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

• Main Author: Dellinger, Mathieu
• Format: Text
• Language: French
• Published: 2013
• Subjects: Altération chimique; Érosion hydrique; Géochimie; Interaction eau-roche; Isotope de lithium; Métal alcalin; Roche silicatée; Sédiment fluvial; Transport des sédiments; Amazone (Fleuve); Fleuve du Gange (Inde et Bangladesh); Fleuve Mackenzie (T.N.-O.); Fleuve Mackenzie; Arctique*
• Online Access: http://archipel.uqam.ca/6191/1/D2654.pdf

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 ...