1. No category

4. THERMODYNAMIQUE
DES FLUIDES
Composés majeurs des fluides
Salts (Chlorures : NaCl,
KCl, CaCl2, MgCl2, …)
Fluides magmatiques
Eaux de formation
Eau de mer
?
H 2O
Eaux météoriques
Eaux métamorphiques
Gaz
(CO2+autres)
Cours LaSalle • Année 2014-15
1
4. THERMODYNAMIQUE
DES FLUIDES
4.1. Systèmes unaires
4.1.a. Système H2O
4.1.a.1. Relations
de phases
Constituant H2O
Diamond (2003a)
Cours LaSalle • Année 2014-15
2
H2O
Diamond (2003a)
Cours LaSalle • Année 2014-15
Isochores
Diamond (2003a)
Cours LaSalle • Année 2014-15
3
Diagramme densité-température
Température
C
Vapeur
Liquide
Liquide
+
Vapeur
L+V→V
L+V→L
C
point critique
L+V→V
L+V→ L
courbe d ’ébullition
courbe de rosée
Liq.
+
Sol.
Solide
Vapeur + Solide
Densité
Cours LaSalle • Année 2014-15
Remplissage vapeur
Température
BC
dlTamb − dt
%vap =
=
AC dlTamb − dv Tamb
Tamb
dt = (1− Rv ) dlTamb + Rvdv Tamb
V
€Liquide
Rv est un
indicateur de la
densité totale
L
+
Vapeur
€A
B
dv Tamb
dt
C
Densité
dlTamb
Cours LaSalle • Année 2014-15
€
€
4
4. THERMODYNAMIQUE
DES FLUIDES
4.1. Systèmes unaires
4.1.a. Système H2O
4.1.a.2. Homogénéisation
Principle of fluid inclusion geothermometry PVT diagram for pure water
1.0
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Liquid
e
curv
L=V
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
150
350
Temp oC
5
Consider an inclusion trapped at a given
temperature and pressure (Tt, Pt)
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
V
=
L
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
Tt
150
350
Temp oC
On cooling, the inclusion follows an isochoric
PT path until it meets the L=V curve
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
L=V
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
150
Tt
350
Temp oC
6
Beyond this point the inclusion cools along the
L=V curve and a vapour bubble nucleates
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
V
=
L
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
Tt
150
350
Temp oC
Continued cooling results in further shrinkage of
liquid and growth of the vapour bubble
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
L=V
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
150
Tt
350
Temp oC
7
On heating along the V/L curve, the liquid
expands and the bubble shrinks
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
V
=
L
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
Tt
150
350
Temp oC
Until the bubble disappears at the
homogenisation temperature (Th)
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
L=V
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
150
Th
Tt
350
Temp oC
8
The point Th uniquely defines the isochore
along which the inclusions originally cooled
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
Isocho
re
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
V
=
L
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
150
Th
Tt
350
Temp oC
With continued heating the inclusion
follows the original isochore
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
L=V
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
150
Th
Tt
350
Temp oC
9
The bubble reappears on cooling and Th
can be re-determined
1.0
Liquid
Isochore
(g/cc)
Critical
point
0.80
0.6
0
0.5
0.95
Pressure KBar
Pt
e
curv
V
=
L
Vapour
0
Cours LaSalle50
• Année 2014-15
150
Th
Tt
350
Temp oC
Conclusions
£ La thermométrie permet :
¤ mesurer la température d’homogénéisation
de l’inclusion
¤ déterminer la densité des inclusions
¤ déterminer la température minimale de
piégeage des inclusions
Tformation > Thom ogénéisation
Cours LaSalle • Année 2014-15
€
10
4. THERMODYNAMIQUE
DES FLUIDES
4.1. Systèmes unaires
4.1.a. Système H2O
4.1.a.3. Cryométrie
Cryométrie
Pression
SL
Liquide
Solide
LV
Congélation à Ttriple
C point critique
T
point triple
LV courbe liquide-vapeur
(ébullition/condensation)
SL courbe solide-liquide
(fusion/solidification)
T
SV
C
Vapeur
SV courbe solide-vapeur
(sublimation)
Température
Cours LaSalle • Année 2014-15
11
Cryométrie (interprétation)
Pression
SL
Liquide
C
Solide
LV
SL courbe solide-liquide
(fusion/solidification)
T
SV
Congélation
à ~-36°C
Fusion
à 0,01°C
C point critique
T
point triple
LV courbe liquide-vapeur
(ébullition/condensation)
Vapeur
SV courbe solide-vapeur
(sublimation)
Température
Cours LaSalle • Année 2014-15
4. THERMODYNAMIQUE
DES FLUIDES
4.1. Systèmes unaires
4.1.a. Système CO2
12
Constituant CO2
Diamond (2003b)
Cours LaSalle • Année 2014-15
CO2
Roedder (1984)
Cours LaSalle • Année 2014-15
13
CO2
Roedder (1984)
Cours LaSalle • Année 2014-15
Exercice n°3
£ Dans un échantillon de granulite, on a
trouvé des inclusions fludies à CO2. La
température d'homogénéisation de ces
inclusions est de -25°C.
