ecole doctorale 143 - Département des sciences de la Terre d'Orsay ...
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ECOLE DOCTORALE <strong>143</strong><br />
DYNAMIQUE ET PHYSICO-CHIMIE DE LA TERRE<br />
ET DES PLANETES<br />
13ème Journée Des Doctorants<br />
Vendredi 14 Mars 2008<br />
9h30 - 16h<br />
Présentations orales & posters - Buffet<br />
Amphi B<strong>la</strong>ndin, Bâtiment 510<br />
Université Paris Sud
ECOLE DOCTORALE n°<strong>143</strong> : « Physico-chimie <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Terre</strong> et <strong><strong>de</strong>s</strong> P<strong>la</strong>nètes »<br />
Programme <strong>de</strong> <strong>la</strong> 13 ème journée <strong><strong>de</strong>s</strong> doctorants<br />
Vendredi 14 mars 2008<br />
Université Paris Sud – 11, Bâtiment 510<br />
9h30 Introduction<br />
9h45 Première session orale<br />
- Caron Benoît : Emission <strong>de</strong> cendres pendant l’activité explosive <strong><strong>de</strong>s</strong> volcans <strong>de</strong> <strong>la</strong> région<br />
napolitaine en zone distale : estimation, caractérisation physico-chimique et construction d’une<br />
base <strong>de</strong> donnée pour mieux évaluer les aléas volcaniques dans le sud <strong>de</strong> l’Italie.<br />
- Hoisé Eva : Processus d'altération et mobilité du titane à travers <strong>la</strong> croûte océanique (Puit <strong>de</strong><br />
forage ODP 1256D) : Une approche magnétique.<br />
- Garnier Jérémie : Evaluation <strong>de</strong> <strong>la</strong> biodisponibilité en Cr <strong><strong>de</strong>s</strong> sols <strong>de</strong> Niqueländia, Brésil.<br />
- Bour Ivan : Inversion crétacée <strong><strong>de</strong>s</strong> bassins sédimentaires <strong>de</strong> l’Europe <strong>de</strong> l’Ouest : contraintes<br />
thermochronologiques.<br />
10h45 Pause café<br />
11h00 Première session poster : présentation <strong><strong>de</strong>s</strong> posters <strong><strong>de</strong>s</strong> doctorants en première année<br />
11h30 Deuxième session orale<br />
- Ait Lemka<strong>de</strong>me Anasse : Origine <strong>de</strong> <strong>la</strong> salinité <strong>de</strong> l’eau dans les schistes profonds <strong>de</strong> <strong>la</strong> région <strong>de</strong><br />
Marrakech (Maroc).<br />
- Gasc Julien : Physico-chimie <strong>de</strong> <strong>la</strong> déshydratation <strong><strong>de</strong>s</strong> roches en contexte métamorphique :<br />
approche expérimentale et naturaliste.<br />
- Farre Bastien: Composition chimique <strong>de</strong> <strong>la</strong> couche prismatique <strong>de</strong> <strong>la</strong> coquille <strong>de</strong> Pinctada<br />
margaritifera par TOF-SIMS et TLC.<br />
- Mercier Maxime : Mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> concentration en eau <strong><strong>de</strong>s</strong> verres basaltiques par spectroscopie<br />
Raman – application aux inclusions vitreuses.<br />
12h30 Repas<br />
13h30 Deuxième session poster<br />
14h15 Troisième session orale<br />
- Bouzid Majda : Taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores et interactions soli<strong><strong>de</strong>s</strong>-solutions en milieu poreux.<br />
- Léocat Erell : Etu<strong>de</strong> géochronologique, géochimique et morpho-structurale <strong><strong>de</strong>s</strong> Iles Eoliennes<br />
(Sud <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mer Tyrrhénienne, Italie). Reconstitution spatio-temporelle <strong>de</strong> leur histoire éruptive.<br />
