Soutenances des Thèses 2009

Annee 2009 : Soutenances de thèses

le jeudi 10 décembre 2009 à 10h30 en salle bleue de l'IPGP

Thèse: "Cinétiques et mécanismes d’oxydoréduction dans les silicates fondus: Études expérimentales de verres nucléaires simplifiés et d’échantillons naturels"

Benjamin COCHAIN

devant le jury composé de :
M. Eric Chauvin, Ingénieur AREVA NC ..................... Invité
M. Bertrand Guillot, Directeur de recherche, CNRS ....... Examinateur
M. Grant Henderson , Professeur Université de Toronto ... Examinateur
M. Guy Libourel, Professeur ENSG, INPM, Nancy ........... Rapporteur
M. Mohammed Malki, Professeur Université d'Orléans ...... Rapporteur
M. Daniel Neuville, Directeur de recherche, CNRS ........ Co-directeur de thèse
M. Olivier Pinet, Ingénieur CEA ......................... Examinateur
M. Pascal Richet, Physicien IPGP ........................ Co-directeur de thèse

Résumé :
Ce travail contribue à la compréhension des réactions et mécanismes d’oxydoréduction du fer dans les silicates fondus. Il a été réalisé à partir de compositions appartenant aux systèmes Na2O-B2O3-SiO2-FeO et Na2O-Al2O3-SiO2-FeO. L’influence des substitutions bore-sodium et aluminium-sodium et du taux de fer sur les propriétés et la structure des verres ainsi que sur les cinétiques d’oxydoréduction a été étudiée par spectroscopie Raman, Mössbauer et XANES aux seuils K du bore et du fer.
Dans les borosilicates, une augmentation du taux de fer ou de l’état rédox Fe3+/ΣFe entraîne un réarrangement structural des espèces BO4 au sein du verre alors que les proportions relatives de BO3 et BO4 sont très peu affectées. Dans tous les verres et silicates fondus étudiés, Fe3+ est un formateur de réseau en coordinence 4, sauf pour les aluminosilicates de rapport Al/Na>1 où il joue un rôle de modificateur de réseau en coordinence 5.
Les cinétiques d’oxydoréduction sont contrôlées près de Tg par la diffusion des cations modificateurs de réseau, accompagnée d’un contreflux de trous électroniques. Aux températures proches du liquidus, la diffusion de l’oxygène est considérée comme le mécanisme gérant les processus d’oxydoréduction. Cette étude met en évidence le rôle joué par la polymérisation du réseau sur les cinétiques rédox. Dans les borosilicates fondus, les cinétiques rédox sont dépendantes de la spéciation du bore entre BO3 et BO4 qui elle-même dépend du taux de sodium. Par ailleurs, plus le rapport formateurs/modificateurs de réseau est important, plus la diffusivité de l’oxygène diminue et plus les vitesses de cinétiques rédox sont réduites. Les résultats obtenus ont permis de décrire les cinétiques rédox pour des compositions plus complexes de laves naturelles ou s’approchant de celles de verre de confinement de déchets nucléaires.
Mots-clés : fer, alumino-borosilicate, oxydo-réduction, cinétique, diffusion, XANES, spectroscopie Raman

Abstract :
This work contributes to better understand iron redox reactions and mechanisms in silicate melts. It was conducted on compositions in both Na2O-B2O3-SiO2-FeO and Na2O-Al2O3-SiO2-FeO systems. The influence of boron-sodium and aluminum-sodium substitutions and iron content on properties and structure of glasses and on the iron redox kinetics has been studied by Raman, Mössbauer and XANES spectroscopies at the B and Fe K-edges.
In borosilicate glasses, an increase in iron content or in the Fe3+/ΣFe redox state implies a structural rearrangement of the BO4 species in the glass network whereas the BO3 and BO4 relative proportions remain nearly constant. In all studied glasses and melts, Fe3+ is a network former in tetrahedral coordination, unless for aluminosilicates of ratio Al/Na>1 where Fe3+ is a network modifier in five-fold coordination.
Near Tg, diffusion of network modifying cations controls the iron redox kinetics along with a flux of electron holes. At liquidus temperatures, oxygen diffusion is considered to be the mechanism that governs redox reactions. This study shows the role played by the silicate network polymerization on the redox kinetics. In borosilicate melts, iron redox kinetics depends on the boron speciation between BO3 and BO4 that depends itself on the sodium content. Furthermore, an increase in the network-former/network-modifier ratio implies a decrease in oxygen diffusion that results in a slowing down of the redox kinetics. The obtained results allow a description of the iron redox kinetics for more complex compositions as natural lavas or nuclear waste model glasses.
Keywords : iron, alumino-borosilicate, redox reactions, kinetic, diffusion, XANES, Raman spectroscopy

le 9 décembre 2009 à 15h en salle bleue de l'IPGP

HDR: "Apport de la microimagerie à la caractérisation de systèmes complexes : Implications pour l’étude de la biosphère profonde"

par Bénédicte Menez

Devant le jury composé de :
Alain Bonneville, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, USA ............
Bernard Frois, CEA, Délégation ANR/Nouvelles Technologies de l'Energie, Saclay ....
Jérôme Gaillardet, IPGP ........................................................... rapporteur
Michel Magot, IPREM, Université de Pau et des Pays de l'Adour ..................... rapporteur
Judith McKenzie, ETH Zürichi ......................................................
Catherine Mével, IPGP .............................................................
Alexandre Simionovici, LGCA, Université Joseph Fourier, Grenoble .................. rapporteur

le mardi 8 décembre 2009 à 14h30 en Salle Bleue

Thèse: "Réponses du système Terre aux perturbations géologiques du cycle du carbone : isotopes du carbone, modélisation, apport des isotopes du bore."

par Guillaume PARIS

Devant le jury composé de :
Jérôme GAILLARDET .......... Directeur de thèse
Yves GODDERIS .............. Rapporteur
Christophe LECUYER ......... Rapporteur
Marc CHAUSSIDON ............ Examinateur
Eric DOUVILLE .............. Examinateur
Fréderic FLUTEAU ........... Examinateur
Valérie BEAUMONT ........... Promoteur IFP

Résumé:
L'étude de perturbations géologiques du cycle du carbone permet d'améliorer la compréhension du cycle moderne du carbone et de mieux appréhender les effets des perturbations de la teneur en CO2 atmosphérique. En particulier, les crises géologiques fournissent un objet d'étude permettant de mieux connaître les capacités de réactions de l'environnement en situation de stress. Nous avons étudié la crise de la limite Trias-Jurassique (TJ) selon une approche combinée entre modélisation et étude multi-traceur centrée sur les isotopes du carbone de la matière organique et des carbonates. Cette limite est caractérisée dans les coupes téthysiennes par la succession de deux excursion négatives de la composition isotopique du carbone organique. La première est associée à une extinction de masse et une crise de la production carbonatée. Nous montrons grâce au modèle GEOCLIM que la mise en place de la Province Magmatique de l'Atlantique Central (CAMP) a pu engendrer la crise de la production carbonatée en prenant en compte les observations selon lesquelles cette mise en place s'est faite sous forme de pulses intenses (<400 ans). L'émission de carbone mantellique léger (<- 20), si son existence est confirmée, permet d'expliquer cette première excursion isotopique. L'analyses des isotopes du carbone et de l'azote de coupes anglaises et autrichiennes a permis de caractériser les conséquences locales des perturbations globales de la transition du Trias vers le Jurassique (mise en place de la CAMP et variations du niveau marin) et les difficultés de récupération de la pompe biologique dans des bassins perturbés par une forte production primaire procaryote. La composition isotopique du bore (11B) des carbonates fournit un outil supplémentaire pour de telles études car elle permet de reconstituer le pH océanique. Cependant, les disparités analytiques entre laboratoire induisent une grande confusion dans l'utilisation de cet outil. Nous proposons ici une méthode d'injection facilitant l'analyse de ces isotopes sur MC-ICP-MS et l'appliquons à l'étude de carbonates du Jurassique moyen pour mieux comprendre les causes et conséquences de la crise de la sédimentation carbonatée qui a alors lieu. Nous restons cependant limités dans nos conclusions car le pH déduit des valeurs du 11B des carbonates dépend également des valeurs du 11B océanique. Nous avons initié la reconstruction de cette courbe en mesurant les valeurs du 11B de halites ayant enregistré les valeurs de l'eau de mer. Nous montrons que des variations notables existent, cohérentes avec les paramètres de la géodynamique. Les différentes approches que nous proposons dans ce travail mettent en évidence l'intérêt des approches multi-traceurs et multidisciplinaires et ouvrent la voie à de nouvelles considérations sur les conséquence des perturbations du cycle du carbone sur la pCO2 atmosphérique et la chimie océanique.

le lundi 7 décembre 2009 à 10h en salle bleue

Thèse : Le champ magnétique terrestre et la dérive des plaques continentales au Précambrien

par Charles Poitou (Paléomagnétisme)

devant le jury composé de :
Jean Besse ............. directeur de thèse
Annick Chauvin ......... rapporteur
Yan Chen ............... rapporteur
Robert S. Coe .......... examinateur
Yves Gaudemer .......... examinateur
Anil Kumar ............. examinateur
Jean-Pierre Valet ...... co-directeur de thèse

