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Peut-on faire mieux ?
Modélisation de la Dynamique
du Manteau terrestre
II
Quelques principes de convection
Pas d’intertie dans le manteau
Chauffage du manteau
Chauffage interne = refroidir par
dessus
Chauffage basal
Un style lié à la rhéologie
Une hétérogénéité dynamique
Une hétérogénéité dynamique
Une hétérogénéité dynamique
Un peu de physique dans les
modèles de boîtes
Mieux modéliser la composition des
flux
• Soit le flux « échantillonne » le réservoir
de manière aléatoire
• soit il y a u...
Expérience test de dégazage
• Réaliser une expérience
d’échantillonnage/dégazage
• Si le temps de dégazage est égal au
tem...
• Ecoulement convectif
• Traceurs passifs advectés
• Echantillonnage dans la zone rouge
• Suivre l’évolution de la concent...
Résultats…
Un exemple de modèle prédictif
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Comment Xe se dégaze-t-il ?
• Accrétion (chocs)
• Océan de magma
• Volcanisme limité
Instantanné et total
Continu et parti...
Coupler les histoires chimiques et
thermiques
Pour calculer D(t) il nous faut
T(t) et S(t)
Histoire thermique sans physique
Histoire de « surface fondante » sans
physique non plus…
Déterminer les modèles
acceptables
Les histoires thermiques prédites
Coltice et al., 2009
Les histoires magmatiques prédites
Coltice et al., 2009
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Cours M2 - Nancy / partie 2

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Cours M2 - Nancy / partie 2

  1. 1. Peut-on faire mieux ?
  2. 2. Modélisation de la Dynamique du Manteau terrestre II
  3. 3. Quelques principes de convection
  4. 4. Pas d’intertie dans le manteau
  5. 5. Chauffage du manteau
  6. 6. Chauffage interne = refroidir par dessus
  7. 7. Chauffage basal
  8. 8. Un style lié à la rhéologie
  9. 9. Une hétérogénéité dynamique
  10. 10. Une hétérogénéité dynamique
  11. 11. Une hétérogénéité dynamique
  12. 12. Un peu de physique dans les modèles de boîtes
  13. 13. Mieux modéliser la composition des flux • Soit le flux « échantillonne » le réservoir de manière aléatoire • soit il y a une ségrégation et il faut en tenir compte…
  14. 14. Expérience test de dégazage • Réaliser une expérience d’échantillonnage/dégazage • Si le temps de dégazage est égal au temps de résidence alors l’échantillonnage est bien aléatoire
  15. 15. • Ecoulement convectif • Traceurs passifs advectés • Echantillonnage dans la zone rouge • Suivre l’évolution de la concentration moyenne Expérience de convection
  16. 16. Résultats…
  17. 17. Un exemple de modèle prédictif
  18. 18. Un exemple de modèle prédictif
  19. 19. 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 136 Xe/130 Xe 129 Xe/130 Xe atmosphere atm. non rad. 244Pu + 238U 129I Les isotopes du Xenon (Kunz, Staudacher, Allègre 1998) Half-lives : 129I  16 Ma 244Pu  82 Ma 238U  4450 Ma
  20. 20. 1 10 100 1 2 3 1 10 100 1000 10000 1 2 3 136Xe 136Xe 129Xe 238U 244Pu 129I Observation 136Xe 136Xe 129Xe 238U 244Pu 129I 1 30 6800 1 0.25-1.5 2-22 Système fermé Contraintes sur l’évolution du dégazage
  21. 21. Comment Xe se dégaze-t-il ? • Accrétion (chocs) • Océan de magma • Volcanisme limité Instantanné et total Continu et partiel
  22. 22. Coupler les histoires chimiques et thermiques Pour calculer D(t) il nous faut T(t) et S(t)
  23. 23. Histoire thermique sans physique
  24. 24. Histoire de « surface fondante » sans physique non plus…
  25. 25. Déterminer les modèles acceptables
  26. 26. Les histoires thermiques prédites Coltice et al., 2009
  27. 27. Les histoires magmatiques prédites Coltice et al., 2009
  28. 28. Vos prédictions ?

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