a) Quelle est la densité de ces inclusions ?
b) Si on suppose que les inclusions sont
primaires et que le minéral-hôte a été
formé à 800°C, à quelle pression se sont
formées les inclusions ?
Cours LaSalle • Année 2014-15
14
1,05 g/cm3
Solution (1)
25°C
Roedder (1984)
Cours LaSalle • Année 2014-15
CO2
~7 kbar
~30 km
800°C
Cours LaSalle • Année 2014-15
Roedder (1984)
15
4. THERMODYNAMIQUE
DES FLUIDES
4.1. Systèmes unaires
4.1.c. Autres systèmes
Système CH4
Goldstein et Reynolds (1994)
Cours LaSalle • Année 2014-15
16
5. SYSTEMES H2O-sel(s)
5.1. Concentrations des sels
5.1.a. Fusion de la glace
Système H2O-NaCl
Bodnar (2003)
Cours LaSalle • Année 2014-15
17
Phase diagram for NaCl-H2O showing stability
fields for halite, hydrohalite, liquid and vapour
Temperature oC
25
NaCl
+L+V
L+V
0.1oC
0
NaCl.2H2O
+L+ V
-20.8oC
Ice + L+ V
-25
Ice + NaCl.2H2O + V
-50
0
10
Cours LaSalle • Année 2014-15
20
30
Weight % NaCl
An inclusion with 10 wt.% solution cooled below
0oC does not form ice because of metastability
Temperature oC
25
NaCl
+L+V
L+V
0.1oC
0
NaCl.2H2O
+L+ V
-20.8oC
Ice + L+ V
-25
Ice + NaCl.2H2O + V
-50
0
Cours LaSalle • Année 2014-15
10
20
30
Weight % NaCl
18
Rapid cooling below the eutectic temperature (Te)
is usually needed before the inclusion freezes
Temperature oC
25
NaCl
+L+V
L+V
0.1oC
0
NaCl.2H2O
+L+ V
-20.8oC
Ice + L+ V
-25
Ice + NaCl.2H2O + V
-50
0
10
Cours LaSalle • Année 2014-15
20
30
Weight % NaCl
On heating first melting (Tfm) occurs at -20.8
(Te), evident by “unlocking” of the vapour bubble
Temperature oC
25
NaCl
+L+V
L+V
0.1oC
0
NaCl.2H2O
+L+ V
-20.8oC
Ice + L+ V
Tfm
-25
Ice + NaCl.2H2O + V
-50
0
Cours LaSalle • Année 2014-15
10
20
30
Weight % NaCl
19
Continued heating results in the melting of the last
ice crystal (Tm_ice) at -6oC
Temperature oC
25
NaCl
+L+V
L+V
0.1oC
0
Tm(ice)
NaCl.2H2O
+L+ V
-20.8oC
Ice + L+ V
Tfm
-25
Ice + NaCl.2H2O + V
-50
0
10
Cours LaSalle • Année 2014-15
20
30
Weight % NaCl
Continued heating results in the melting of the last
ice crystal (Tm_ice) at -6oC
Temperature oC
25
NaCl
+L+V
L+V
0.1oC
0
Tm(ice)
NaCl.2H2O
+L+ V
-20.8oC
Ice + L+ V
Tfm
-25
Ice + NaCl.2H2O + V
-50
0
Cours LaSalle • Année 2014-15
10
20
30
Weight % NaCl
20
350oC
25oC
0oC
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
350oC
25oC
0oC
Freezing after Supercooling
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
21
350oC
25oC
0oC
First melting temperature - Tfm
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
350oC
25oC
0oC
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
22
350oC
25oC
0oC
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
350oC
25oC
0oC
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
23
350oC
25oC
0oC
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
350oC
25oC
0oC
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
24
350oC
25oC
0oC
Last ice melting temperature Tm(ice)
-100oC
Cours LaSalle • Année 2014-15
Interprétation
£ On mesure deux températures de