Résumé:
De la formation de la Terre (4,5 milliards d'années) à l'explosion de la vie (540 millions d'années), le Précambrien couvre la majeure partie de l'histoire de notre planète. Paradoxalement, c'est l'ère géologique pour laquelle nous avons le plus d'incertitudes. Les traces fossiles de ces époques reculées ont été effacées par l'érosion ou recyclées lors de la subduction des plaques tectoniques. Le métamorphisme et l'altération hydrothermale des roches produisent une image floue de l'histoire géologique primitive. Les données paléomagnétiques sur cette période sont peu nombreuses et ceci tient à la difficulté de retrouver une aimantation d'origine dans des roches ayant eu une histoire longue et complexe. Un des objectifs principaux de ce travail de thèse était d'acquérir de nouvelles données de paléodirections et de paléointensités tout en s'assurant de la bonne conservation du signal magnétique original. Les résultats obtenus sur trois zones d'études - une en Australie sur le craton de Pilbara et deux en Inde sur les cratons de Bundelkhand et de Dharwar - ont permis de montrer que le champ magnétique ancien présente de nombreuses similitudes avec le champ magnétique récent en terme d'inversions et d'intensités. Suivant cette hypothèse, les applications tectoniques des données paléomagnétiques montrent également des vitesses de dérive des plaques, il y a plus de 2,7 milliards d'années, similaires à celles des temps plus récents. Les roches anciennes peuvent donc d'un point de vue magnétique nous apporter de précieuses informations sur la Terre et son évolution au cours des premiers temps géologiques de son histoire. Il faut poursuivre les recherches dans ce domaine.

le 7 décembre à 14h en salle bleue

Thèse : L'apport de la géodésie spatiale dans la compréhension du processus de rifting magmatique : l'exemple de l'épisode en cours en Afar Ethiopien

par Raphael Grandin (Equipe de Tectonique et Mécanique de la Lithosphère)

Composition du Jury:
Gilles Peltzer ............. Rapporteur
Falk Amelung ............... Rapporteur
Roger Buck ................. Examinateur
Vincent Courtillot ......... Examinateur
Geoffrey King .............. Directeur de thèse
Anne Socquet ............... Co-directrice de thèse

Résumé:
L'épisode de rifting en cours en Afar Ethiopien, initié en Septembre 2005, est étudié à l'aide de l'interférométrie radar (InSAR), et de la corrélation sub-pixel d'images optiques et radar. Un traitement en série temporelle de ces données géodésiques permet de séparer les événements discrets et les déformations transitoires lentes. Les intrusions magmatiques sont isolées, et le champ de déformation de surface est inversé pour déterminer les caractéristiques géométriques des dikes. L'interaction entre dikes est étudiée à l'aide d'un calcul des variations de contraintes normales statiques sur le plan vertical du dike. Des relations d'échelle sont déduites, et leurs implications mécaniques sont discutées. La présence d'un réservoir sub-crustal d'alimentation, situé au centre du segment magmatique, est mise en évidence. Des déformations transitoires, causées par des cycles de remplissage/vidage de ce réservoir, sont suivies au cours du temps. Un modèle synthétique permettant d'expliquer la cyclicité de l'activité magmato-tectonique sur différentes échelles de temps, de l'heure à la centaine d'années, est introduit. Ce modèle prend en compte la stratification rhéologique de la croûte, la dynamique de recharge du système magmatique central et de mise en place des dikes, et la variation d'épaisseur crustale le long de l'axe du rift. Il intègre aussi les informations issues d'observations effectuées lors de crises de rifting précédentes en Afar et en Islande.

le 1er décembre à 14h30 en salle bleue de l'IPGP

Thèse : "Deux aspects de l'influence des continents sur le manteau terrestre : initiation de la subduction - effet thermique des racines continentales"

par Florence Levy (Dynamique des Fluides Géologiques)

devant le jury composé de :
Claude JAUPART, directeur de thèse
Kerry GALLAGHER, rapporteur
Joseph MARTINOD, rapporteur
Jean-Paul MONTAGNER, examinateur

le mardi 1er décembre à 14h au Laboratoire de Géologie de l’Ecole Normale Supérieure (3ème étage, salle 316)

Thèse: "Processus de carbonatation de basaltes et de roches ultrabasiques en conditions de subsurface"

par Damien DAVAL

devant le jury composé de :
Jérôme Gaillardet ....................... Président du jury
Pascale Bénézeth ........................ Rapporteur
Stéphane Gin ............................ Rapporteur
Olivier Vidal ........................... Examinateur
Isabelle Martinez ....................... Codirectrice de thèse
Bruno Goffé ............................. Directeur de thèse

Résumé
Le piégeage minéral du CO2 par carbonatation est un procédé potentiellement pérenne dont les cinétiques et mécanismes réactionnels sont peu connus. Ce travail a eu pour but d'identifier les principaux facteurs affectant les vitesses d'altération et de carbonatation de silicates modèles de roches (ultra)basiques. L'influence des phases secondaires sur la cinétique d'altération des silicates a été étudiée. Si la formation d'une couche épaisse et poreuse de silice amorphe en surface de wollastonite ne constitue pas un obstacle à sa dissolution, l'altération de forsterite est en revanche inhibée par une couche de silice passivante. La réaction continue alors par diffusion à l'état solide, un processus 100000 fois plus lent que celui de dissolution. Un autre paramètre contrôlant la vitesse d'altération des silicates (r) est l'écart à l'équilibre (G) auquel elle se déroule. Nous avons montré que la loi liant r a G implémentée dans les codes géochimiques surestime la vitesse de dissolution du diopside d'un ordre de grandeur sur une vaste gamme de G. Cet écart est à l'origine d'une erreur substantielle du taux de carbonatation de diopside modélisé, que nous avons calculée et corrigée. Un 3eme facteur affectant la cinétique d'altération des minéraux provient du CO2 lui-même : son effet (distinct du pH) sur la dissolution de lizardite est intrinsèquement accélérateur, sûrement en raison de la complexation en surface de ligands HCO3-. Enfin, les interactions eau-CO2-silicates ferreux peuvent conduire à la réduction du CO2, un flux entrant en compétition avec celui de carbonatation. L'acquisition préliminaire de données originales de dissolution de fayalite aidera à traiter cet aspect.

Abstract
Mineral trapping of CO2 by carbonation is possibly a way to store CO2 permanently. However, little is known about the reaction kinetics and mechanisms of this process. Our work aimed at identifying the main parameters controlling the weathering and carbonation rates of model silicates of (ultra)basic rocks. The influence of secondary phases on silicate weathering rates received detailed attention. Whereas the formation of thick and mesoporous coatings of amorphous silica onto the surface of wollastonite weakly affects wollastonite dissolution, forsterite dissolution is inhibited by a passivating silica layer. In this latter case, the reaction continues through solid-state diffusion, a process which is ~ 5 orders of magnitude slower than an interfacial dissolution mechanism. Another parameter which controls the weathering rate of silicates (r) is the distance from equilibrium (G) at which it takes place. We showed that the law implemented into geochemical codes and which links r to G overestimates diopside dissolution rate by one order of magnitude on a wide range of G. This difference is responsible for a substantial error on the modeling of carbonation rate of diopside, which we calculated and corrected. A third factor which affects the weathering rate of minerals is due to the CO2 itself: its effect (apart from that of pH) intrinsically promotes lizardite dissolution kinetics, presumably because of the formation of surface complexes involving HCO3- species. Finally, CO2-H2O-Fe-silicates interactions can lead to the reduction of CO2, a flux which could compete with that of carbonation. Preliminary experiments of fayalite dissolution will help to resolve this question.

le mardi 1er décembre à 10h dans l'amphithéâtre du campus Boucicaut (bâtiment 10, 140 rue de Lourmel, 75015 Paris)

Thèse: "Structure électronique et propriétés spectroscopiques du vanadium dans des matériaux complexes: Implications géologiques et technologiques"

Amélie Bordage (IMPMC)

devant le jury composé de:
John Rehr .............. (rapporteur), professeur à l'université de Washington
Jérôme Rose ............ (rapporteur), directeur de recherche au CNRS
Jean-Pierre Jolivet .... (examinateur), professeur émérite à l'UPMC
Michael Toplis ......... (examinateur), chargé de recherche au CNRS
Sakura Pascarelli ...... (examinatrice), responsable de ligne à l'ESRF
Johan de Villiers ...... (invité), professeur à l'université de Pretoria
Christian Brouder ...... (directeur de thèse)
Etienne Balan .......... (co-directeur de thèse)
résumé de la thèse:
Cette thèse a pour but d'étudier les propriétés
spectroscopiques et la structure électronique du vanadium dans
différents minéraux d'intérêt géologique et/ou technologique. Une
approche expérimentale basée sur la spectroscopie HERFD-XAS au seuil K
du vanadium a été combinée à une approche théorique. Cette dernière
couple calculs ab initio et calculs multiélectroniques des spectres
XANES, permettant une interprétation plus fine des spectres
expérimentaux. Des développements théoriques basés sur les tenseurs
sphériques et la méthode des cosets ont été effectués puis appliqués
au cas de la section efficace d'absorption des rayons X, afin
d'extraire les propriétés spectroscopiques du cristal à partir de
celles d'un site individuel.
La signature spectrale de V3+ dans le grossulaire
(Ca3Al2(SiO4)3) a été déterminée grâce à la dépendance angulaire du
préseuil de son spectre XANES. Ce minéral peut donc être utilisé de
manière fiable comme composé de référence dans l'étude du degré
d'oxydation du vanadium dans des verres, de minéraux et de composés
synthétiques. Le vanadium peut être incorporé comme dopant dans
l'anatase (TiO2 ) sous forme de vanadium tétravalent. Son
environnement local dans l'anatase a été sondé, montrant que le
vanadium n'est pas incorporé en substitution du titane. Enfin, le
degré d'oxydation du vanadium dans les titanomagnétites (Fe3-xTixO4
:V) du Bushveld (Afrique du Sud) a été déterminé pour des échantillons
naturels et synthétiques. La coexistence de deux degrés d'oxydation
(+III et +IV) a été montrée mais les implications de leur variations
relatives sur la formation des couches de magnétite dans le complexe
du Bushveld restent encore mal comprises.

