Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
In this paper, we determine dislocation core structures and Peierls stresses of wadsleyite, a high-pressure mineral present in the Earth mantle. We use a Peierls-Nabarro model combined with a finite-element method in which we introduce two-dimensional generalized stacking fault energies. Several potential slip planes of wadsleyite are considered. The results show that dislocations in this mineral can exhibit complex dislocation cores with linear or non-collinear dissociation and even three-dimensional dislocation cores. The calculation of the Peierls stresses gives information on the potential activity of slip systems governing the plasticity of wadsleyite. Our study confirms experimental observations that 1/2 < 1 1 1 >{1 0 1} is the easiest slip system in this structure at high-pressure and that [1 0 0](0 1 0) is the second easiest. Both these easily slip systems have dislocations that dissociate into collinear partial dislocations. In contrast [0 1 0] dislocations with very large Burgers vector (11.2 angstrom) are stabilized by complex dissociations involving four partial dislocations.
ISSN: 1359-6454

hal-00475548
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00475548
DOI : 10.1016/j.actamat.2009.10.047

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé : The core structures of dislocations in diopside have been calculated within the Peierls model, which assumes a planar core. 1/2 < 110 > dislocations can dissociate into two collinear partial dislocations. We show that [001] glide is very difficult in (010) and that a non-collinear dissociation of [001](100) (modelled within a Peierls-Nabarro-Galerkin approach) makes glide equally easy in (100) and {110}. A widely spread core structure corresponding to a low lattice friction has been found for [100](010) and [010](100) dislocations which is not supported by mechanical data and, together with TEM observations, suggests that another, probably non-planar core structure is possible for these dislocations.
ISSN: 0342-1791

hal-00558238
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00558238
DOI : 10.1007/s00269-010-0370-7

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : IODP Hole U1309D (IODP Exp. 304-305, 30°N) and ODP Site 1275 (ODP Lag 209, 15°45?N) sampled two oceanic core complexes, at the Mid-Atlantic Ridge. The recovered rocks are mostly gabbroic with some very primitive and olivine rich (Ol>70%). In Hole U1309D, trace element compositions of clinopyroxene and plagioclase poikiloblasts from olivine-rich rocks ndicate that they crystallized from the same melt in all lithologies. Olivine trace element compositions are in disequilibrium with the two other minerals. Olivine crystallographic preferred orientations are weak, with a relatively strong uncommon [001] concentration but consistent with deformation by dislocation creep with activation of the high temperature (010) [100] slip system, commonly described in asthenospheric mantle. The joint study of geochemical processes and microstructures in these rocks suggest a complex crystallization history in an open system with percolation of large volume of MORBtype melt and interaction with the depleted shallow mantle. Olivine-rich rocks are interpreted as the ultimate residue of these melt-mantle reaction processes. At Site 1275, the formation of the more evolved rocks of the gabbroic series is not related to the impregnation event creating olivine-rich rocks.
These rocks represent late magmatic injections, which are completely crystallized at depth as intrusivegabbroic bodies. The results presented in this thesis are consistent with the formation of oceanic core complexes associated with relatively strong magmatic activity, and with the crystallization of most of melt in the lithosphere without basaltic counterpart erupted on the seafloor.
Le puits IODP U1309D (Exp. IODP 304-305, 30°N) et le Site ODP 1275 (Leg ODP 209, 15°45'N) ont permis d'échantillonner deux core complexes océaniques de la dorsale Médio-Atlantique. Les roches récupérées sont principalement gabbroïques dont certaines très primitives et riches en olivine (ol >70%). Dans le puits U1309D, les compositions en éléments en trace des poeciloblastes de clinopyroxène et de plagioclase des roches riches en olivine indiquent qu'ils précipitent depuis le même magma dans toutes les lithologies. La composition en éléments en trace des olivines est en déséquilibre avec ces deux minéraux. Les fabriques cristallographiques de l'olivine sont faibles avec une concentration sur [001] inhabituelle, néanmoins compatibles avec une déformation plastique de haute température, avec l'activation du système de glissement (010) [100] communément décrit dans le manteau asthénosphérique. L'étude conjointe des caractéristiques géochimiques et microstructurales de ces roches met en lumière une histoire complexe de cristallisation dans un système ouvert où de larges volumes de magma de type MORB ont percolé et interagi avec le manteau appauvri superficiel. Ces roches riches en olivine représenteraient le résidu ultime de ces réactions liquide-manteau. Au site 1275, la formation des roches les plus évoluées de la série n'apparaît pas liée à l'événement d'imprégnation formant les roches riches en olivine. Ces roches correspondent à des injections tardives de magma qui ont entièrement cristallisé en profondeur sous forme de plutons intrusifs. Les résultats présentés dans ce mémoire sont compatibles avec une formation des core complexes océaniques associée à une activité magmatique relativement importante, et à une cristallisation complète de tout ou partie de ces magmas dans la lithosphère sans contre-partie volcanique en surface.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00354807

tel-00354807
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