transition de phases :
¤ la température de l’eutectique
¤ la température de fusion de la glace
£ La température de l’eutectique est
caractéristique de la nature du sel en
solution
Cours LaSalle • Année 2014-15
25
Température eutectique
Système
H2O-NaCl
Température
eutectique
-21,2
Phases à
l’équilibre
hH+Glace+L
H2O-KCl
-10,7
KCl+Glace+L
H2O-CaCl2
-49,0
Ant+Glace+L
H2O-MgCl2
-33
Mg12+Glace+L
H2O-LiCl
-75
Li5+Glace+L
Cours LaSalle • Année 2014-15
Different binary systems
0
10
20
30
40
50
0
Wt% salt
CsCl
Température (°C)
-10
-20
KCl
RbCl
NaCl
-30
MgCl2
-40
-50
CaCl2
Sources:
Schiffries (1990)
Dubois et al. (1993)
Alikouss (1993)
Dubois et al. (1997)
Dubois and Marignac (1997)
Oakes et al. (1990)
Cours LaSalle • Année 2014-15
26
5. SYSTEMES H2O-sel(s)
5.1. Concentrations des sels
5.1.b. Dissolution du sel
Inclusions fluides saturées
(c) Michel Dubois
Cours LaSalle • Année 2014-15
27
Interprétation
Tfusion du sel
25°C
Salinité
Cours LaSalle • Année 2014-15
Courbes de solubilité
1000
Sterner et al. (1988)
Vapeur
Sy
Liquide
Température (°C)
800
Halite (NaCl)
600
400
Sylvite (KCl)
200
H
0
50 µm
0
20
40
60
80
100
salinité (%poids NaCl)
Cours LaSalle • Année 2014-15
28
5. SYSTEMES H2O-sel(s)
5.2. Etat du système à haute
température
Domaine d immiscibilité
Pression
C1
LIQUIDE
L+V→L
C1
Liq.
+
Vap.
Courbe
critique
VAPEUR
C2
L+V→V
Température
Cours LaSalle • Année 2014-15
29
Courbes liquide-vapeur H2O-NaCl
Bodnar (2003)
Cours LaSalle • Année 2014-15
Isochores
Bodnar (2003)
Cours LaSalle • Année 2014-15
30
6. SYSTEMES H2O-gaz
6.1. Les hydrates de gaz
Limites de stabilité des hydrates
de gaz
Cours LaSalle • Année 2014-15
31
Structure des hydrates de gaz
Diagram of gas hydrate structure I.
Cours LaSalle • Année 2014-15
Hydrate de gaz
Hydrate de gaz massif (mission GEOMAR, 2000) (Ph. Univ. de Brème)
Cours LaSalle • Année 2014-15
32
Diamond (2003)
Cours LaSalle • Année 2014-15
Domaine d immiscibilité
Diamond (2003)
Cours LaSalle • Année 2014-15
33
Système H2O-CO2
Cours LaSalle • Année 2014-15
Projection T-P
Diamond (2003)
Cours LaSalle • Année 2014-15
34
7. Géothermobarométrie
7.1. Pression et température
dans le croûte
Géotherme, gradient géothermique,
régime de pression
Géotherme : augmentation de température avec la profondeur
" dT %
T = $ 'z + T0
# dz &
G : gradient géothermique
" dT %
G =$ '
# dz &
€
Valeur moyenne : 30°C/km
Intervalle : 20-50°C/km
Relation entre pression et profondeur
P = ρgz
Régime lithostatique : ρ=2,5 g/cm3
Régime hydrostatique : ρ=1,0 g/cm3
€
Cours LaSalle • Année 2014-15
€
35
Pression fluide
P = ρgz
Température (°C)
0
100
200
300
400
500
600
700
0
Gradient hydrostatique
1000
€
z( km)
P ( kbar) =
10
Pression (bars)
2000
3000
Pression Lithostatique
4000
P ( kbar) =
5000
€
z( km)
4
6000
Cours LaSalle • Année 2014-15
€
Pression et profondeur
Pression
£ Pression lithostatique /
hydrostatique :
régime hydrostatique
surpression locale
régime hydrostatique
Profondeur
¤ litho. : P(kbar)~z(km))/4