le vendredi 27 novembre 2009 à 14h00 en Salle Bleue

Thèse "L'étude des déséquilibres 238 U-230Th dans les matériaux altérés par le système hydrothermal: un nouvel outil de datation des instabilités de flanc."

par Anne SALAÜN

Devant le jury compose de:
Benoît VILLEMANT ............... Directeur de thèse
Gérard MANHES .................. Co-directeur de thèse
David PYLE ..................... Rapporteur
Bernard BOURDON ................ Rapporteur
Claude JAUPART ................. Examinateur
Michel CONDOMINES .............. Examinateur

Résumé :
Les volcans andésitiques sont fréquemment le siège d’une activité hydrothermale intense qui favorise l’instabilité des édifices volcaniques et la mise en place des déstabilisations de flanc. La datation des processus d’altération hydrothermale fossiles est nécessaire à la reconstruction de l’évolution des édifices volcaniques (par exemple, l’évolution spatio-temporelle de l’activité hydrothermale ou la datation des déstabilisations).
Lors de l’altération hydrothermale, les redistributions chimiques induisent de forts fractionnements entre les éléments de la chaîne radioactive de l’uranium (en particulier Th, U, Ra). Nous avons étudié ces fractionnements dans des systèmes hydrothermaux actifs ou fossilisés dans les avalanches de débris, de deux volcans des Petites Antilles : La Soufrière de Guadeloupe et Soufrière Hills à Montserrat. Nous montrons que l’on peut, à partir du système chronologique 238U-230Th, et probablement 230Th-226Ra, déterminer des âges cohérents avec les données chrono-stratigraphiques et la chronologie 14C.
L’homogénéité chimique et isotopique du système initial nécessaire à l’application de la méthode isochrone, peut-être établie à partir d’une étude détaillée des comportements de U, Th, des Terres Rares et des éléments incompatibles associés et d’une caractérisation minéralogique des produits d’altération. Ces résultats montrent que les produits d’altération du verre magmatique en smectites (ou produits plus évolués) permettent une chronologie fiable.

le jeudi 26 novembre 2009 à 10h00 en Salle bleue

Thèse: "Utilisation des corrélations du bruit sismique en sismologie: tomographie passive et étude de distributions de sources de bruit"

par Mathieu Landès

Devant le Jury composé de:
Nikolaï SHAPIRO ....... Directeur de thèse
Eric DEBAYLE .......... Rapporteur
Philippe ROUX ......... Rapporteur
Satish SINGH .......... Examinateur
Jocelyn GUILBERT ...... Examinateur
Michel CAMPILLO ....... Examinateur

Résumé :

Des études récentes ont montré qu'il était possible d'extraire la fonction de Green entre deux récepteurs par corrélation d'un champ d'ondes sismiques aléatoires enregistrées entre ces deux points. Appliquée à la sismologie, la faisabilité de cette approche est illustrée par l'étude des corrélations du bruit sismique ambiant sur de longues périodes et permet la reconstruction de la partie "ondes de surface" des fonctions de Green. Ainsi, la possibilité de mesurer des vitesses à partir des corrélations de bruit sur différents trajets d'un réseau sismique ouvre la voie à une imagerie passive des structures de la Terre. Cependant, ce résultat est intimement lié aux propriétés du bruit sismique qui diffèrent suivant les régions d'étude.
Le travail de recherche que je présente se compose de quatre études séparées. La première étude a permis de tester et d'appliquer la technique de tomographie passive dans un environnement océanique afin d'étudier la structure de la croûte inférieure et du manteau supérieur sous l'Islande. La deuxième étude se base sur l'observation de certaines corrélations de bruit d'un signal qui ne fait pas partie de la fonction de Green mais qui résulte d'ondes de volume télésismiques contenues dans le bruit, ondes générées par des tempêtes océaniques. Grâce à une analyse réseau, on peut ainsi étudier la distribution des sources de microséismes dans l'océan profond. La troisième étude analyse la faisabilité d'utiliser les corrélations de bruit sismique enregistré en fond de mer à des fréquences supérieures à 1Hz pour avoir accès à la distribution de vitesse des premiers 30 m. Enfin, en marge de cette problématique de bruit sismique, je présenterai une dernière étude originale qui montre l'utilisation de courbes de dispersion et de diagramme Temps-Fréquence pour estimer la vitesse de rupture du séisme de Koxokili de novembre 2001.

le 25 novembre 2009 à 14h en salle bleue

Thèse : "Apport de la modélisation pour l'estimation de la teneur en pigments foliaires par télédétection"

par Jean-Baptiste FÉRET (Gravimétrie)

devant le jury :
Laurence Picon Président du Jury
Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry Rapporteur
Rémi Michel Rapporteur
Gregory Asner Examinateur
Frédéric Baret Examinateur
Christophe François Directeur de thèse
Stéphane Jacquemoud Directeur de thèse

Résumé :
La mesure et le suivi de la teneur en pigments foliaires présentent un intérêt dans des domaines aussi variés que l’écologie, l’agriculture ou les sciences de la Terre. Les méthodes de télédétection mises au point jusqu’à présent se limitent à la chlorophylle et manquent souvent de robustesse car validées sur un nombre limité de données. A l’échelle de la feuille, le nouveau modèle PROSPECT-5 permet d’estimer la teneur en chlorophylle et en caroténoïdes à partir de mesures de réflectance et transmittance de manière plus précise que les méthodes basées sur les indices spectraux publiés dans la littérature. La validation du modèle effectuée sur un jeu de données regroupant près de 1500 feuilles démontre aussi sa capacité à synthétiser des propriétés optiques réalistes qui peuvent être utilisées pour calculer de nouveaux indices spectraux, très simples et plus performants. A l’échelle de la canopée, le calcul d’indices sensibles à la teneur en chlorophylle et au LAI grâce au modèle couplé PROSPECT-5 + 4SAIL diminue la dépendance vis-à-vis des données expérimentales, ce qui constitue une économie de temps et d’argent. L’estimation de la teneur en caroténoïdes nécessiterait une étude plus approfondie et des données supplémentaires. L’utilisation de ces indices comme information a priori permet d’améliorer la précision de l’inversion pour l’estimation de la teneur en chlorophylle et du LAI par rapport à une inversion simple ou l’utilisation d’indices spectraux. Enfin le modèle et la méthode d’inversion mis au point sont appliqués sur les images de capteurs opérationnels (CAO) ou en projet (VENµS, SENTINELLE-3) pour obtenir des cartes de chlorophylle et de LAI.

Abstract :
The assessment and monitoring of foliar pigment content is highly relevant for applications in ecology, agriculture and Earth sciences. Current methods based on remote sensing only permit chlorophyll assessment and they lack robustness due to limited and specific experimental data. At the leaf scale, the upgraded PROSPECT-5 model allows chlorophyll and carotenoid assessment using reflectance and transmittance measurements and outperforms spectral indices published in the literature. The validation of the model carried out using nearly 1500 leaf samples also proves its ability to simulate highly realistic leaf optical properties. These modeled properties can thus be used to compute new spectral indices very simple and more efficient. At the canopy scale, synthetic datasets can be set up using the coupled PROSPECT-5 + 4SAIL model to compute vegetation indices for LAI and chlorophyll content retrieval, and then decrease the dependence on experimental data, saving time and money. The assessment of carotenoids content could not be studied at the canopy scale like at the leaf scale because no ground validation was available. The use of spectral indices as prior information when inverting PROSAIL increases the accuracy of the chlorophyll content and LAI retrieval compare to the inversion without prior information or the use of spectral indices. Lastly, the model and the method developed for its inversion are applied to images of operational (CAO) or future sensors (VENµS, SENTINELLE-3) to obtain maps of chlorophyll content and LAI.

le vendredi 20 novembre 2009 à 14h30 en salle bleue de l’IPGP

HDR: "Construction et démantèlement des édifices volcaniques océaniques : l’arc des Petites Antilles et l’île de la Réunion."

par Anne Le Friant

devant le jury composé de :
Jean-Yves Collot .............. Rapporteur
Claude Jaupart ................ Rapporteur
Benjamin van Wyk de Vries ..... Rapporteur
Steve Sparks .................. Examinateur
Barry Voight .................. Examinateur
Georges Boudon ................ Directeur

le 18 Novembre 2009 à 14h00 en salle bleue

HDR: "Les isotopes Stables: traceurs de métabolismes et de leurs impacts sur les cycles géochimiques dans les environnements actuels et passés"

par Magali Ader

devant le jury constitué de :
François Guyot ........... rapporteur interne
Harald Strauss ........... rapporteur externe
Louis Derry .............. rapporteur externe
Marc Javoy ............... directeur
Bernard Marty ............
Max Coleman ..............

le vendredi 6 novembre 2009 à 14h00 en salle bleue

Thèse: "Contribution à la caractérisation du type d'occupation des sols à partir des propriétés magnétiques."

par Marie PETRONILLE

Devant le jury compose de:
Alain TABBAGH .................. Directeur de thèse
Jörg FAßBINDER ................. Rapporteur
Pierre ROCHETTE ................ Rapporteur
Vincent COURTILLOT ............. Examinateur
Yves GALLET .................... Examinateur

le jeudi 29 octobre 2009 à 14h à l'amphithéatre du batiment 10 (Campus Boucicaut)

Soutenance de thèse : "Cristallochimie du proton dans les minéraux: mesure et modélisation"

par Simon DELATTRE

Georges Calas ........................ Directeur de thèse
Etienne Balan ..................... Co-directeur de thèse
Sabine Petit ................................. Rapporteur
Ekhard Salje ................................. Rapporteur
Pierre Cartigny ............................. Examinateur
Corrine Chaneac ............................. Examinateur

le jeudi 8 octobre 2009 à 15h30 en salle 226 de la Halles aux Farines PRG

Thèse: "Habitabilité à long terme des planètes telluriques."

