Annee 2010 : Séminaires du jeudi de l'IPGP

le jeudi 25 mars 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "The volatile contents and D/H ratios of the Apollo 15 lunar volcanic glasses"

Par Alberto Saal (Brown University, USA)

The general consensus is that the Moon formed and evolved through a single or series of catastrophic heating events in which most of the highly volatile elements, especially hydrogen, were evaporated away. That notion has changed with the new report showing evidences of indigenous water in lunar volcanic glasses. Because these glasses are the most primitive melts erupted on the surface of the satellite, this result represents the best evidence for the presence of a deep source within the Moon relatively rich in volatile. Here we report new volatile data (C, H2O, F, S, Cl) for over 200 individual Apollo 15 lunar glasses with composition ranging from very-low to high Ti contents (sample 15427,41; 15426,138; 15426,32). Our new SIMS detection limits (~0.15 ppm C; ~0.4 ppm H2O, ~0.05 ppm F, ~0.21 ppm S, ~ 0.04 ppm Cl by weight determined by the repeated analysis of synthetic forsterite located on each sample mount), represent at least 2 orders of magnitude improvement over previous analytical techniques. After background correction the volatile contents have the following ranges: C 0-0.28± 0.11 ppm is within background; 0-70 ± 0.4 ppm for H2O; 1.6-60 ± 0.1 ppm for F; 58-885 ± 1.3 ppm for S; and 0-3 ± 0.02 ppm for Cl. Our new values represent an increase in the volatile concentrations by a factor of 2 from previously reported data. Two outstanding features of the data are the significant correlation among H2O, Cl, F and S contents, and the clear relationship between the volatile and the major element contents of the glasses. The data support the hypothesis that there were significant differences in the initial volatile content, and/or the mechanism of degassing and eruption among these glasses was different. Most importantly, the data suggest that the measured H2O is indigenous to the Moon. Our results suggest that, contrary to the prevailing ideas, the bulk Moon is not uniformly depleted in highly volatile elements, and the presence of water, in particular, must be included to constrain models for the thermal and chemical evolution of the Moon.s interior.

Le jeudi 11 mars 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGGP

Séminaire: "Catastrophic megafloods in the Manche and on Mars"

Par Sanjeev Gupta (Imperial College London)

le jeudi 18 février 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "Renversement Temporel et Sismologie Environnementale"

Par Jean-Paul Montagner (IPGP)

Les méthodes utilisant le concept de renversement temporel ont été appliquées avec succès dans de nombreux domaines tels que l’imagerie médicale, l’acoustique sous-marine, le contrôle non-destructif et récemment la sismologie pour l’imagerie des sources sismiques de natures diverses. Ces méthodes permettent d’étudier des sources de faible magnitude jusqu’alors considérées comme du bruit. La puissance croissante des ordinateurs et les méthodes numériques de plus en plus performantes permettent par ailleurs de simuler de plus en plus précisément la propagation des ondes sismiques en milieu hétérogène.
En parallèle, les méthodes de cross-corrélation permettent d’utiliser le bruit ambiant comme source sismique pour imager et surveiller l’activité sismique et volcanique de la terre. Suivant ces développements récents, nous avons développé une méthode de renversement temporel appliquée aux séismes (tel le séisme géant de Sumatra en décembre 2004) et à d’autres sources de bruit mal connues comme les séismes glaciaires et le bourdonnement de la terre. Nous démontrons d’aillleurs avec la théorie des modes propres de la terre, la profonde similitude entre les méthodes de renversement temporel et de cross-corrélations.
Ces nouveaux développements permettent d’étudier de nouvelles sources sismiques liées à l’interaction entre les parties solide et fluides de la Terre, définissant un nouveau champ: la sismologie environnementale.