- Tournier Florent : Mécanismes et contrôle <strong><strong>de</strong>s</strong> phénomènes diagénétiques en milieu aci<strong>de</strong> dans<br />
les grès <strong>de</strong> l’Ordovicien g<strong>la</strong>ciaire du bassin <strong>de</strong> Sbâa, Algérie.<br />
15h00 Table Ron<strong>de</strong> : Insertion professionnelle <strong><strong>de</strong>s</strong> docteurs <strong>de</strong> l’Ecole Doctorale<br />
16H30 Clôture <strong>de</strong> <strong>la</strong> Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants
Posters<br />
Doctorants <strong>de</strong> 1 ère année<br />
Al Kwatli Mohamad Amer : Evolution volcano-tectonique <strong>de</strong> <strong>la</strong> partie Nord <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que arabique (Syrie), et<br />
Application <strong>de</strong> Système d’Information Géographique (cartographie et modélisation 3D).<br />
Boulesteix, thomas : Les ava<strong>la</strong>nches <strong>de</strong> débris dans l’évolution <strong><strong>de</strong>s</strong> volcans océaniques.<br />
Bour<strong>de</strong>lle Franck : Thermobarometrie <strong><strong>de</strong>s</strong> argiles dans les series naturelles.<br />
Copard Kévin : Reconstruction <strong>de</strong> l'hydrologie <strong>de</strong> l'At<strong>la</strong>ntique Nord à partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition isotopique du<br />
Nd <strong><strong>de</strong>s</strong> coraux profonds.<br />
Guin Ophélie : Mo<strong>de</strong>l bayésien hiérarchique appliqué à <strong>la</strong> <strong>de</strong>ndrochronologie.<br />
Kampfer Gunter : Extensional fractures in fol<strong>de</strong>d <strong>la</strong>minated carbonates.<br />
Lekmine Grégory : Etu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> transports dans <strong><strong>de</strong>s</strong> milieux fracturés par tomographie <strong>de</strong><br />
résistivité électrique.<br />
Priadi Cindy : Développement d’une méthodologie <strong>de</strong> caractérisation <strong><strong>de</strong>s</strong> phases porteuses particu<strong>la</strong>ires <strong>de</strong><br />
métaux.<br />
Robert Alexandra : Crustal Structures un<strong>de</strong>rneath the Longmen Shan mountain range from passive<br />
seismological data<br />
Steer Philippe : Etu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions tectonique-érosion<br />
et remail<strong>la</strong>ge en éléments fini<br />
Vazquez Riveiros Natalia : Reconstruction <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions climatiques, <strong>de</strong> <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>tion océanique et du<br />
volume global <strong><strong>de</strong>s</strong> g<strong>la</strong>ces au cours du sta<strong>de</strong> 11.<br />
Autres Doctorants<br />
Adiaffi Bernard : Apport <strong>de</strong> <strong>la</strong> géochimie isotopique, <strong>de</strong> l’hydrochimie et <strong>de</strong> <strong>la</strong> télédétection à <strong>la</strong> connaissance<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> aquifères <strong>de</strong> <strong>la</strong> zone <strong>de</strong> contact « socle-bassin sédimentaire » <strong>de</strong> <strong>la</strong> Côte D’Ivoire.<br />
Belmecheri Soumaya : Reconstitution du <strong>de</strong>rnier cycle climatique dans le sud <strong><strong>de</strong>s</strong> Balkans : Géochimie <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
ostraco<strong><strong>de</strong>s</strong> dans les enregistrements <strong>la</strong>custres.<br />