Cédric Gillmann

Devant le jury composé de:
Philippe LOGNONNE Professeur Université Paris - Diderot ........... Directeur de thèse
Eric CHASSEFIERE Professeur UPMC .................................. Co-directeur
Christophe SOTIN Professeur Jet Propulsion Laboratory (USA) ....... Rapporteur
François ALBAREDE Professeur ENS Lyon ............................. Rapporteur
Manuel MOREIRA Professeur Université Paris -Diderot ............... Examinateur
Arie VAN DEN BERG Professeur Inst. of Earth Sciences UTRECHT ...... Examinateur

le vendredi 2 octobre 2009 à 11h00 en salle Bleue

Thèse: "Stabilité et instabillité de la lithosphère continentale"

Loïc Fourel

Stéphane LABROSSE Professeur ENS Lyon ...................... Rapporteur
Michel RABINOWICZ Professeur Observatoire Midi-Pyrénées .... Rapporteur
Saskia GOES Professeur Imperial College of London (GB) ..... Examinateur
Philippe LOGNONNE Professeur Université Paris VII .......... Examinateur
Claude JAUPART Professeur IPGP ............................. Directeur de thèse
Cinzia FARNETANI Maître de Conférences IPGP ................ Co-directrice de thèse

Résumé :
la plupart des études traitant de la longévité des cratons abordent le sujet du point de vue de leur stabilité et non de leur instabilité. Nous analysons les conditions de stabilité et d'instabilité de la lithosphère continentale par le biais de simulations numériques et d'expériences de laboratoire. La lithosphère est faite de manteau différencié, plus visqueux et moins dense que le manteau primitif. Nous traitons des cas où la viscosité est constante et où elle dépend de la température. Nous mettons en évidence deux régimes différents. Dans le premier, la lithosphère est stable au dessus d'une convection n'impliquant que le manteau sous-jacent. Dans le deuxième cas, la partie inférieure de la lithosphère se déstabilise et les caractéristiques de la convection dépendent de sa viscosité (et non de celle du manteau sous-jacent). Des lois d'échelle dérivées d'un grand nombre de simulations ont été établies pour les deux régimes. Elles nous permettent d'estimer la différence de température disponible pour la convection sous les continents et le nombre de flottabilité de la lithosphère continentale. Les expériences de laboratoire nous ont permis de préciser le comportement de ces instabilités dans le cas de continents de taille finie. Pour l'ensemble des géométries testées, le patron convectif se développe de manière radiale sur une couronne dont la largeur varie avec les nombres sans dimension du système. Le rapport d'aspect, hauteur sur largeur, d'un continent influe sur sa stabilité. Plus il est grand et plus le continent est stable.

Abstract :
Most of the studies concerning cratonic longevity tackle the problem from the stability point of view and not the instability. We analyze stability and instability conditions of continental lithosphere through numerical simulations and laboratory experiments. Continental lithosphere is made of differentiated mantle, more viscous and less dense than the primitive mantle. We treat cases in which viscosity is constant and where it depends on temperature. We characterize two different regimes. In the first one, the lithosphere remains stable over a convection which only implies the underlying mantle. In the second one, the lower part of lithosphere is unstable and the characteristics of convection only depend on its viscosity (not the viscosity of the underlying mantle). Scaling laws are derived from numerous simulations for both regimes. They allow us to estimate the temperature difference available for convection underneath the continents as well as the buoyancy number for continental lithosphere. Laboratory experiments define the behaviour of such instabilities in the case of continents of finite horizontal width. For every geometry tested, the convective pattern develops radially over a corona which width depends on the dimensionless numbers of the system. The aspect ratio, defined as height over width, of a continent affects its stability. The greater it is, the stabler is the continent.

le vendredi 2 octobre 2009 à 15h00 en salle bleue

Thèse: "Hétérogénéité 3D de la croûte supérieure sous la Mer de Marmara: Tomographie sur une grille de sismomètres fond de mer et de profils de tirs"

Gaye Bayrakci

Devant le jury composé de:
Eduard KISSLING Professeur ETH Zurich (Suisse) ............. Rapporteur
Josep GALLART Professeur CSIC (Espagne) .................... Rapporteur
Jean-Paul MONTAGNER Professeur Université Paris VII ........ Examinateur
Tuncay TAYMAZ Professeur Istanbul Technical University ..... Examinateur
Alferd HIRN Physicien IPGP ................................. Directeur de thèse
Mireille LAIGLE Chargé de recherches IPGP .................. Co-directrice de thèse

Résumé:
L’hétérogénéité 3D de vitesse des ondes P de la partie supra-crustale du Fossé de la Mer de Marmara est approchée à partir d’une inversion tomographique (Simulps) d’un ensemble de 16000 lectures de temps de premières arrivées de tirs de la campagne Seismarmara enregistrés par un réseau de 35 sismomètres fond de mer (OBS) et de 5 stations à terre.
Après avoir exploré la sensibilité des résultats, du modèle a priori en testant plusieurs modèles initiaux 1D, nous avons élaboré un modèle 3D initial constitué de trois modèles 1D auquel on a rajouté la profondeur du fond marin puis la tendance topographique du socle. La fiabilité du modèle final est validée à la fois par des tests synthétiques et par la comparaison avec la sismique multi-trace et la sismique grand-angle.
Les résultats tomographiques montrent que dans la mer de Marmara la forte topographie du socle n’est pas limitée entre le fossé profond et son pourtour où les variations de profondeur atteignent 8 km mais existe aussi des dépressions du socle de 2 km dans une distance de 6 km dans le fossé profond.
Cette étude fournit une vue 3D de la topographie du socle et l’épaisseur sédimentaire ainsi étend la connaissance des études antérieures essentiellement le long des profils 2D en une vision 3D. L’utilisation original d’un code dédié à la tomographie des séismes locaux (LET) pour cette inversion des tirs permet l’intégration du modèle final 3D comme model initial pour les études de LET sans perte d’information afin d’améliorer les relocalisations des séismes.

Abstract:
The 3D velocity heterogeneity of the upper-crustal part of the North Marmara Trough (NMT) is approached by a tomographic inversion (Simulps) of a set of 16000 first arrival times of the shots of the Seismarmara survey recorded by a network of 35 ocean bottom seismometers (OBS) and 5 land stations.
In a first step we have checked the sensitivity of the results from the control parameters such as the grid geometry and a priori 1D model. In a second step we have designed a 3D a priori model by taking into account the sea-floor depth and the topographic trend of the basement from the basins to the basin rims.
The reliability of the model is validated by synthetic tests and by the comparison with the seismic reflection and refraction profiles which principal characteristics such as the sedimentary infill and basement geometry are remarkably recovered by the inversion in the well resolved regions.
This study provides a 3D view of the sedimentary thicknesses and of the basement topography which shows large vertical throws which may reach up to 7 km. It reveals also the variations of more than 2 km of the basement topography in a distance of 5 km along the sea-bottom trace of the North Anatolian Fault and its basins. The original use of a code designed for the local earthquake tomography for this inversion of shots allows also the integration of the final 3D model as an initial model for accurate relocation of the recorded earthquakes.

le lundi 28 Septembre 2009 à 14h00, en salle Bleu, IPGP, Tour 14-24, 2ème étage, 4 place Jussieu, 75005 Paris.

Thèse: "Solubilité et cinétiques de diffusion des sulfates dans différents verres d’oxydes : application au conditionnement des déchets nucléaires sulfatés"

Marion LENOIR

Devant le jury composé de :
Annie Pradel, Directeur de recherche, CNRS .......... Rapporteur
Lionel Montagne, Professeur Université de Lille ..... Rapporteur
Daniel R. Neuville, Directeur de recherche, CRNS .... Directeur de thèse
Agnès Grandjean, Ingénieur CEA-ICSM ................. Examinateur
Philippe Barboux, Professeur Université Paris 6 ..... Examinateur
Dominique de Ligny, Maître de conférence, Lyon 1 .... Examinateur
Catherine Veyer, Consultante ........................ Invité

Résumé :

Ce travail porte sur l’étude de l’incorporation et de la volatilité des sulfates dans différents verres d’oxydes, dans le but de maîtriser au mieux la définition de verres adaptés au conditionnement de déchets nucléaires contenant du soufre. Il a été réalisé sur des compositions de verre simplifiées appartenant aux systèmes SiO2-B2O3-R2O (R = Li, Na, K, Cs), SiO2-B2O3-BaO et V2O5-B2O3-BaO.
Les recherches menées sur les matrices vitreuses, avant incorporation des sulfates, mettent en évidence l’influence de la substitution de Si par B, et de la nature du cation modificateur de réseau sur la structure et les propriétés des verres de borosilicates. Elles révèlent également des changements de structure importants lors de l’ajout de bore dans des verres de vanadates. Ces variations de compositions entraînent d’importantes variations de viscosité des verres et liquides pouvant alors influer sur l’incorporation et la volatilité des sulfates dans ces matrices.
La volatilité des sulfates est étudiée dans des verres de borosilicates de sodium à l’aide d’une technique innovante de quantification des sulfates par spectroscopie Raman. Cette technique permet d’obtenir des courbes de cinétiques de volatilisation des sulfates. Une modélisation de ces courbes nous permet d’accéder aux coefficients de diffusion des sulfates dans les verres et de les comparer avec les coefficients de diffusion de différentes espèces disponibles, au travers d’autres modélisations, dans la littérature.
Enfin, en ce qui concerne la solubilité des sulfates dans les verres, elle diffère selon la composition du verre et la nature du sulfate incorporé. En particulier, alors que les borosilicates alcalins présentent systématiquement un lac à la surface du verre, les borosilicates et borovanadates de baryum présentent, quant à eux, une cristallisation homogène d’espèces sulfatées au sein de leur matrice.

