction de la la composition de la matrice vitreuse et qui intègre les mécanismes de
dissolution du chlore identifiés.
Laboratoire de Planétologie et Géodynamique (LPG)
Localisé sur les UFR Sciences de Nantes, d’Angers et du Mans, le Laboratoire de Planétologie et Géosciences (LPG) est une Unité Mixte de Recherche multi-sites qui dépend actuellement de quatre tutelles que sont le CNRS, Nantes Université, Le Mans Université et l’Université d’Angers.
Ses activités se déclinent suivant trois thèmes de recherche : “Systèmes Littoraux et Marins”, “Terre”, et “Planètes et Lunes”. Cette structuration en thèmes plutôt qu’en équipes permet de promouvoir les échanges, chaque chercheur pouvant consacrer le temps qui lui convient à l’un ou plusieurs des trois thèmes.
Les recherches de l’Unité, dont les objets d’étude s’étendent depuis la Terre jusqu’aux corps solides du système solaire et aux exoplanètes sont reconnues mondialement. Elles s’attachent à décrire de manière quantitative et à comprendre la structure de ces corps dans leur globalité, depuis leur centre jusqu’à leur surface, ainsi que leur évolution actuelle et passée. Elles couvrent un spectre disciplinaire très large. Ainsi, les recherches en planétologie s’inscrivent dans le cadre de missions spatiales internationales passées (p.e. sonde Cassini dans le système de Saturne), actuelles (p.e. rover Curiosity sur Mars, mission InSight), et à long terme (missions Europa Clipper et JUICE vers le système de Jupiter), tandis que celles portant sur l’évolution de l’environnement terrestre, en particulier climatique, s’appuient sur l’étude d’indicateurs biologiques actuels et fossiles.
Contacts
Yann MORIZET (LPG)
Nicolas TRCERA (SOLEIL)
Michael PARIS (IMN)
Lien vers le LPG : https://lpg-umr6112.fr/index.php?lang=fr