Bensenouci Fethi : Apport <strong><strong>de</strong>s</strong> traceurs naturels à <strong>la</strong> compréhension <strong><strong>de</strong>s</strong> transferts au travers d’une couche<br />
argileuse : Application aux argilites <strong>de</strong> Tournemire.<br />
Bouley Sylvain : Naktong Vallis, témoin d’une activité fluviale durant l’Hespérien.<br />
Burtin Arnaud : Signature sismologique <strong><strong>de</strong>s</strong> glissements <strong>de</strong> terrains : La crise <strong>de</strong> Ramche, Népal Central.<br />
Chalhoub Maha : Effet <strong>de</strong> l’apport <strong>de</strong> composts sur <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong> l’eau dans le sol, <strong>la</strong> disponibilité <strong>de</strong><br />
l’azote pour <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nte et le lessivage du nitrate : cas d’un sol limoneux cultivé du Bassin Parisien<br />
(Feucherolles).<br />
Cubas Nadaya : Friction <strong><strong>de</strong>s</strong> failles déduite par inversion et par étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> reproductibilité <strong><strong>de</strong>s</strong> expériences en<br />
boîte à sable.<br />
De<strong>la</strong><strong>la</strong>n<strong>de</strong> Manuël<strong>la</strong> : Influence <strong><strong>de</strong>s</strong> compositions calculées et mesurées <strong>de</strong> <strong>la</strong> vapeur atmosphérique sur les<br />
bi<strong>la</strong>ns hydrologiques et isotopiques ( 18 O et 2 H) <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>cs <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mbaka (Tanzanie).<br />
Delescluse Matthias : Un tout premier épiso<strong>de</strong> <strong>de</strong> déformation dans le bassin central indien vers 9 Ma.<br />
Franco Aurore : Cinématique et fonctionnement mécanique du système <strong>de</strong> failles Polochic-Motagua en<br />
Amérique Centrale.<br />
Germa Aurélie : Nouvelles datations K-Ar sur l’île <strong>de</strong> <strong>la</strong> Martinique : un enregistrement complet <strong>de</strong> l’évolution<br />
<strong>de</strong> l’arc insu<strong>la</strong>ire <strong><strong>de</strong>s</strong> Petites Antilles.<br />
Jean<strong>de</strong>l Elodie : Traçage géochimique d'un site <strong>de</strong> stockage <strong>de</strong> gaz naturel.<br />
Le Guillou Corentin : Graphite, diamond and disor<strong>de</strong>red carbon in ureilites.<br />
Mathien Elise : Abrupt hydrographic changes in the Bay of Bengal during the Holocene.<br />
Meresse Sandrine : Les terrains chaotiques martiens : origine et formation.<br />
Ouddane Ab<strong>de</strong>lka<strong>de</strong>r : Inversion conjointes <strong><strong>de</strong>s</strong> donnees sismiques et électriques dans les milieux anisotropes.<br />
Salvany Tiffany : Evolution morpho-structurale <strong>de</strong> Takamaka (Ile <strong>de</strong> <strong>la</strong> Réunion, Océan Indien) : nouvelles<br />
données géochronologiques et approche géomorphologique.<br />
Schnei<strong>de</strong>r Sébastien : Estimation <strong><strong>de</strong>s</strong> parametrises hydrodynamiques <strong><strong>de</strong>s</strong> sols à partir d'une inversion jointe <strong>de</strong><br />
données d'infiltrométrie et <strong>de</strong> résistivité électrique: Expériences numériques.<br />
Wainer Karine : Tentative <strong>de</strong> déconvolution <strong><strong>de</strong>s</strong> différents facteurs jouant sur <strong>la</strong> composition isotopique en<br />
oxygène <strong><strong>de</strong>s</strong> spéléothèmes <strong>de</strong> Dordogne.