Le jeudi 4 février 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "Des carbones anthropiques comme analogues de carbones extra-terrestres ? Apport de la microscopie électronique en transmission"

Par Jean-Noël Rouzaud (ENS Paris)

Le graphite, le diamant … ou le carbone amorphe ne sont pas, loin s’en faut, les seules formes de carbone solide. En effet, à côté de ces formes bien connues, il est possible élaborer une très grande variété de matériaux carbonés ‘à la carte’ : lamellaires, poreux, concentriques, tubulaires, … C’est ce que font les industriels pour fabriquer des carbones d’organisations de plus en plus sophistiquées, et donc de propriétés prédéterminées, en vue d’applications dans différents domaines (métallurgie, aéronautique, énergie, environnement…). Ces carbones sont généralement caractérisés par une organisation multi-échelles, du micromètre au nanomètre. Que ce soit dans la Nature, ou lors de synthèses industrielles ou en laboratoire, cette organisation multi-échelles des carbones enregistre les conditions de leur formation (nature du précurseur, température, pression, présence éventuelle de catalyseurs…) ; elle peut donc être considérée comme une empreinte génétique. La Microscopie Electronique en Transmission (MET) est un outil précieux puisqu’elle accéder directement à l’organisation multi-échelles de ces carbones ; ainsi le mode ‘haute résolution’ permet de visualiser le profil des plans d’atomes de carbone, et de remonter aux différentes organisations multi-échelles. Couplée avec des méthodes de caractérisation plus globales (diffraction des rayons X et surtout microspectrométrie Raman), la MET est un outil unique pour mettre en évidence ces différentes organisations et les relier leurs modes de formation et à leurs propriétés physico-chimiques. Certaines étapes de formation de ces carbones anthropiques à partir de précurseurs organiques (carbonisation, graphitisation, …) peuvent simuler des épisodes de formation de carbones extra-terrestres. Les organisations de ces carbones peuvent être étudiées directement sur des objets ‘réels’ (carbones des météorites par exemple) ou bien indirectement à partir de données astronomiques (spectrométrie infra-rouge par exemple). Ainsi, nos études de MET révèlent l’extrême variété, parfois paradoxale, des carbones au sein de chondrites (matière organique très désordonnée, graphite, diamants, suies, … ) ; leur présence, et les relations de phase entre elles, permettent d’étayer, ou d’exclure, des hypothèses quant à leurs origines possibles. Afin de fournir des données expérimentales solides sur des modes de formation plausibles des carbones extra-terrestres, notre approche, à l’interface entre Sciences des Matériaux et Sciences de l’Univers, consiste à les comparer avec des carbones anthropiques élaborés dans des conditions bien contraintes. Quelques exemples seront présentés pour illustrer notre démarche : pyrolyse laser d’hydrocarbures pour obtenir des suies analogues de poussières carbonées circumstellaires, synthèse de nanoparticules de carbone dans des plasmas poudreux pour simuler la formation de nanodiamants, pyrolyse et oxydation de nanodiamants synthétiques pour discuter de leur devenir lors de métamorphismes nébulaires ou astéroïdaux, chocs mécaniques sur du graphite pour reproduire la formation de diamant dans des météorites choquées.

Le jeudi 28 janvier 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "Improved Glacial Isostasy and Associated Sea Level Estimates for Antarctica and NW-Europe"

Par Bert Vermeersen (TU Delft)

The glacial history of Antarctica during the most recent Milankovitch cycles is poorly constrained relative to the Northern Hemisphere. As a consequence, the contribution of mass changes in the Antarctic ice sheet to global sea-level change and the prediction of its future evolution remain uncertain. The process of Glacial Isostatic Adjustment (GIA) represents the ongoing response of the solid Earth to Late-Pleistocene deglaciation and, therefore, provides information about Antarctic glacial history. Combining ICESat laser altimetry and GRACE gravity data, the GIA contribution can in principle be separated from ongoing ice mass variations. From a 5-year observation period this GIA component is estimated to be 100 ± 67 Gt/yr. We also reasses the potential contribution to regional sea level variations from a hypothesized future rapid (time scales of 500 to 2,000 years) collapse of the West-Antartic ice sheet and show the important regional sea level variations that are induced by a combination of the accompanying gravity changes, crustal deformation and polar wander.

