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La recherche

Les matériaux terrestres et planétaires à haute pression et haute température

D-DIA

Presse D-DIA au Brookhaven National Laboratory. Cet appareillage permet des expériences de déformation jusqu'à des pressions de 15GPa et des températures de 1900K (conditions régnant à environ 400km de profondeur sur Terre). La ligne de lumière X du synchrotron sur laquelle est installée la presse donne accès à la mesure in situ des contraintes et des taux de déformation.

Cette thématique s'adosse sur la plateforme expérimentale de minéralogie de l’IRAP. Nos équipements nous permettent d'effectuer des expériences à des pressions allant de 1 atm à quelques GPa et des températures entre 1300K et 2000K. Un module multi-enclume nous permettra bientôt d'atteindre des pressions de l'ordre de 15 GPa.  Une partie de nos expériences sont réalisées aux synchrotrons du Brookhaven National Laboratory (USA) et de l' ESRF (Grenoble). Actuellement, nos principaux axes de recherche portent sur :

  • l’effet de la teneur en FeO (principale différence chimique entre les manteaux de Mercure, Mars, la Lune et la Terre) sur les paramètres élastiques des olivines et les vitesses de propagation des ondes élastiques,
  • l'effet de pression sur la déformation d'agrégats d'olivine et d'enstatite,
  • la croissance cristalline et de l’évolution microstructurale d’agrégats métal-silicate et métal-silicate-liquide silicaté afin de mieux contraindre les processus de ségrégation métallique dans les petits corps telluriques. Ces expériences requiert des échantillons polycristallins de compositions, tailles de grains et textures bien définies qui sont obtenus par des techniques novatrices de synthèse de géomatériaux (spark plasma sintering, frittage sous vide).

Quelques publications récentes

  • Guignard, J., Bystricky, M., Toplis, M.J. (2012) Grain growth in forsterite-nickel mixtures: Analogues of small parent bodies during early accretion. Phys. Earth Planet. Int. 204, 37–51. doi:10.1016/j.pepi.2012.06.002
  • Guignard, J., Bystricky, M., Béjina, F. (2011) Dense fine-grained aggregates prepared by spark plasma sintering (SPS), an original technique in experimental petrology. Europ. J. Mineral. 23, 323–331. doi:10.1127/0935-1221/2011/0023-2099
  • Rabinowicz, M., Bystricky, M., Schmocker, M., Toplis, M.J., Rigo, A., Perfettini, H. (2010) Development of Fluid Veins during Deformation of Fluid-rich Rocks close to the Brittle-Ductile Transition: Comparison between Experimental and Physical Models. J. Petrol. vol 51, 2047–2066. doi:10.1093/petrology/egq047
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