Speciation of carbon in hydrothermal fluids

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Table of contents

Chapitre 1. État de l’art
État de l’art (résumé en français)
State of the art
1.1.Abundance of carbon on Earth
1.2.Carbon cycle
1.2.1. Long-term carbon cycle
1.2.2. Short-term carbon cycle
1.3. Sources of carbon in geological fluids
1.4. Solubility and speciation of carbon in silicate and carbonate melts
1.5. Speciation of carbon in hydrothermal fluids
1.6.Typical concentration of carbon dioxide in fluid inclusions
1.7.Metal concentrations in CO2-rich natural fluids
1.8.Role of carbon dioxide on metal transport by geological fluids
1.8.1. Vapor-Liquid equilibria
1.8.2. Changes in the liquid phase
1.8.3. Direct complexing
1.8.4. Changes in solvent properties
1.9.Goals of this thesis
References
Chapitre 2. Matériaux et méthodes
2.1. Réacteurs hydrothermaux utilisés
2.1.1. Réacteur à trempe
2.1.2. Réacteur à séparation de phase
2.1.3. Réacteur à cellule flexible (type Coretest)
2.2. Traitement des échantillons expérimentaux
2.2.1. Solutions après trempe
2.2.2. Solutions prélevées (autoclaves à séparation de phase et à cellule flexible)
2.3. Méthodes analytiques pour les solutions aqueuses
2.3.1. Spectrométrie d’émission atomique couplée à un plasma inductif (ICP-AES)
2.3.2. Spectrométrie atomique à la flamme (en absorption et en émission, AAFS et AEFS)
2.3.3. Spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-MS)
2.3.4. Colorimétrie de la silice par la réduction du complexe silicimolybdate
2.3.5. Titrage des formes chimiques de soufre
2.3.6. Chromatographie à haute performance en phase liquide (HPLC)
2.3.7. Résumé des methodes analytiques
2.4. Préparation et caractérisation des phases solides
2.5. Modélisation thermodynamique
2.5.1. Modèle du solvant mixte H2O-CO2
2.5.2. Principe de calcul d’équilibre chimique
2.5.3. Propriétés thermodynamiques des espèces aqueuses
Références
Chapitre 3. Rôle du CO2 dans les transferts et le fractionnement des métaux d’intérêt économique par des fluides géologiques
3.1. Résumé en français de l’article: «The role of carbon dioxide in the transport and fractionation of metals by geological fluids» Maria A. Kokh, Nikolay N. Akinfiev, Gleb S. Pokrovski, Stefano Salvi and Damien Guillaume soumis à Geochimica and Cosmochimica Acta le 27 Octobre 2015
3.2. Article: «The role of carbon dioxide in the transport and fractionation of metals by geological
fluids» Maria A. Kokh, Nikolay N. Akinfiev, Gleb S. Pokrovski, Stefano Salvi and Damien Guillaume
soumis à Geochimica and Cosmochimica Acta le 27 Octobre 2015
Abstract
1. Introduction
2. Materials and methods
3. Results
4. Discussion
5. Geological applications
6. Concluding remarks
References
Tables 1-5
Figures 1-17
Electronic annex EA1: Hydrothermal synthesis of PtS
Electronic annex EA2: Table. Details of experimental solutions analyses
Chapitre 4. L’effet du CO2 et du soufre sur le fractionnement liquide-vapeur des métaux dans les systèmes hydrothermaux
4.1. Résumé de l’article: «Combined effect of carbon dioxide and sulfur on vapor-liquid partitioning
of metals in hydrothermal systems» Kokh M.A., Lopez M., Gisquet P., Lanzanova A., Candaudap F.,
Besson Ph. and Pokrovski G.S. soumis à Geochimica and Cosmochimica Acta
4.2. Article: «Combined effect of carbon dioxide and sulfur on vapor-liquid partitioning of metals in
hydrothermal systems» Kokh M.A., Lopez M., Gisquet P., Lanzanova A., Candaudap F., Besson Ph.
and Pokrovski G.S. soumis à Geochimica and Cosmochimica Acta
Abstract
1. Introduction
2. Materials and methods
3. Results
4. Discussion
5. Geologycal significance
6. Conclusions
References
Tables 1-4
Figures 1-10
Electronic Annex EA1
Chapitre 5. Conclusions et perspectives
5.1. Conclusion générale
5.2. Perspectives