Estimates of GIA in NW-Europe can be improved by using more realistic regional shallow earth structures and rheologies and by using coupled earth-ice algorithms into the numerical models. This is necessary as input for estimating GIA contributions to past and present-day sea-level variations. A combination of linear and non-linear rheologies has been shown to provide good fits with global relative sea level data, while at the same time improving fits with uplift rates in North America compared to a purely non-linear rheology. We aim to improve on this rheological modeling in a regional finite element model for GIA in Fennoscandia, which takes into account petrological, heatflow and seismic data and laboratory-derived flow laws. Constraints are provided by GRACE monthly gravity fields, future GOCE observations (expected to become available Spring-Summer 2010), BIFROST GPS solutions and regional relative sea level data. We also assess the effects of crustal and asthenospheric low-viscosity zones and show how these might be constrained by means of GOCE.

Le jeudi 21 janvier 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "Dynamique des plateaux orogéniques archéens et présents"

Par Patrice Rey (Sydney University)

Le jeudi 14 janvier 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "Ecoulements induits par les marées gravitationnelles dans les noyaux planétaires"

Par Michael le Bars (IRPHE, Marseille)

Les effets de marée jouent un rôle primordial en géo- et astrophysique,
et font l'objet de multiples études scientifiques depuis plusieurs
siècles. Au delà du phénomène bien connu du flux et du reflux de la mer
sur la plupart de nos rivages, les marées sont aussi responsables, dans
les noyaux liquides des planètes et à l'intérieur des étoiles, de
multiples phénomènes qui font l’objet de nos recherches actuelles:
instabilité elliptique et synchronisation des systèmes doubles,
génération de dynamos, excitation de vents zonaux... Je présenterai
donc dans ce séminaire nos recherches à la fois théoriques,
expérimentales et numériques sur divers aspects hydrodynamiques et
magnétohydrodynamiques des effets de marée qui pourraient intervenir dans
des modèles géo- ou astrophysiques.

Le jeudi 7 janvier 2010 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "Soleil et consensus..."

Par Vincent Courtillot (IPGP)

(8 événements)

Annee 2009 : Séminaires du jeudi de l'IPGP

le jeudi 3 decembre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Tibet, the Himalaya and the Development of the Asian Monsoon: A chicken and egg problem for the IODP"

par Peter Clift (University of Aberdeen)

Resume:
the DSDP and ODP have made significant contributions to the
understanding of the Asian monsoon system. Most notably work offshore
Oman in the late 1980s was the first to suggest an intensification of
the monsoon after 8 Ma. Many climate modellers have related monsoon
strength to the elevation of the Tibetan Plateau, yet recent work from
the plateau itself indicates that Tibet may have been elevated much
earlier than 8 Ma, at least in the southern and central plateau. If
true how does that relate to an 8 Ma monsoon? Moreover, modern models
for the generation of the Greater Himalaya suggest an important role
for monsoon-driven erosion in causing exhumation after around 22 Ma,
well before the proposed monsoon intensification. Proposals have been
submitted to IODP for renewed drilling of the Indus and Bengal fans in
order to determine the variations in clastic flux to the ocean and the
intensity of chemical weathering in South Asia, which can then be
correlated with the tectonic evolution of the mountains. This work
must be done offshore because there is a large unconformity before 22
Ma in the Himalayan foreland that has removed the terrestrial
record. New drilling is also needed because the existing monsoonal
sections in south Asia do not extend beyond 17 Ma, not old enough to
compare with the onset of the Greater Himalaya. In the meantime a 24
Ma monsoon record has been derived from Leg 184 drilling in the South
China Sea. This record indicates that the East and South Asian
monsoons varied largely in parallel with one another since 17 Ma and
that the initial intensification is around 22 Ma, while the summer
monsoon may have weakened, not strengthened at 8 Ma. If this is
correct in South Asia too this suggests that progressive growth of the
Tibetan Plateau caused an intensification of monsoon rains around 23
Ma, perhaps when the plateau reached a critical threshold size. The
resultant climate change then fed back on the solid Earth by driving
stronger rains on the southern edge of Tibet, and allowing the Greater
Himalaya to be exhumed. Subsequent monsoon weakening at 108 Ma caused
deformation to step south in the Lesser Himalaya.

le jeudi 26 novembre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Climate forcing of volcanic activity"

par David Pyle (Oxford University)

le jeudi 19 novembre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: The Eruption of Soufriere Hills Volcano, Montserrat, the CALIPSO Project, and SEA-CALIPSO arc crust imaging experiment"

par Barry Voight (Penn State University)