Liste <strong><strong>de</strong>s</strong> participants 13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
1. Adiaffi Bernard Apport <strong>de</strong> <strong>la</strong> géochimie isotopique, <strong>de</strong> l’hydrochimie et<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> télédétection à <strong>la</strong> connaissance <strong><strong>de</strong>s</strong> aquifères <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
zone <strong>de</strong> contact « socle-bassin sédimentaire »<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> Côte D’Ivoire<br />
2. Ait Lemka<strong>de</strong>me Anasse Origine <strong>de</strong> <strong>la</strong> salinité <strong>de</strong> l’eau dans les schistes profonds<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> région <strong>de</strong> Marrakech (Maroc)<br />
3. Al Kwatli Mohamad Amer Evolution volcano-tectonique <strong>de</strong> <strong>la</strong> partie Nord <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
p<strong>la</strong>que arabique (La Syrie), et Application <strong>de</strong> <strong>la</strong> Système<br />
d’Information Géographique (cartographie et<br />
modélisation 3D)<br />
4. Belmecheri Soumaya Reconstitution du <strong>de</strong>rnier cycle climatique dans le sud<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> Balkans : Géochimie <strong><strong>de</strong>s</strong> ostraco<strong><strong>de</strong>s</strong> dans les<br />
enregistrements <strong>la</strong>custres.<br />
5. Bensenouci Fethi Apport <strong><strong>de</strong>s</strong> traceurs naturels à <strong>la</strong> compréhension <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
transferts au travers d’une couche argileuse : Application<br />
aux argilites <strong>de</strong> Tournemire<br />
6. Boulesteix, thomas Les ava<strong>la</strong>nches <strong>de</strong> débris dans l’évolution <strong><strong>de</strong>s</strong> volcans<br />
océaniques.<br />
7. Bour Ivan Inversion crétacée <strong><strong>de</strong>s</strong> bassins sédimentaires <strong>de</strong> l’Europe<br />
<strong>de</strong> l’Ouest : contraintes thermochronologiques<br />
8. Bour<strong>de</strong>lle Franck Thermobarometrie <strong><strong>de</strong>s</strong> argiles dans les series naturelles<br />
9. Bouley Sylvain Naktong Vallis, témoin d’une activité fluviale durant<br />
l’Hespérien<br />
10. Bouzid Majda Taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores et interactions soli<strong><strong>de</strong>s</strong>-solutions en<br />
milieu poreux<br />
11. Burtin Arnaud Signature sismologique <strong><strong>de</strong>s</strong> glissements <strong>de</strong> terrains :<br />
La crise <strong>de</strong> Ramche, Népal Central<br />
12. Caron Benoît Emission <strong>de</strong> cendres pendant l’activité explosive <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
volcans <strong>de</strong> <strong>la</strong> région napolitaine en zone distale :<br />
estimation, caractérisation physico-chimique et<br />
construction d’une base <strong>de</strong> donnée pour mieux évaluer<br />
les aléas volcaniques dans le sud <strong>de</strong> l’Italie.<br />
13. Chalhoub Maha Effet <strong>de</strong> l’apport <strong>de</strong> composts sur <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong> l’eau<br />
dans le sol, <strong>la</strong> disponibilité <strong>de</strong> l’azote pour <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nte et le<br />
lessivage du nitrate : cas d’un sol limoneux cultivé du<br />
Bassin Parisien (Feucherolles).<br />
1
Liste <strong><strong>de</strong>s</strong> participants 13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
14. Copard Kévin Reconstruction <strong>de</strong> l'hydrologie <strong>de</strong> l'At<strong>la</strong>ntique Nord à<br />
partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition isotopique du Nd <strong><strong>de</strong>s</strong> coraux<br />
profonds<br />
15. Cubas Nadaya Friction <strong><strong>de</strong>s</strong> failles déduite par inversion et par étu<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> reproductibilité <strong><strong>de</strong>s</strong> expériences en boîte à sable.<br />
16. De<strong>la</strong><strong>la</strong>n<strong>de</strong> Manuël<strong>la</strong> Influence <strong><strong>de</strong>s</strong> compositions calculées et mesurées <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
vapeur atmosphérique sur les bi<strong>la</strong>ns hydrologiques et<br />
