Abstract FR:

Olivine, pyroxenes et grenat sont les principaux mineraux du manteau superieur. Le calcium et l'aluminium sont localises essentiellement et respectivement dans le diopside et dans le grenat. Le but de notre these etait de determiner les sites d'accueil de ces deux cations dans le manteau inferieur. Grenats et autres alumino-silicates ont ete transformes en cellule a enclumes de diamant a des pressions entre 40-70 gpa et des temperatures maximales de l'ordre 2500-3000k. Les observations en microscopie electronique analytique et la diffraction x ont montre l'existence de deux nouvelles phases: un polymorphe de haute pression al#2sio#5 a structure monoclinique du type v#3o#5 que nous avons determinee, et une phase (ca,al)al#2si#2o#8 a structure monoclinique du type hollandite. Ces deux phases sont des candidats potentiels concurrents a la mineralogie du manteau inferieur. Leur apparition est conditionnee par la solubilite de al#2o#3 dans la perovskite (mg,fe)sio#3, composant majeur du manteau inferieur avec la magnesiowustite (mg,fe)o. Cette solubilite diminue fortement avec la pression et augmente legerement avec la temperature. Une loi de variation a ete determinee en fonction des conditions (p,t). Ceci conduit a un manteau inferieur compose d'un assemblage de trois mineraux (mg-perovskite, magnesiowustite, et ca-perovskite) jusque 1900 km environ, au-dela, une des phases al#2sio#5 ou (ca,mg)al#2si#2o#8 viendrait s'y adjoindre. On serait en presence d'un changement mineralogique progressif dans le manteau inferieur sans signature sismique apparente. Le calcul de deux modeles de densite du manteau inferieur ne permet pas, aux erreurs experimentales pres, de discriminer entre les deux types d'assemblage mineralogique