le mardi 22 Septembre à 10h00 en salle 106 (1er étage) du bâtiment Lavoisier, à Paris Diderot-Paris 7

"Stabilité de nanoparticules d'oxyde métallique et effets toxicologiques"

par Valérie Siron

Devant le Jury composé de:
Pascale Bauda ............. Rapporteur (Université de Metz)
Vera Slaveykova ........... Rapporteur (Ecole Polytechnique de Lausanne)
Marie Carrière ............ Examinatrice (CEA)
François Guyot ............ Examinateur ( IPGP - Université Paris Diderot)
Roselyne Ferrari .......... Co-directrice de thèse (Université Paris Diderot)
Marc Benedetti ............ Directeur de thèse ( IPGP - Université Paris Diderot)

Résumé :
Grâce à leur petite taille (une dimension inférieure à 100 nm), les nanoparticules sont utilisées dans de nombreux domaines d’application (textiles, cosmétiques, …). Certains de ces nanomatériaux sont déjà commercialisés. Cet essor des nanosciences n’a malheureusement pas été accompagné par les études toxicologiques adéquates. Le but de mon travail est donc d’apporter des éléments de réponse à cette problématique. Dans cette optique, l’analyse des interactions biologiques entre des nanoparticules d’oxyde de zinc (ZnO) semiconducteur utilisé dans les crèmes solaires, et /Escherichia coli, /une bactérie présente dans l’environnement, a été réalisée. Le comportement toxique des ZnO a été évalué dans deux milieux : un milieu de croissance classique, le Luria Bertani (LB), et un milieu environnemental, l’eau de Seine.
Les résultats obtenus dans ce travail ont mis en évidence la nécessité d’une approche pluridisciplinaire pour étudier l’impact toxique des nanoparticules. Ainsi, des effets bactériostatique et bactéricide des nanoparticules ont été démontrés, mais la comparaison des effets biologiques observés lors d’une incubation avec des ions Zn2+ , suggère une dissolution partielle des nanoparticules. Cette hypothèse a été confirmée par l’étude de la solubilité des nanoparticules dans les différents milieux. La composition du milieu joue indéniablement un rôle dans le potentiel toxique des ZnO. L’implication d’un stress oxydatif dans les mécanismes de toxicité des nanoparticules a également été observée en utilisant une souche mutée pour l’enzyme de la superoxyde dismutase.

Abstract :
As they are small, the nanoparticules which one of the dimensions is inferior to 100 nm, are used in many processes (textile, cosmetics, …) and some nanomaterials are already included in consumer goods. Despite the rise of nanosciences, few studies have determined the ecotoxicological and environmental impact of the nanoparticles. The aim of this study is to find some answers to these issues. To do so, the study of the biological interactions between ZnO nanoparticles (semi conductor incorporated in the sunscreen composition), and a /Escherichia coli/, a bacteria present in the environment, was performed. The toxic behaviour of ZnO nanoparticles was evaluated in two media: a growth medium Luria Bertani (LB), and an environmental medium, Seine river water.
The results obtained in this work show that the toxic impact studies of nanoparticles needed a pluridisciplinary approach. Indeed, the bacteriostatic and bactericidal effects of nanoparticles were evidenced in this work, but a comparison of the biological effects obtained during incubation with Zn2+ ions, suggested the partial dissolution of the nanoparticles. This hypothesis was confirmed by solubility experiments performed in both media. The composition of the medium influences the potential toxicity of ZnO. The implication of oxidative stress in the mechanisms of nanoparticles toxicity was observed by using a mutant strain for the superoxide dismutase enzyme.

le lundi 20 juillet à 14h sur le nouveau campus de Paris Diderot-Paris 7 au bâtiment Lamarck, 3ème étage, salle 338

"Biogéochimie du molybdène dans un lac de cratère : processus permanents et transitoires, contraintes isotopiques"

par Alassane Thiam

devant le jury composé de :
Marc BENEDETTI ................ Directeur de thèse
Eric VIOLLIER ................. Co-directeur de thèse
Nicolas TRIBOVILLARD .......... Rapporteur
Sylvain HUON .................. Rapporteur
Patrick ALBERIC ............... Examinateur
Pierre AGRINIER ............... Examinateur

le mercredi 8 juillet 2009 à 14h30 en salle bleue

Thèse: "Modèle numérique de différenciation des planétésimaux et Étude expérimentale de stabilité des continents"

par Laura Milelli

Devant le jury composé de:
Claude JAUPART ......... Président du Jury
Yannick RICARD ......... Rapporteur
Christophe SOTIN ....... Rapporteur
Guy LIBOUREL ........... Examinateur
Stéphane LABROSSE ...... Directeur de thèse

Résumé:
La formation précoce des noyaux dans les petits corps du système solaire est étudiée en adoptant une démarche à trois stades. Premièrement, les conditions nécessaires à la fusion de la phase de fer sont étudiées en suivant l'évolution thermique d'un corps pouvant s'accréter. Deuxièmement, la ségrégation gravitationnelle du fer dans une matrice de silicates est adressée à l'aide d'une physique biphasique. Troisièmement, la fusion de la phase de fer associée à sa ségrégation est prise en compte à l'aide d'un système triphasique. Les résultats de ce modèle sont classés sous la forme d'un diagramme qui délimite les régimes différencié et non différencié. Pour les petits corps, les résultats montrent une transition diffuse entre le noyau et la zone d'extraction du fer qui pourrait permettre d'expliquer les pallasites.
La lithosphère continentale est compositionnellement stable vis à vis du manteau mais son refroidissement peut la conduire à se déstabiliser. La caractérisation des instabilités des continents est explorée de manière expérimentale. Les résultats montrent que les régimes sont contrôlés par trois nombres sans dimension : le nombre de Rayleigh, le nombre de flottabilité et le rapport d'aspect. La géométrie radiale des déstabilisations conduit à proposer une explication alternative à la ligne volcanique du Cameroun.

Abstract:
Early core formation in the solar system is addressed using a three steps approach. First, a thermal evolution model of an accreting planetesimal is built to constrain the conditions needed for the iron phase to melt. Second, gravitational segregation of the iron phase in a silicate matrix is studied using a two-phase physics. Third, the coupled melting and segregation of the iron phase is reproduced with a three-phase model. The results are shown on a diagram which delimits homogeneous and differentiated regimes. For small bodies, the transition between the core and the feeding iron zone could be a source for pallasites.
Continental lithosphere is chemically stable in regard to the underlying mantle but it could become unstable dut to cooling. The unstable regime is characterized experimentally. The results show that three non dimensional numbers control the regimes : the Rayleigh number, the buoyancy number and the aspect ratio. The radial pattern leads to propose an alternative explanation to the Cameroon volcanic line.

le lundi 6 juillet 2009 à 10H, à l'IPGP, en salle bleue (Jussieu, Tour 14-24, 2ème étage)

"Dynamique des panaches thermiques laminaires: application au manteau terrestre"

par Judith Vatteville

Devant le jury composé de :
Anne Davaille .............. Directrice
Luce Fleitout .............. Rapporteur
Claude Jaupart ............. Examinateur
Peter van Keken ............ Examinateur
Manuel Moreira ............. Examinateur
Jean-François Pinton ....... Rapporteur

Résumé:
En géosciences, les points chauds, îles volcaniques intraplaques telles que Hawaii ou la Réunion, pourraient être l’expression en surface de panaches qui monteraient depuis la base du manteau, à 2900 km de profondeur. Les panaches, instabilités de la convection de Rayleigh-Bénard, se développeraient dans le manteau avec un nombre de Prandtl (Pr) de 1023 mais peuvent aussi être modéisés à partir d’un chauffage de petite taille, numériquement avec Pr infini, ou en laboratoire avec Pr ~103 - 106. Dans cette thèse nous étudions les caractéristiques d’un panache isolé dans un fluide visqueux, à viscosité constante. Nous utilisons des expériences de laboratoire et des modèles numériques. Les techniques de visualisation donnent accès aux champs de température et de vitesse pour une section 2-D de la cuve. Les simulations numériques utilisent une méthode d’éléments finis à symétrie cylindrique qui reproduisent les conditions de laboratoire avec les propriétés mesurées des fluides et du chauffage. On obtient un excellent accord entre ces deux approches indépendantes. Cela permet de proposer des lois d’échelles simples pour la dynamique de la tête et du conduit du panache et de les appliquer au cas de la Terre. Nous montrons notamment que pour des Pr supérieurs à 1000 l’effet de confinement l’emporte largement sur les effets inertiels et que la dynamique du panache est bien décrite par l’approximation Pr infini. Ceci est en particulier vrai pour les manteaux planétaires.