isotopiques ( 18 O et 2 H) <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>cs <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mbaka (Tanzanie)<br />
17. Delescluse Matthias Un tout premier épiso<strong>de</strong> <strong>de</strong> déformation dans le bassin<br />
central indien vers 9 Ma.<br />
18. Farre Bastien Composition chimique <strong>de</strong> <strong>la</strong> couche prismatique <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
coquille <strong>de</strong> Pinctada margaritifera par TOF-SIMS et<br />
TLC<br />
19. Franco Aurore Cinématique et fonctionnement mécanique du système<br />
<strong>de</strong> failles Polochic-Motagua en Amérique Centrale.<br />
20. Garnier Jérémie Evaluation <strong>de</strong> <strong>la</strong> biodisponibilité en Cr <strong><strong>de</strong>s</strong> sols <strong>de</strong><br />
Niqueländia, Brésil.<br />
21. Gasc Julien Physico-chimie <strong>de</strong> <strong>la</strong> déshydratation <strong><strong>de</strong>s</strong> roches en<br />
contexte métamorphique : approche expérimentale et<br />
naturaliste<br />
22. Germa Aurélie Nouvelles datations K-Ar sur l’île <strong>de</strong> <strong>la</strong> Martinique : un<br />
enregistrement complet <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong> l’arc insu<strong>la</strong>ire<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> Petites Antilles<br />
23. Guin Ophélie Mo<strong>de</strong>l bayésien hiérarchique appliqué à <strong>la</strong><br />
<strong>de</strong>ndrochronologie<br />
24. Hoisé Eva Processus d'altération et mobilité du titane à travers <strong>la</strong><br />
croûte océanique (Puit <strong>de</strong> forage ODP 1256D) : Une<br />
approche magnétique<br />
25. Jean<strong>de</strong>l Elodie Traçage géochimique d'un site <strong>de</strong> stockage <strong>de</strong> gaz naturel<br />
26. Kampfer Gunter Extensional fractures in fol<strong>de</strong>d <strong>la</strong>minated carbonates<br />
27. Le Guillou Corentin Graphite, diamond and disor<strong>de</strong>red carbon in ureilites<br />
28. Lekmine Grégory Etu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> transports dans <strong><strong>de</strong>s</strong> milieux<br />
fracturés par tomographie <strong>de</strong> résistivité électrique.<br />
2
Liste <strong><strong>de</strong>s</strong> participants 13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
29. Léocat Erell Etu<strong>de</strong> géochronologique, géochimique et morphostructurale<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> Iles Eoliennes (Sud <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mer<br />
Tyrrhénienne, Italie). Reconstitution spatio-temporelle<br />
<strong>de</strong> leur histoire éruptive<br />
30. Mathien Elise Abrupt hydrographic changes in the Bay of Bengal<br />
during the Holocene<br />
31. Mercier Maxime Mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> concentration en eau <strong><strong>de</strong>s</strong> verres basaltiques<br />
par spectroscopie Raman – application aux inclusions<br />
vitreuses<br />
32. Meresse Sandrine Les terrains chaotiques martiens : origine et formation<br />
33. Ouddane Ab<strong>de</strong>lka<strong>de</strong>r Inversion conjointes <strong><strong>de</strong>s</strong> donnees sismiques et électriques<br />
dans les milieux anisotropes<br />
34. Priadi Cindy Développement d’une méthodologie <strong>de</strong> caractérisation<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> phases porteuses particu<strong>la</strong>ires <strong>de</strong> métaux<br />
35. Robert Alexandra Crustal Structures un<strong>de</strong>rneath the Longmen Shan<br />
mountain range from passive seismological data<br />
36. Salvany Tiffany Evolution morpho-structurale <strong>de</strong> Takamaka (Ile <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
Réunion, Océan Indien) : nouvelles données<br />
géochronologiques et approche géomorphologique.<br />
37. Schnei<strong>de</strong>r Sébastien Estimation <strong><strong>de</strong>s</strong> parametrises hydrodynamiques <strong><strong>de</strong>s</strong> sols à<br />
partir d'une inversion jointe <strong>de</strong> données d'infiltrométrie et<br />
<strong>de</strong> résistivité électrique: Expériences numériques.<br />
38. Steer Philippe Etu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions tectonique-érosion<br />
et remail<strong>la</strong>ge en éléments fini<br />
39. Tournier Florent Mécanismes et contrôle <strong><strong>de</strong>s</strong> phénomènes diagénétiques<br />
en milieu aci<strong>de</strong> dans les grès <strong>de</strong> l’Ordovicien g<strong>la</strong>ciaire du<br />