Since 1995 the eruption of the andesitic Soufriere Hills volcano (SHV), Montserrat, has been studied in unprecedented detail and the volcano has become an important natural laboratory for investigations of volcanic processes. This lecture will provide insights into selected eruptive events, on data obtained from the CALIPSO borehole observatory network (and allied surface monitoring stations), and on results from the 2007 SEA-CALIPSO experiment to image the arc crust and lithosphere about Montserrat using tomography, reflection seismology, and profiling.

le jeudi 12 novembre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Supershear earthquakes: what has and what could happen?"

par David Robinson (Oxford University)

Resume:
Supershear, or intersonic, earthquakes are those earthquakes where the rupture velocity is higher than the shear wave velocity of the rocks through which they break. Theory has long predicted that earthquake ruptures at this speed are possible, although debate remained as to how earthquake ruptures could accelerate through the shear wave velocity and reach supershear speeds. Potentially the damage pattern associated with a supershear earthquake is very different to a classical sub-shear event, a fact which is not taken into account in current building codes. Within the last 10 years, interest in the subject has intensified, firstly as a result of laboratory experiments showing the sub-supershear transition and then by the occurrence of two large earthquakes in 2001 (Kunlun) and 2002 (Denali) that seem to have ruptured for long distances at supershear velocities.
This talk will review the evidence for supershear ruptures, hypothesise on some of the necessary conditions for supershear rupture to occur and apply these conditions to faults around the world to identify those areas where further work should be undertaken to accurately determine the seismic hazard.

le jeudi 5 novembre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Rheology of serpentines, seismicity and mass transfer in subduction zone"

par Bruno Reynard (ENS Lyon)

Resume:
Serpentinites have a lower density and lower viscosity than "dry" ultramafic rocks and it was proposed, based on numerical simulations, that they play a major role in mantle-slab decoupling, and in downward (sink) or upward (exhumation) motion of eclogites and ultra-high pressure (UHP) rocks in subduction zones. Rheological data on antigorite, the stable variety of serpentine in subduction zones, were obtained over a P-T range of 1-4 GPa and 200-500 /deg C that cover most of its stability field. The results confirm that serpentinites acts as a weak layer that allows significant mass transfer along the "serpentinized channel" and dynamic processes such as mantle slab decoupling. Regardless of the temperature, serpentinized mantle at the slab surface has a low viscosity that allows localizing the deformation and impeding stress build-up. It will limit the downdip propagation of large earthquakes, and allow viscous relaxation as an origin of post-seismic deformations and slow earthquakes. Models of growth and transport of a serpentinized channel using available kinetic and present rheological data explain high exhumation rates of eclogites and limited thickness of the channel at great depths ( 50 km), and slower exhumation in a thick hydrated mantle corner at shallower depths. Such channels may be difficult to detect from sismic tomography or because of their small thickness (<2-3 km).

le jeudi 22 octobre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "New seismic-geodynamic-mineral physical constraints on heat flux at the core-mantle boundary: Implications for the importance of active hot thermal plumes"

par Alessandro Forte (Universite du Quebec a Montreal)

Resume:
Mantle dynamics and thermal evolution is strongly dependent on the relative contributions from internal heating (due to radioactivity and secular cooling) and from bottom heating across the core-mantle boundary (CMB). In particular, the relative importance of active, thermally buoyant upwellings and mantle cooling due to descending lithospheric plates is controlled by the amplitude of heat flux across the CMB. I will present a new constraint on CMB heat flux derived from tomography-based convection models that incorporate lateral variations in mantle temperature provided by global seismic and geodynamic data sets, in which mineral physical constraints on mantle thermal heterogeneity are also imposed (Simmons et al. 2009). These convection calculations employ inferences of depth-dependent, horizontally averaged mantle viscosity derived from joint inversions of glacial isostatic adjustment and mantle convection data (Forte and Mitrovica 2004). I employ this tomography-geodynamics based mantle convection model to explore the convective transport of mass (buoyancy flux) and heat (advected heat flux) across the lower and upper mantle. Predictions of advected heat flux at the top of the seismic D" layer provide direct constraints on the heat flux across the core-mantle boundary (CMB). The estimated present-day CMB heat flux is in excess of 10 TW. I also show the implications for the present-day distribution of secular heating and cooling at different depths in the mantle.