Abstract:
In Earth Sciences, hot upwelling plumes are thought to develop from the base of the 2900 kmthick solid mantle of our planet and to generate hotspots, i.e. intraplate volcanic islands such as Hawaii and La Reunion. Although generated through chaotic Rayleigh-B´enard instabilities at a Prandtl number (Pr) around 1023, they can be modelled with the simpler case of starting plumes out of a finite-size heater, either numerically for infinite Prandtl number, or in the laboratory with fluids with Pr ~ 103 - 106. Hence, the question is to find simple scaling laws for isolated rising plumes and apply them to the Earth’s mantle case. In this thesis we study the characteristics of an isolated plume growing in a viscous fluid with constant viscosity. We use both laboratory experiments and numerical models : the visualization techniques give us access to the growing plume temperature and velocity fields, on a 2-D section of the tank, whereas the numerical simulations are axisymmetric finite element simulations that attempt to reproduce the laboratory conditions as closely as possible. We find excellent quantitative agreement between the two fully independent approaches. This is used to derive scaling laws for the dynamics of the plume head and stem, and apply them to the Earth’s case. We further show that for Pr larger than 1000, confinement effects are more important than inertial effects and that plumes dynamics are well described by the approximation if infinite Prandlt number. This is especially true for planetary mantles.

le lundi 6 juillet 2009 à 14h00 en salle bleue de l'IPGP

HDR: "Comprendre et interpréter le signal magnétique: résultats et perspectives géophysiques de la modélisation numérique de l'effet dynamo."

par Julien Aubert (Dynamique des Fluides Géologiques, IPGP)

devant le jury composé de
Claude Jaupart (Président)
Dominique Jault (Rapporteur)
Stéphane Labrosse (Rapporteur)
Ulrich Christensen (Examinateur)
Sébastien Chevrot (Examinateur)

Résumé:
Sur une gamme déchelles de temps très large, le signal magnétique nous renseigne sur la structure, la dynamique interne et l'évolution passée de la Terre et des planètes du système solaire. La modélisation numérique de l'effet dynamo a connu un essor important au cours des deux dernières décennies, soulignant les aptitudes de la théorie à expliquer les caractéristiques morphologiques principales du champ magnétique Terrestre. L'exploration récente et systématique de l'espace des paramètres accessibles à la modélisation a permis de déterminer les lois d'échelles relatives au processus dynamo, ouvrant ainsi la voie à une approche nouvelle reposant sur l'utilisation conjointe du signal magnétique avec d'autres types d'observables géophysiques (sismologiques, thermodynamiques). Au cours de cet exposé, je détaillerai quelques-unes des avancées obtenues dans le cadre de cette approche, ainsi que les perspectives qu'elle ouvre.

le vendredi 19 juin à 14h00 en Salle Bleue

Thèse: "Transitions entre dynamos, de type terrestre et de type solaire: une approche numérique"

par Laure Goudard

Devant le jury composé de:
Emmanuel DORMY .............. Directeur de thèse
Philippe CARDIN ............. Rapporteur
Pascale GARAUD .............. Rapporteur
Michel PERAULT .............. Examinateur
Daniel BRITO ................ Examinateur
Alexandre FOURNIER .......... Examinateur

Résumé :
Le champ magnétique du Soleil présente des inversions régulières, aux petites et grandes échelles. Le champ magnétique de la Terre, essentiellement dipolaire, s’inverse irrégulièrement. Au cours de cette thèse, nous nous sommes demandés si ces différences de comportement pouvaient être causés par : une différence de géométrie de la zone dynamo (le rapport de formes de la zone dynamo du Soleil est de 0,7 contre 0,35 pour la Terre), une différence de conditions aux bords (le fluide se déplace librement à la supérieure de la zone dynamo du Soleil, il est à glissement nul dans le cas de la Terre), l’état conducteur ou isolant de la graine. Nous avons montré qu’en augmentant le rapport de formes, une transition s’effectuait d’un domaine à dynamos largement dipolaires, sans inversion, vers un domaine à dynamos multipolaires, à inversions régulières et dont les ondes dynamo peuvent dériver longitudinalement, ou être gelées. Cette transition a été observée dans le cas de dynamos à déplacement libre en son bord supérieur, et de dynamos à graine conductrice et à glissement nul en ses deux bords. Dans ce dernier cas, nous avons également observé une transition d’un domaine à dynamos multipolaires à inversions régulières vers un domaine à dynamos dipolaires à inversions irrégulières. Ces résultats montrent que les dynamos à inversions obtenues sont générées par un cisaillement important des lignes de champ magnétique ; ce cisaillement peut être causé par les différentes échelles du fluide, ou par une graine conductrice. Nous proposons également des explications quant aux mécanismes générant les ondes dynamos et les transitions entre modes dynamos observés.
Abstract:
The solar magnetic field exhibits regularly reversals, both on small scales and on large dipolar scales. The Earth’s magnetic field, essentially dipolar, reverses irregularly. During the PhD work, we ask us if these differences were due to : different geometry of the dynamo zones (aspect ratio of solar dynamo zone is 0,7 while 0,35 for the Earth), different boundary conditions (at the top of the solar dynamo zone, the fluid is free stress, whereas it is no-slip for the Earth), insulating or conducting inner core. We show that increasing the aspect ratio a transition between large scale steady dynamo and multipolar regularly reversing dynamos take place. The reversing dynamos exhibit dynamos waves that can drift in azimuth or not. This transition has been observed when, at the top of the dynamo zone, the fluid is stress free, or when it is no slip and the inner core is conducting. In this last case, we show a transition between multipolar regularly reversing dynamos and dipolar dynamos with irregularly reversals. These results show that reversing dynamos are generated by an important shear of the magnetic field lines, and that this shear can be due to different scales of the fluid or to the conducting inner core. We also propose some interpretations to explain the oscillations of wavy dynamos and the transition between the different dynamo’s regimes.

le mardi 16 juin 2009 à 14h30 en Salle Bleue

Thèse: "Relations entre dynamique sédimentaire et altération dans les grands fleuves: exemple de l'Amazone"

par Julien Bouchez

Devant le Jury composé de:i
Marc BENEDETTI (Université Paris Diderot) ...... Président du Jury
Bruno HAMELIN (Université Aix-Marseille) ....... Rapporteur
Niels HOVIUS (University of Cambridge) ......... Rapporteur
Christian FRANCE-LANORD (CNRS - CRPG Nancy) .... Examinateur
Jérôme VIERS (Université de Toulouse) .......... Examinateur
Jérôme GAILLARDET (Université Paris Diderot) ... Directeur de thèse

Résumé:
Les produits solides de l'altération de la croûte continentale, et donc le matériel sédimentaire transporté par les fleuves, s'étalent sur un large spectre de taille de grains, de minéralogie et de chimie. Il en résulte un tri granulométrique des sédiments dans le fleuve. Les principaux affluents du bassin de l'Amazone, le plus grand fleuve du monde, ont été échantillonnés à plusieurs profondeurs d'eau et à différentes positions latérales. Concernant la phase dissoute, des hétérogénéités latérales de concentration en éléments majeurs et en composition isotopique du strontium, couplées à des arguments hydrodynamiques sur le mélange turbulent, suggèrent que la plupart des grands fleuves ne sont pas bien mélangés. La concentration en matières en suspension, ainsi que les compositions chimique et isotopique (strontium et néodyme) de la phase particulaire évoluent de façon importante avec la profondeur. Une nouvelle classification des éléments chimiques est établie au regard de leur comportement vis-à-vis du tri granulométrique et de l'altération. La comparaison de la chimie des sédiments de l'Amazone, sur toute la gamme de taille de grains, entre la sortie de la chaîne andine et l'embouchure, suggère des intensités d'altération des silicates relativement faibles durant le transport des sédiments à travers la plaine d'inondation. Enfin, les analyses de contenu en carbone organique particulaire et de son activité en carbone 14, montrent que l'oxydation du carbone fossile au cours du transport sédimentaire représente une source significative de CO2 atmosphérique, comparable avec l'altération des silicates à l'échelle du bassin.

Abstract:
Rivers transport the residual products of continental weathering, that display a large range of grain size, mineralogical and chemical compositions. These grains are sorted within the river channel during transport to the ocean. The Amazon Basin main tributaries have been sampled along depth-profiles, at various lateral positions. In the dissolved phase, lateral heterogeneities of major species and strontium isotopic composition, along with constraints on turbulent mixing, suggest that most large rivers are not well-mixed with respect to their different tributaries. At all sites, suspended matter concentration significantly increases with depth. Chemical and isotopic compositions of suspended matter also vary greatly with depth. A new classification of chemical elements, following their behaviour with respect to sorting and weathering, is proposed. Comparison of the chemical compositon, along the whole grain size range, of Amazon sediments between the outlet of the Andes and the river mouths, suggests relatively low weathering intensities during transfer of sediments through the floodplain. Finally, using organic carbon content and 14C activity measurements, we demonstrate that fossil organic carbon oxidation during transfer through the floodplain results in a significant input of CO2 in the atmosphere, nearly countering silicate weathering at the basin scale.

le lundi 25 mai 2009 à 14h en Salle Bleue

Thèse: "Fractionnement isotopique du cuivre et du zinc lors de processus biogéochimiques dans les sols"

Par Delphine Jouvin

Devant le jury composé de:
Jérôme Viers (Université Toulouse III) ...... Rapporteur
Dominik Weiss (Imperial College, London) ..... Rapporteur
François Guyot (Université Paris Diderot) .... Examinateur
Géraldine Sarret (CNRS Grenoble) ............. Examinateur
Marc Benedetti (Université Paris Diderot) .... Co-directeur de thèse
Pascale Louvat (CNRS Paris) .................. Co-directrice de thèse

le vendredi 15 mai 2009 à 14h30 en Salle Bleue de l'IPGP

Thèse: "Grande dérives des pôles de rotation martien et terrestre: Influence de la dynamique du manteau"

par Hélène ROUBY

Devant le jury composé de:
Anne DAVAILLE (Université Paris-Sud 11) ......................... Rapporteur
Hans-Peter BUNGE (Ludwig Maximilians Universität (Allemagne) ... Rapporteur
Stuart GILDER (Ludwig Maximilians Universität (Allemagne) ....... Examinateur
Philippe LOGNONNE (Université Paris Diderot ..................... Examinateur
Marianne GREFF (IPGP) ........................................... Directrice de thèse
Jean BESSE (IPGP) ............................................... Co-directeur

