Étude expérimentale de la diffusion cationique dans un verre basaltique : alcalins et alcalino-terreux

Résumé En Fr

Experimental study of the diffusion of alkali and alkali-earth ions has been realized in a basaltic glass by the thin radioactive layer technique, in the range 750-1 000° C, and under usual conditions of pressure and oxygen fugacity. The diffusion coefficients (D) vary between 10-7 and 10-12 cm2 s_1, and they fit Arrhenius laws [D = Do exp (— E/RT)], with activation energies of 13 to 60 kcal/mole. These new results are consistent with our previous experiments on obsidians and feldspar glasses, and confirm the observed magnitudes and trends. The matrix composition has no significant effect, whereas the diffusi-vities strongly depend on the nature of the element under consideration. For most elements, an increase of temperature of 100° C results in a 5-10 fold decrease of D values, except for Na and K which vary more slowly.

L'étude expérimentale de la diffusion des ions alcalins et alcalino-terreux dans un verre basaltique a été effectuée par la méthode du dépôt mince de traceurs radioactifs, entre 750 et 1 000° C, et dans les conditions ambiantes de pression et de fugacité d'oxygène. Les coefficients de diffusion (D) sont compris entre 10-7 et 10-12 cm2 s-1. Pour chaque élément, ils varient suivant des lois d'Arrhenius [D = Do exp (— E/RT)], avec des énergies d' activation comprises entre 13 et 60 kcal/mole. Ces nouveaux résultats confirment ceux qui avaient été obtenus antérieurement sur des verres feldspathiques ou granitiques, tant pour les ordres de grandeur que pour les tendances générales. La nature de la matrice intervient peu, alors qu'on observe des écarts parfois importants entre les différents éléments. En général, une augmentation de température de 100° C entraîne une diminution de D d'un facteur 5 ou 10, sauf dans le cas de Na et K dont les variations sont beaucoup plus faibles.