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Apport des isotopes du lithium et des éléments alcalins à la compréhension des processus d'altération chimique et de recyclage sédimentaire

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Title: Apport des isotopes du lithium et des éléments alcalins à la compréhension des processus d'altération chimique et de recyclage sédimentaire
Authors: Dellinger, Mathieu
Summary: Les éléments alcalins (Li, Na, K, Rb et Cs) sont une famille d'éléments chimiques présents essentiellement dans les roches silicatées, et ayant la particularité de se partager entre les phases solides et dissoutes produites par les processus d'interaction eau-roche. Dans cette thèse, nous avons mesuré les abondances des éléments alcalins et des isotopes du lithium (le plus léger des alcalins) dans les produits d'érosion solides et dissous des grands fleuves Mackenzie et Amazone afin de caractériser les processus d'altération des roches silicatées à l'échelle continentale et documenter la complémentarité chimique entre phase dissoute et particulaire. L'analyse des sédiments de grands fleuves échantillonnés le long d'une verticale montre une véritable stratification granulométrique et géochimique des rivières. Après l'Amazone et le Ganges, étudiés dans des thèses précédentes, nous confirmons ce résultat pour le fleuve Mackenzie, et calculons les flux géochimique particulaires intégrés sur la profondeur apportés à l'Océan Arctique par ce fleuve. Dans cette stratification chimique, le comportement contras té des alcalins et le fractionnement des isotopes du lithium nous permet de montrer que les profils de sédiments résultent du mélange entre des particules fines crées par les processus modernes d'altération et des particules de taille variable mais provenant de roches mères non altérées. Nous estimons, d'une part, que plus de 60% des sédiments transportés par les grands fleuves étudiés correspondent à des particules non altérées et d'autre part, que la majorité des sédiments sont issus de l'érosion et l'altération des roches sédimentaires appauvries en éléments solubles par de précédents cycles d'altération. Les isotopes du lithium et les alcalins tracent donc la nature cannibalistique de l'érosion continentale. De plus, les fractionnements des éléments alcalins dans les produits d'érosion du fleuve Mackenzie permettent de calculer par bilan géochimique que la proportion de sables transportés par le fleuve n'excède pas 20-30% du transport particulaire total. Pour la phase dissoute, nous nous sommes attachés à l'analyse des rivières du bassin amazonien. Nous montrons que la composition isotopique du Li des rivières du bassin amazonien est très fractionnée (enrichie en 7Li) par rapport aux roches mères du bassin mais, en parfaite complémentarité avec les sédiments transportés. Une relation simple relie ce fractionnement isotopique dans la phase dissoute à la quantité de lithium incorporé dans les minéraux secondaires faisant de la composition isotopique du lithium dans l'eau un très bon traceur des régimes d'altération. Enfin, par une méthode originale permettant d'évaluer la composition de la croute continentale pour les éléments alcalins, nous abordons le problème de l'état stationnaire de l'érosion et de l'altération et montrons que dans le bassin du Mackenzie, ces deux processus ne sont pas loin de l'état stationnaire, contrairement à ce que d'autres études laissaient penser. L'ensemble des résultats de cette thèse montre que les fractionnements des éléments alcalins dans les produits d'érosion solides et dissous sont d'excellents traceurs des régimes d'altération et du recyclage sédimentaire.
URL: http://archipel.uqam.ca/6191/1/D2654.pdf
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RecordInfo BibRecord:
  BibEntity:
    Languages:
      – Code: fre
        Text: French
    Subjects:
      – SubjectFull: Altération chimique
        Type: general
      – SubjectFull: Érosion hydrique
        Type: general
      – SubjectFull: Géochimie
        Type: general
      – SubjectFull: Interaction eau-roche
        Type: general
      – SubjectFull: Isotope de lithium
        Type: general
      – SubjectFull: Métal alcalin
        Type: general
      – SubjectFull: Roche silicatée
        Type: general
      – SubjectFull: Sédiment fluvial
        Type: general
      – SubjectFull: Transport des sédiments
        Type: general
      – SubjectFull: Amazone (Fleuve)
        Type: general
      – SubjectFull: Fleuve du Gange (Inde et Bangladesh)
        Type: general
      – SubjectFull: Fleuve Mackenzie (T.N.-O.)
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    Titles:
      – TitleFull: Apport des isotopes du lithium et des éléments alcalins à la compréhension des processus d'altération chimique et de recyclage sédimentaire
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            NameFull: Dellinger, Mathieu
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          Dates:
            – D: 01
              M: 11
              Type: published
              Y: 2013
ResultId 1