Etude expérimentale in situ du dégazage d'un magma rhyolitique

It is now well established that degassing of magma en route to the surface is one of the major process driving volcanic erutions. We have experimentally simulated magma ascent from pressure (P) and temperature (T) conditions corresponding to natural magma chambers, in order to characterize volatile components (X) vesiculation during decompression. Therefore, we have developped, uded and validated two experimental tools allowing the observation of water exsolution from the melt in real time. The starting material was a synthetic hydrous glass of rhyolitic composition. We performed experiments in hydrothermal diamond anvil cells. Water vesiculation was observed from 8-12 kbar to room pressure, at 700-900°C and for 7 to 18 wt.% initially dissolved H2O in the melt. To allow temperature measurements as close as possible to the sample we have prepared and calibrated temperature sensors implanted into diamond anvils. A second set of experiments was performed in an internally heated pressure vessel equipped with transparent sapphire windows. Water degassing was characterized in situ in the sample chamber, for P-T conditions of 1-3 kbar, 700-1000°C respectively and with 4 to 7 wt.% H2O initially dissolved in the melt. Water bubbles nucleation, growth and coalescence were characterized for the studied experimental conditions. Results are presented and discussed; they are compared to the natural case.La dynamique des éruptions volcaniques est régie principalement par le processus de dégazage des magmas. Nous avons reproduit expérimentalement les conditions de pression (P) et de température (T) subies par le magma au cours de sa remontée à la surface, afin d'étudier la vésiculation des volatils qui s'exsolvent du silicate liquide. Pour cela nous avons développé, utilisé et validé deux outils expérimentaux permettant l'observation en temps réel du dégazage magmatique. Nous avons utilisé des verres synthétiques hydratés, analogues de magmas rhyolitiques, mis en équilibre en P et T et auxquels nous avons fait subir des décompressions contrôlées provoquant le dégazage de l'eau. Une partie des expériences a été réalisée en cellule à enclume de diamants hydrothermale, permettant l'observation de la vésiculation, pour des conditions P-T de 8-12 kbar, 700-900°C et 7-18 %pds H2O dans le silicate liquide.Dans le cadre des améliorations technologiques associées à ce travail, nous avons participé à la mise au point de capteurs électriques implantés dans les diamants permettant la mesure de la température au plus près de l'échantillon. Les autres expériences ont été réalisées dans un autoclave à chauffage internet transparent permettant une observation de la chambre à échantillons pendant l'expérience, pour des conditions P-T de 1-3 kbar, 700-1000°C, avec 4-7 %pds H2O dans le liquide silicaté. Ces deux outils complémentaires nous ont permis de réaliser des expériences de décompression et d'observer in situ la nucléation, la croissance et la coalescence de bulles d'eau. Les résultats de ces expériences sont présentés et comparés. Leurs implications volcanologiques sont discutées