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Plasticité Thèses et écrits académiques Microscopie électronique en transmission Roches -- Déformation

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Etude par microscopie électronique en transmission des mécanismes de déformation de la wadsleyite et de la ringwoodite

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Etude par microscopie électronique en transmission des mécanismes de déformation de la wadsleyite et de la ringwoodite

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La zone de transition du manteau terrestre correspond à la transformation de l'olivine en ses polymorphes de haute pression, wadsleyite et ringwoodite. La plasticité de ces minéraux joue un rôle clé dans la convection globale du manteau terrestre, cependant, à ce jour, leurs mécanismes de déformation sont mal connus. L'objectif de ce travail est donc d'étudier les microstructures de déformation de la wadsleyite et de la ringwoodite par microscopie électronique en transmission. Les échantillons de wadsleyite et de ringwoodite sont synthétisés puis déformés dans une presse multi-enclumes. La déformation peut se faire par compression ou par cisaillement. Les échantillons obtenus sont ensuite observés par microscopie électronique en transmission. Tous les échantillons observés sont déformés plastiquement, témoignant que la déformation en presse multi-enclumes de la wadsleyite et de la ringwoodite est possible aux pressions et températures qui règnent dans la zone de transition du manteau.Dans le cas de la wadsleyite, cinq systèmes de glissement sont facilement activables: ư<111>{101}, [100]{021}, [100](010), [100]{011} et [100](001). Trois autres systèmes sont également activables, mais à basse température et fortes contraintes: [010](001), [010]{101} et <101>(010). Nous avons caractérisé deux systèmes de glissement dans la ringwoodite: ư<110>{111} et ư<110>{110}. Les résultats obtenus laissent supposer que d'autres structures spinelles comme MgAl2O4 forment de bons analogues de la ringwoodite. Enfin, une nouvelle méthode pour évaluer les contraintes différentielles appliquées durant la déformation en presse multi-enclumes est proposée. Cette méthode, basée sur la mesure du rayon de courbure des dislocations, conduit à des valeurs des contraintes de l'ordre de 400 MPa à 1000ʿC dans la wadsleyite comme dans la ringwoodite.

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Text

n13:P1001

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2001

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n18:1020