¤ hydro. : P(kbar)~z(km)/10
régime suprahydrostatique
transition
régime
lithostatique
gradient
lithostatique
gradient hydrostatique
Cours LaSalle • Année 2014-15
36
Géothermobarométrie
£ A partir de l’application des
méthodes :
¤ composition totale des inclusions (xi)
¤ densité totale
£ Choix d’une équation d’état
applicable au système chimique :
¤ gîtes : H2O-NaCl-(CO2) : BH, Duan, …
¤ hydrocarbures : Peng-Robinson, …
£ Calcul de l’isochore et/ou de la
surface liquide-vapeur
Cours LaSalle • Année 2014-15
H2O-gaz (xgaz fort)
m
métamorphisme
schiste vert
(gisemts Au Archéens)
métamorphisme haut degré/magmatisme
50
°C
/k
Pression
20°C
/km
Fluide homogène vs hétérogène
H2O-gaz (xgaz faible)
C
220 bars
bassins sédimentaires
• réservoirs
• gîtes MVT
L+V
V
L+
H2O-sels
domaine périmagmatique :
• porphyres cuprifères
•skarns
Température
374°C
Cours LaSalle • Année 2014-15
37
7. Géothermobarométrie
7.1. Fluide homogène
Géobarométrie
Pression
(fluide homogène)
xi, dt
isochore
Pression
EOS applicable
C
P=ƒ(T)
V
L+
Température
géothermomètre
Cours LaSalle • Année 2014-15
38
Géothermomètres
£ Isotopes de l’oxygène (δ18O)
£ Géothermomètres chimiques :
¤ Na/K, Na/K/Ca, (SiO2)aq
£ Composition des minéraux (ex. chlorite)
¤ AlIV = ƒ(t°C) (Cathelineau, 1985)
£ Cristallinité de l’illite
Cours LaSalle • Année 2014-15
Géothermométrie
Pression
(fluide homogène)
xi, dt
isochore
géobaromètre
EOS applicable
C
P=ƒ(T)
V
L+
Température
Température
Cours LaSalle • Année 2014-15
39
Géobaromètres
£ Profondeur :
¤ P(kbar) = z(km)/10
£ Composition des minéraux :
¤ phengites
Cours LaSalle • Année 2014-15
Géothermobarométrie
Pression
(fluide homogène)
xi, dt
isochore
Pression
EOS applicable
C
V
L+
P=ƒ(T)
+
P=ƒ’(T)
Température
Température
Cours LaSalle • Année 2014-15
40
Géothermobaromètres
£ Géotherme local :
¤ T=G*z+T0
(G=gradient géothermique)
£ Courbe d’équilibre minéralogique
Cours LaSalle • Année 2014-15
Exercice n°4
£ Des inclusions fluides à eau pure
présentent une homogénéisation à
200°C (en phase liquide).
¤ a. Quel est le volume molaire du fluide ?
Quelle est sa densité ?
¤ b. En supposant un gradient géothermique
de 40°C/km, déterminer les conditions de
température et de pression de formation de
ces inclusions.
Cours LaSalle • Année 2014-15
41
Volume molaire et densité
£ Volume molaire ( V )= volume occupé par
une mole de substance (m3/mol)
£ Masse volumique (ρ) (density)= masse
d’un m3 de
€ substance (kg/m3)
£ Densité (d) = masse volumique de la
substance divisée par celle de l’eau
n
(~1000) (sans unité)
∑ xi M i
£ Relations :
3
i=1
(
)
ρ g / cm ≈ d
V=
d
Cours LaSalle • Année 2014-15
€
€
Th=200°C
=> V = 21 cm3/mol
10 km
8 km
320°C/197 MPa
n
∑x M
€
i
d=
d=
€
€
€
i
6 km
i=1
V
4 km
18
= 0,85 g/cm3
21
2 km
" dT %
T = $ 'z + T0
# dz &
à 6 km :
T = 260°C
Th=200°C
Cours LaSalle • Année 2014-15
42
Exercice n°5
On observe une minéralisation en or dans
un système de filons de quartz recoupant
des terrains métamorphiques.