Résumé:
Les planètes telluriques étant déformables, elles sont susceptibles de subir des mouvements de grandes échelles par rapport à leurs axes de rotation. Ceux-ci sont dus à des changements dans la distribution des masses dans les corps planétaires. Au cours de cette étude, nous tentons de caractériser des épisodes de grande dérive du pôle subit par deux planètes : Mars et la Terre. Pour ce faire, nous utilisons la théorie des nombres de Love viscoélastiques et le théorème de conservation du moment cinétique, ainsi qu'une approche très simple pour modéliser les champs d'hétérogénéités de densités.
La convection martienne est caractérisée par l'absence de tectonique des plaques, et est contrôlée par un seul panache. Après avoir discuté de l'importante influence de la lithosphère élastique et du bourrelet rotationnel de la planète, nous calculons comment cette convection peut provoquer des dérives du pôle de rotation. Cela nous permet d'établir un scénario menant à la géographie particulière que présente Mars actuellement.
Sur Terre, il est établi que ce sont les plaques en subduction qui sont en grande partie responsables de la dérive du pôle et de la géométrie du géoïde actuel. Cependant, nous insistons ici sur la nécessité de ne pas négliger le rôle joué par les superpanaches présents à la base du manteau. Nous démontrons également la remarquable sensibilité des grandes échelles spatiales du géoïde actuel aux anomalies de masses engendrées par les plaques subductées au fond du manteau. De là, nous améliorons la reconstruction du géoïde actuel et de la courbe de dérive récente du pôle de rotation.

le mercredi 13 mai 2009, à 14h en Salle Bleue de l'IPGP

HDR - "Source sismique: Physique et perspective pour aléa"

par H. AOCHI

Le jury est composé de :
P. Bernard, Physicien IPGP, rapporteur
M. Bouchon, DR CNRS - LGIT, rapporteur
L. Rivera, Professeur Université Louis Pasteur - IPGS, rapporteur
M. Mai, Chercheur ETHZ, examinateur
R. Madariaga, Professeur ENS Paris, examinateur
F. Bonilla, Chercheur IRSN, examinateur

le 11 Mai 2009 à 14h00 a l'Amphitéatre du Campus Boucicaut (1)

Thèse: "Géochimie et cristallochimie du chrome au cours de l’altération de roches ultrabasiques en Nouvelle-Calédonie (Massif du Koniambo)"

par Dik FANDEUR

Devant un jury composé de :
Hubert BRIL (Université de Limoges) ........ Rapporteur
Jérôme ROSE (CNRS) ......................... Rapporteur
Michel CATHELINEAU (CNRS) .................. Examinateur
Jérôme GAILLARDET (Paris Diderot) .......... Examinateur
Emmanuel FRITSCH (IRD) ..................... Directeur
Farid JUILLOT (Université Paris Diderot) ... Co-directeur

Résumé :
En Nouvelle-Calédonie, 35 millions d’années d’intense altération et d’érosion de roches ultrabasiques (péridotites) ont permis le développement d’une couverture d’altération particulièrement riche en éléments traces métalliques (ETM), tels que le nickel, le chrome, le cobalt et le manganèse. Bien que ces fortes concentrations en ETM dans les sols constituent une richesse pour cet archipel (la Nouvelle-Calédonie se positionne au 5ème rang dans la production mondiale du nickel), elles représentent également un risque pour la qualité environnementale de cet écosystème exceptionnel (le lagon est inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO). Parmi ces ETM, le chrome est le plus préoccupant car il est l’élément trace métallique le plus abondant (jusqu’à 3,8% en poids de Cr2O3) mais également celui qui présente le plus fort potentiel de toxicité, suivant son degré d’oxydation.
Après avoir étudié la redistribution des éléments majeurs et traces au cours du développement d’un régolithe de 64 mètres d’épaisseur dans le massif du Koniambo (Côte Ouest, Province Nord de la Grande-Terre), une étude détaillée de la cristallochimie du chrome a permis de mieux comprendre le comportement de cet élément le long de cette séquence d’altération. Cet élément, initialement introduit sous forme de Cr(III), est partiellement oxydé en Cr(VI) à l’issue de réactions d’oxydo-réduction avec des oxyhdyroxydes de Mn qui s’accumulent à l’interface entre les niveaux saprolitique et latéritique de la séquence. Ces oxyhydroxydes de Mn sont également soupçonnés d’augmenter de manière significative la solubilité des chromites, minéraux réputés peu solubles. Compte tenu de la grande solubilité du Cr(VI), l’oxydation du Cr(III) devrait augmenter significativement le lessivage du chrome le long de la séquence. Cependant, les bilans de masse par la méthode Brimhall indiquent une mobilité très limitée pour le chrome, même si cette dernière semble un peu plus élevée dans les niveaux riches en oxyhydroxydes de Mn. Ces observations sont expliquées par les résultats d’analyses résolues spatialement qui indiquent, qu’une fois oxydé par les oxyhydroxydes de Mn, le Cr(VI) est réadsorbé par les oxyhdyroxydes de Fe (principalement de la goethite) qui sont abondants dans ces environnements latéritiques. Cette étude souligne ainsi à la fois le potentiel de remobilisation du chrome associé à la présence d’oxyhydroxydes de Mn dans les couvertures d’altération tropicales, mais surtout l’importance des oxyhydroxydes de Fe pour limiter cette remobilisation. Ces résultats contrastent avec ceux rapportés pour des couvertures d’altération développées en régions tempérées où la chromite est la phase qui contrôle majoritairement le chrome.

Abstract :
In New-Caledonia, 35 Millions years of deep weathering of ultramafic rocks yield soils strongly enriched in metallic trace elements, like nickel, chromium, cobalt and manganese. Although these large amounts of metallic trace elements in these soils represent huge natural ressources (New-Caledonia is the fith Ni producer in the world), they also constitute a significant risk for the environmental quality of this peculiar environment (the lagoon is registered on the worldwide heritage of UNESCO). Among these metallic trace elements, chromium is the most problematic because it is the most abundant (up to 3,8 wt% of Cr2O3), but also that showing the largest toxicity potential, depending on its redox state.
After studying the redistribution of major and trace elements upon the formation of a 64 meters depth regolith in the Koniambo outcrop (West coast, North province of the Grande-Terre), a detailled study of the crystal-chemistry of chromium allowed to better understand the behavior of this element along the weathering sequence. This element, originally introduced as Cr(III), is partially oxidized to Cr(VI) after redox reactions with Mn-oxyhydroxydes which accumulate at the boundary between the saprolitic and lateritic levels of the sequence. These Mn-oxyhydroxydes are also suspected to significatively increase the solubility of chromite, a mineral species usually considered as almost insoluble. Regarding the very large solubility of Cr(VI), such an oxidation of Cr(III) should significatively increase the leaching of chromium along the sequence. However, mass balance with the Brimhall method indicate a quite restricted mobility for chromium, although slightly larger in the Mn-enriched levels. These observations are explained by the results of spatially-resolved analyses which show that, once oxidized by the Mn-oxyhydroxydes, Cr(VI) is re-adsorbed by the Fe-oxyhydroxydes (mainly goethite), which are abundant in these lateritic environments.
This study emphasizes then the chromium leaching potential associated to the occurrence of Mn-oxyhydroxydes in tropical soils, but also the importance of Fe-oxyhydroxydes to mitigate this leaching. These results are different from those reported for soils developped in temperate regions where chromite is the main mineral phase driving chromium behavior.
(1) Campus Boucicaut, Amphithéâtre Bat 10, 140 rue de Lourmel, 75015 Paris (ligne 8, station Boucicaut).

le lundi 06 mai 2009 à 10h30 à l'IMPMC (Boucicaut)

Thèse: "Appauvrissement et podzolisation des latérites du bassin du Rio Negro et genèse des Podzols dans le haut bassin amazonien"

par Bueno Guilherm TAITSON

Devant le jury composé de:
Emmanuel FRITSCH (IMPMC) .......................... Directeur de thèse
Nadia Regina DO NASCIMENTO (UNESP, Brésil) ........ Directrice de thèse
Ary BRUAND (ISTO, Orléans) ........................ Rapporteur
Adolpho José MELFI (USP, Brésil) .................. Rapporteur
Marc BENEDETTI (Université Paris VII) ............. Examinateur
Antonio José TEIXEIRA GUERRA (UFRJ, Brésil) ....... Examinateur
Georges CALAS (UPMC) .............................. Examinateur

Lieu: l'Institut de Minéralogie et de Physique des Milieux Condensés (IMPMC)
UMR 7590, Universités Paris 6 et 7, IPGP
Campus Boucicaut,
Grand ampli du Bat. 10
140 rue de Lourmel, 75015 Parisi

le mercredi 22 avril 2009 à 14h en Salle Bleue

Thèse: "Modélisation de la propagation des ondes sismiques et des ejecta dans les astéroïdes : application à l’érosion des cratères de l’astéroïde 433-eros"

par Céline BLITZ

Devant le jury composé de:
Jean-Pierre VILOTTE .............. Président du jury
Philippe LOGNONNE ................ Directeur
Dimitri KOMATITSCH ............... Co-directeur
Alberto CELLINO .................. Rapporteur
Pierre THORE ..................... Rapporteur
Juergen OBERST ................... Examinateur
Résumé:
(à venir)

le Vendredi 13 Mars à 10h30 en salle bleue

Thèse: "Convection multi-échelles dans un Manteau dont la viscosité dépend de la température"

par Sophie ANDROVANDI

E. Tric ...................... Rapporteur
J. Sommeria .................. Rapporteur
M. Cannat .................... Examinatrice
M. Greff ..................... Examinatrice
E. Debayle ................... Examinateur
A. Davaille .................. Directrice de Thèse