le jeudi 15 octobre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Iron Isotopes Reveal the Redox Conditions of Mantle Melting from Archean to Present"

par Nicolas Dauphas (University of Chicago)

le jeudi 8 octobre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Formation of channel networks on river deltas."

par Douglas Jerolmack (University of Pennsylvania)

le jeudi 1er octobre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "The interior structure of the Moon: What does geophysics have to say?"

par Mark Wieczorek (IPGP)

le jeudi 24 septembre 2009 à 16h00 en salle bleue de l'IPGP

Séminaire: "Advanced methods of time series analysis for the geosciences"

par Michael Ghil (ENS-Paris et UCLA)

le jeudi 17 septembre 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "The Caribbean LIP and Oceanic Anoxic Event (OAE) 2: Further resolution of timing and trace metal release"

par Robert Duncan (Oregon state university)

le jeudi 25 juin 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Looking for life on Mars"

par Max Coleman (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, USA)

le jeudi 18 juin 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Imagerie multi-ondes : application à la sismologie du corps humain"

par Mathias Fink (Institut Langevin, ESPCI, Paris)

le jeudi 11 juin 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Magnetic records of planetary differentiation"

par Benjamin Weiss (Massachusetts Institute of Technology, MA, USA)

le jeudi 4 juin 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Steering of channels by spatially variable subsidence"

par Christopher Paola (St. Anthony Falls Laboratory, Minneapolis, Minnesota, USA)

le jeudi 28 mai 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Les secrets des fossiles révélés par la lumière synchrotron : les nouvelles possibilités d'imagerie X en paléontologie"

par Paul Tafforeau (European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble)

Séminaires reporté

Séminaire: "Des données, des modèles et comment les combiner en géosciences"

par Michael Ghil (ENS-Paris et UCLA)

le jeudi 7 mai 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Toward a global reference frame linking plate motions and processes in the deep Earth interior"

par Bernhard Steinberger (Geological Survey of Norway, Trondheim, Norway)

le jeudi 30 avril 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Seminaire: "The role of mantle heterogeneities in magma generation and geodynamics"

par Alexander Sobolev (Max-Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany and Vernadsky Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia)

le jeudi 9 avril 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Segmentation des grands décrochements continentaux : existe-t-il une logique ?"

par Yann Klinger (IPGP)

le jeudi 2 avril 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Planetary Dynamos"

par Ulrich Christensen (Max-Planck Institut, Katlenburg-Lindau, Germany)

le jeudi 26 mars 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Water in the transition zone: evidence from a neural network inversion of multimode surface waves"

par Jeannot Trampert (Utrecht University, The Netherlands)

le jeudi 12 mars 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Volatile mobility in the Mars north polar area"

par Niels Hovius (University of Cambridge, UK)

le jeudi 05 mars 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Dynamic consistent modeling of radiated waveforms: can seismological data constrain fault constitutive behavior ?"

par Massimo Cocco (Instituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Rome, Italy)

le jeudi 12 février 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Le monde merveilleux de Saturne, de ses anneaux et satellites : des leçons pour la Terre ?"

par André Brahic (CEA et Université Paris Diderot)

le jeudi 5 février 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Genesis et Stardust: la nébuleuse solaire au laboratoire"

par Bernard Marty (CRPG, Nancy)

le jeudi 22 janvier 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Water in arc magmas: effects on magma differentiation and ascent"

par Terry Plank (LDEO, Columbia university, USA)

le jeudi 15 janvier 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "Formation et tectonique de la graine"

par Philippe CARDIN (LGIT, Université Joseph Fourier, Grenoble)

le jeudi 08 janvier 2009 à 16h00 en Salle Bleue

Séminaire: "La séquence éruptive des grands traps: fractale, épisodique, uniforme...?"

par Vincent COURTILLOT (IPG, Paris)

(29 événements)