L’observation pétrographique montre
que l’or est soit englobé dans les
quartz, soit situé entre les cristaux de
quartz.
[...]
Cours LaSalle • Année 2014-15
Solution de l exercice
-3,0°C
6 %poids
Cours LaSalle • Année 2014-15
43
Solution de l exercice
£ L’équation de l’isochore est :
P(bars) = 17,56T(°C)− 2542
£ pour t=280°C, nous avons :
P =2375 bars
€
Cours LaSalle • Année 2014-15
7. Géothermobarométrie
7.2. Fluide hétérogène
44
Fluide en ébullition (H2O+sel)
Apparition
du liquide
T, P ↓
Vapeur
Liquide
T, P ↓
Apparition de
la vapeur
Saturation du
liquide en sel
Cours LaSalle • Année 2014-15
Fluide en ébullition
Type « VL »
Composition 1
=> isoplèthe 1
Fluide piégé sur sa
courbe L+V
Type « SLV »
Composition 2
=> isoplèthe 2
Vapeur
Liquide
Th(VL)=Th(SLV)
Cours LaSalle • Année 2014-15
45
Géothermométrie
Pression
(fluide hétérogène)
ƒ2(T)
Pression
xi, dt
EOS applicable
ƒ1(T)
L+V : P=ƒ1(T)
V+L : P=ƒ2(T)
Température
Température
Cours LaSalle • Année 2014-15
Exercice n°5
Dans un gisement de type porphyre
cuprifère, plusieurs populations
d’inclusions fluides ont été observées
dans des veines de quartz minéralisées
en sulfures de cuivre, fer et molybdène
(pyrite, chalcopyrite, bornite et
molybdénite).
[...]
Cours LaSalle •
Année 2014-15
46
Correction de l exercice
£ Les inclusions de type 1
TfG=-6,6°C
s~10%
Cours LaSalle • Année 2014-15
Correction de l exercice
£ Pour t=650°C => P=1312,8 bar
Isochore
1312 bar
650°C
Cours LaSalle • Année 2014-15
47
Correction de l exercice
£ Les inclusions de type « vapeur dominante »
TfG=-0,5°C
s~1%
Cours LaSalle • Année 2014-15
Correction de
l exercice
800
700
600
500
400
TfS=383°C
£ Les inclusions à
cube de sel
300
200
100
0
-100
0
20
40
60
80
100
s~47%
Cours LaSalle • Année
2014-15
48
Courbe critique
~650 bar
Courbe L+V
580°C
T
L+V
V
L
NaCl wt%
s~1%
s~47%
Cours LaSalle • Année 2014-15
Correction de l exercice
Isochore
Type 1
650bar
Type 2
580°C
Cours LaSalle • Année 2014-15
49
Correction de l exercice
Isochore
Type 1
décompression
Type 2
Cours LaSalle • Année 2014-15
Correction de l exercice
Isochore
Type 1
Type 2
EBULLITION
Cours LaSalle • Année 2014-15
50
Correction de l exercice
Isochore
Type 1
Type 2
EBULLITION
Liquide
Vapeur
Cours LaSalle • Année 2014-15
Altération
propylitique
Modèle de formation
Fluides
météoriquesT=25°C
Phydrostatique
Altération
argileuse
Fluides
météoriques
Fluides magmatiques
Convection
2 km
Température
magmatique
Plithostatique
Minéralisation
Magma
4 km
Cours LaSalle • Année 2014-15
Magmatique
Altération
potassique
Ebullition
des fluides
Source du fluide
Conduction
≥ 95 %
Météorique
5%
15 à 60 % sel
Salinité
Importante
Ebullition
< 15 % sel
Limitée
750 à 400°C
Température
~460 à 250°C
51
8. Approche intégrée
Vers une analyse intégrée
Raman
Ecrasement
PIXE-PIGE
LA + ICP-MS/OES
Microthermométrie
Composition de la
phase vapeur
Paramètres
microthermométriques
TfG / Tfcl
Rapport
volumique Rv
Concentration
en Cl-
Rapports
cationiques :
Na/K, Na/Ca, Na/Li
[Cl-]
Choix des
systèmes
eau-sel
Salinités
Densité phase aq.