Résumé:
L'existence simultanée de plusieurs échelles de convection dans le Manteau, générant des points chauds, des zones de subduction et des dorsales océaniques, reste toujours inexpliquée. La rhéologie du Manteau, qui au premier ordre dépend de la température, pourrait en être la cause. Cette thèse étudie à l'aide d'expériences de laboratoire les caractéristiques de la convection de Rayleigh-Bénard dans un fluide (sirop de sucre) dont la viscosité dépend fortement de la température. Grâce au développement de techniques de visualisation des champs de température et de vitesse, nous avons pu établir un diagramme des régimes de convection en fonction des nombres de Rayleigh calculés à partir des viscosités locales du fluide à la température de chacune des bornes du système. Suivant les valeurs de ces deux nombres, le fluide aura localement un motif convectif différent dans ses parties chaudes et froides, chaque motif étant similaire à celui obtenu dans le cas isovisqueux. Ainsi dans la gamme de paramètres valable pour le Manteau, nous avons constaté que l'écoulement était constitué d'une grande échelle froide entourant plusieurs panaches chauds. Ces panaches impactent la couche limite froide et délaminent sa partie mobile générant ainsi autour d'eux des instabilités froides secondaires qui n'atteignent pas le bas de la cuve. L'application de ces résultats au Manteau nous a permis de montrer que la circulation froide à grande échelle dans le Manteau constituée de plaques plongeantes froides délimitant deux boîtes dans lesquelles plusieurs chauds se développent est en fait dû à la forte dépendance en température de la viscosité du matériau terrestre. À plus petite échelle, nos expériences permettent de prédire que si un panache est recoupé par une dorsale océanique, la croûte produite à la ride devrait être plus épaisse que la normale sur la zone d'impact mais anormalement fine sur le pourtour du panache.
Abstract:
The simultaneous existence of several scales of convection, generating hotspots, subduction zones and mid ocean ridges, is still unexplained. The mantle's rheology which depends strongly upon temperature could be the reason. This thesis studies using laboratory experiments the characteristics of Rayleigh-Bénard convection in a fluid with a temperature-dependent viscosity. Owing to the development of visualisation techniques of temperature and velocity fields, we established the convective regime diagram as a function of the Rayleigh numbers calculated with the local viscosities of the fluid at the temperature of the borders of the system. Depending on the values of these two numbers, the convective pattern will be different in the hot and cold parts, each pattern being similar to the one obtained in the isoviscous case. In the Mantle's parameter range, the flow would be made up of large cold cells each surrounding several hot plumes. These plumes impact the cold thermal boundary and delaminate its mobile part generating secondary cold instabilities which do not reach the bottom of the tank. The multiple scales of convection observed in the Earth's mantle could therefore be mainly explained by the strong temperature-dependence of the terrestrial material. At smaller scale, our experiments predict that if a plume intersects a ridge, the producted crust should be thicker than normal on the impact zone but abnormally thin on the surrounding area.

le jeudi 12 mars 2009 à 10h00 en salle bleue

Thèse: "Permanence du volcanisme sur Mars; caractérisation de la province de Tharsis par imagerie et altimétrie"

par Ana Rita BAPTISTA

C. Sotin .......................... Rapporteur
D. Mege ........................... Rapporteur
F. Costard ........................ Examinateur
S. Tait ........................... Examinateur
N. Mangold......................... Co-Directeur de Thèse
P. Lognonné ....................... Directeur de Thèse

Résumé:
Ce travaille focalise l’étude de la surface et lithosphère d’une région aux caractéristiques particulières d’une planète tellurique : la Province de Tharsis sur Mars. Comme il a été présenté, Olympus Mons et les Tharsis Montes sont de grandes hauteurs topographiques, compensées par une croûte aux racines profondes. Sous la haute province volcanique de Syria Planum, la croûte est largement épaisse. De plus, comme indiqué par la plupart des modèles thermochimiques de la lithosphère de Mars, la croûte est moins conductrice que le manteau, empêchant ainsi une ascension préférentielle du magma. En conséquence, et selon nos observations, c’est sur le flanc nord-ouest de l’actuel Olympus Mons que nous observons les températures les plus élevées, au niveau du passage d'une racine de croûte à une croûte mince. Comme démontré dans ce travail, sur Syria Planum ont été détectées plusieurs figures volcaniques assemblées, telles que les volcans boucliers accolés en contact avec les longues coulées de lave de forme lobaire. Ces éruptions volcaniques se sont arrêtées dans le début de l’Hesperian. Depuis, sur la surface de Syria Planum, il n'y a eu aucune évidence d'autres manifestations volcaniques secondaires ou de la présence de formes liées à une augmentation locale de la chaleur, comme celles trouvées sur les Tharsis Montes. En outre, la croûte épaisse moins conductrice sous Syria a pu contribuer à la cessation du volcanisme dans cette zone. En-dessous de la croûte de Syria, le magma existant a pu se répandre à la lithosphère adjacente où le manteau est plus conducteur, et est arrivé près de la surface aux environs des Tharsis Montes.

Abstract:
This work focus in the study of the surface and lithosphere using remote sensing techniques on a telluric planet: the Tharsis Region on Mars. As shown in this work, Olympus Mons and the Tharsis Montes are big topographic highs compensated by deep crustal roots. Moreover, under the also high volcanic Syria Planum, the crust is therefore largely thick. As stated by most of the thermochemical models for the Martian lithosphere the crust is less conductive than the mantle, so impeding a preferential ascension of magma. Consequently, according to our observations, it’s on the present northwestern flank of Olympus Mons, where there’s a passage from a crustal root to a thin crust (with the consequent surface proximity of the mantle) that we observe the highest temperatures. As demonstrated in this work, on Syria Planum, there were detected several particular assembled volcanic features, such as coalesced shield volcanoes in contact with long lobate shape lava flows. These volcanic eruptions may have stopped in the early Hesperian. From then on, on the surface of Syria Planum, there are no evidences for other secondary volcanic manifestations or for surface features related to local heat-increasing, such as those found on Olympus or Tharsis Montes. Furthermore, the thick less conductive crust under Syria may have conditioned the stall of volcanism in that zone. Underneath the Syria crust, the existing melt may have diffused on the lithosphere to the adjacent more conductive mantle, reaching closer the surface. These surfaces are located on the surroundings of the main Tharsis Montes and Olympus Mons.

le lundi 2 mars 2009 à 14 heures en salle bleue

Thèse: "Titre non communiqué"

par Fernand Lopes

le 23 février à 14 heures dans l'amphithéâtre 10 du Campus Boucicaut, cis au 140 rue de Lourmel, Paris XVe.

HDR : "Étude Expérimentale de la Terre Profonde: Nouveaux Modèles, Nouveaux Paradigmes"

par James BADRO

Devant le jury composé de:
Francis Albarède ............ rapporteur
John Brodholt ............... rapporteur
Philippe Gillet ............. examinateur, guide spirituel
François Guyot .............. rapporteur
Ho-kwang Mao ................ président
Frederick Ryerson ........... examinateur, maitre à penser

le mardi 27 janvier 2009 à 14h en Salle Bleue de l'IPGP

Thèse : "Fonctionnement sismique du Golfe de Tadjoura: Approches statistique (1973-2007) et deterministe (cas de la séquence 2004)."

par Mohamed KASSIM

devant le jury composé de:
Hélène LYON-CAEN ................ Rapporteur
Pascal BERNARD .................. Directeur de thèse
Mohamed JALLUDIN ................ Examinateur
Jean-Paul MONTAGNER ............. Président
Alexis RIGO ..................... Rapporteur

Résumé:
L'objectif de ce travail est d'étudier certains aspects de la sismicité en général et quelques séismes particuliers dans le Golfe de Tadjoura en République de Djibouti dans l'Afar méridional sur une période de temps allant de 1973 à 2007 grâce à des données récoltées par l'Observatoire Géophysique d'Arta. Parmi les points importants qui sont abordés, on trouve notamment dans la partie analyse spatio-temporelle, la cartographie de la distribution fréquence-magnitude, ainsi que l'organisation dans l'espace, temps et magnitude des séismes en s'appuyant sur la notion de temps de récurrence. Cette analyse tente entre autres, d'une part d'estimer la probabilité d'occurrence d'un séisme de magnitude 6 et plus, et d'autre part la proportion de chocs principaux (séismes indépendants) parmi tous les séismes dans les zones à forte densité de séismes comme la Fosse d'Obock et l'ouest du Golfe de Tadjoura.
Dans la partie modélisation des formes d'ondes et de la contrainte statique de Coulomb, l'accent est mis dans un premier temps sur les calculs des fonctions de Green pour les deux chocs principaux de magnitude 5.1 et 5.3 de la séquence sismique de janvier 2004 près de Maskali. Il est ensuite vérifié si leur déclenchement était favorisé ou non par les séismes antérieurs de magnitude supérieure à 5 qui se sont produits entre 1973 et 2004 (séismes faisant partie du catalogue). A travers ce travail, les deux approches évoquées (études d'une collection de séismes ou d'un séisme individuel) sont complémentaires et offrent une vision à la fois aléatoire (statistique) et déterministe pour comprendre, d'une part, la relation entre les séismes et la dynamique qui gouverne la propagation de la ride du Golfe d'Aden dans le Golfe de Tadjoura, et d'autre, part contribuer à l'évaluation à l'évaluation de l'aléa sismique en République de Djibouti. Ces deux approches sont également réalisées à deux échelles différentes: à l'échelle régionale du point chaud de l'Afar, et à celle de structure locale comme la faille transformante de Maskali.

le mardi 13 janvier 2009 à 14h30 en salle bleue

HDR: "Quelques exemples de l'effet de la pression sur la chimie des materiaux terrestres"

par Chrystele SANLOUP

devant le jury :
Isabelle DANIEL
Leonid DUBROVINSKY
Bernard MARTY
Guillaume FIQUET
Bertrand GUILLOT
Majdi HOCHLAF
Claude JAUPART

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