Contenu en gaz
Densité phase vap.
Composition totale
de l'inclusion (eau ,sels, gaz)
Densité totale
Géothermomètres
cationiques
Isochores
Autres méthodes
géobaromètres
Pression
Cours LaSalle • Année 2014-15
Température
Autres méthodes
(isotopes, …)
52
9. Modifications post-piégeage
Question
£ Est-ce que les inclusions sont
représentatives des propriétés physicochimiques initiales du fluide ?
£ Respectent-elle réellement les postulats
de conversation de l’état initial ?
£ Si non :
¤ quels sont les processus ?
¤ peut-on identifier les inclusions n’ayant
pas perdu ces propriétés ?
Cours LaSalle • Année 2014-15
53
Limites aux postulats
Non conservation de la
composition : gain ou perte
• fuites
• diffusion
Augmentation du volume
• dissolution des parois
• activation de défauts
plans, microfissures, …
« stretching », décrépitation
Fluide initial hétérogène
• immiscibilité : ébullition,
saturation, effervescence
Non représentativité du fluide
piégé
• étranglement
Cours LaSalle • Année 2014-15
Décrépitation
• Implosion d’un minéral soumis à un chauffage
Décrépitation
25 µm
(c) Michel Dubois
Cours LaSalle • Année 2014-15
54
Elargissement (« stretching »)
• Legère augmentation de volume liée à la différence
de pression interne de la cavité avec le minéral hôte
Pression
Isochore
∆P
2
Formation des
inclusions
Gradient géothermique
1
Courbe liquide-vapeur
Th
nouvelle Th
Température
Cours LaSalle • Année 2014-15
Stretching des inclusions
Relation entre la taille des inclusions et
la température d’homogénéisation
dans de la fluorite (Bodnar, 2009)
site R.J. Bodnar
Cours LaSalle • Année 2014-15
55
Etranglement
Etranglement
10 µm
Scission d’une cavité
en deux sous-cavités
(necking-down)
(c) Michel Dubois
Fluide initial
Nucléation vapeur
Scission
Evolution
indépendante
Deux cavités
de Rv (=dt)
différents
L
V
Cours LaSalle • Année 2014-15
Vers une analyse statistique
• Les perturbations des inclusions sont parfois
indiscernables (élargissement)
• On isole une zone d’inclusions (même génération)
sur laquelle on mesure toutes les températures de
changements de phases
• On analyse statistiquement les données
• On élimine les inclusions déviantes
• Les inclusions non éliminées représentent le fluide
originel à un instant t
• On multiplie les zones d’étude
• On décrypte l’histoire P-T-t du fluide
Cours LaSalle • Année 2014-15
56
Deux exemples
Histogramme monomodal
⇒ le mode représente le fluide
initial
Histogramme bimodal
⇒ le mode inf. représente le
fluide initial
⇒ le mode sup. représente les
inclusions ayant subi un
élargissement
Cours LaSalle • Année 2014-15
« Fluid inclusion assemblage » (FIA)
£ « FIA » = la plus petite association
possible d’inclusions regroupant des
inclusions formées au même moment
£ Etabli à partir de l’observation
pétrographique
£ Toutes les inclusions d’une « FIA »
devraient présenter les mêmes
propriétés (P, T, composition, t)
Cours LaSalle • Année 2014-15
57
Démarche de travail
Faire la typologie des inclusions
Identifier le ou les type(s) répondant à la question posée
Repérer 4-5 « FIA »
de 15-20 FI
…
…
…
Analyse microthermométrique
…
…
Th
FIA#1
Analyse statistique : éliminer les
inclusions s’éloignant des valeurs
moyennes (Th, TfG, …)
FIA#3
FIA#2
FIA#4
Calculer xi
xi
Reconstruire une histoire P,T, x, t
Cours LaSalle • Année 2014-15
Quelques situations
Th
FIA#1
FIA#2
P
Th
FIA#3
FIA#4
FIA#3
FIA#4
Th
Refroidissement
xi
T
FIA#2
FIA#1
Décompression
FIA#1
FIA#3
FIA#4
FIA#2
Mélange avec
eau froide
xi
Th
xi
FIA#3
FIA#1
FIA#2
FIA#4
Ebullition
xi
Cours LaSalle • Année 2014-15
58