bassin <strong>de</strong> Sbâa, Algérie<br />
40. Vazquez Riveiros Natalia Reconstruction <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions climatiques, <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
circu<strong>la</strong>tion océanique et du volume global <strong><strong>de</strong>s</strong> g<strong>la</strong>ces au<br />
cours du sta<strong>de</strong> 11<br />
41. Wainer Karine Tentative <strong>de</strong> déconvolution <strong><strong>de</strong>s</strong> différents facteurs jouant<br />
sur <strong>la</strong> composition isotopique en oxygène <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
spéléothèmes <strong>de</strong> Dordogne.<br />
3
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Apport <strong>de</strong> <strong>la</strong> géochimie isotopique, <strong>de</strong> l’hydrochimie et <strong>de</strong> <strong>la</strong> télédétection à <strong>la</strong><br />
connaissance <strong><strong>de</strong>s</strong> aquifères <strong>de</strong> <strong>la</strong> zone <strong>de</strong> contact « socle-bassin sédimentaire »<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> Côte D’Ivoire<br />
Bernard Adiaffi (1,2) , Christelle Marlin (1) , Yéï Marie So<strong>la</strong>nge Oga (2) , Marc Massault (1) ,<br />
Aurelie Noret (1)<br />
(1) UMR Interactions et Dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> Environnements <strong>de</strong> Surface, Université <strong>de</strong> Paris-Sud,<br />
Orsay, France<br />
(2) Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences et Techniques <strong>de</strong> l’Eau et <strong>de</strong> l’Environnement, Université<br />
d’Abidjan-Cocody, Côte d’Ivoire<br />
Résumé<br />
La Côte d’Ivoire, appartenant à <strong>la</strong> frange <strong>de</strong> <strong>la</strong> forêt tropicale humi<strong>de</strong> Ouest Africaine, connaît<br />
<strong>de</strong>puis un <strong>de</strong>mi siècle une baisse exponentielle <strong>de</strong> sa surface forestière, liée à <strong>la</strong> déforestation<br />
(15 000 km 2 en 1993 contre 83 000 km 2 entre 1955-1958) au profit <strong>de</strong> l’agriculture. Elle subit<br />
aussi les conséquences du changement climatique : le taux <strong>de</strong> précipitation et <strong>la</strong> température<br />
moyenne annuelle qui étaient <strong>de</strong> 1912 mm/a et <strong>de</strong> 26.3°C dans <strong>la</strong> première décennie du 20 e<br />
siècle sont passés respectivement à 1613 mm/a et à 26.9°C actuellement. Pour situer ces<br />
phénomènes, naturel et humain, dans <strong>la</strong> région SE <strong>de</strong> <strong>la</strong> Côte d’Ivoire, nous nous sommes<br />
intéressés aux ressources en eaux souterraines (nappe <strong>de</strong> fractures du socle d’âge<br />
Paléoprotérozoïque et formations d’âge Mio-Pliocène ou Continental Terminal (CT)<br />
appartenant au bassin sédimentaire). L’objectif <strong>de</strong> cette étu<strong>de</strong> est d’étudier <strong>la</strong> recharge <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
nappes en présence et le fonctionnement géochimique <strong>de</strong> chacune d’elles puis entre elles.<br />
L’impact du changement climatique et <strong>de</strong> <strong>la</strong> déforestation sur les ressources en eaux<br />
souterraines est discuté sur <strong>la</strong> base <strong>de</strong> données chimiques et isotopiques. Les résultats<br />
montrent que <strong>la</strong> nappe du CT, globalement libre, est très peu minéralisée (CE moyen <strong>de</strong> 43<br />
µS.cm- 1 ) et aci<strong>de</strong> (pH moyen <strong>de</strong> 4.7). Au Nord <strong>de</strong> cette nappe, les eaux du socle enregistrent<br />
une CE nettement plus élevée (moyenne <strong>de</strong> 216 µS.cm- 1 ) et un pH plus élevé (moyenne <strong>de</strong><br />
6.5). Ces <strong>de</strong>ux nappes fonctionnent différemment en fonction <strong>de</strong> <strong>la</strong> nature et <strong>de</strong> <strong>la</strong> porosité <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
aquifères. Si <strong>la</strong> nappe du CT montre <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux très récentes (
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Apport <strong>de</strong> <strong>la</strong> géochimie isotopique, <strong>de</strong> l’hydrochimie et <strong>de</strong> <strong>la</strong> télédétection à <strong>la</strong><br />
connaissance <strong><strong>de</strong>s</strong> aquifères <strong>de</strong> <strong>la</strong> zone <strong>de</strong> contact « socle-bassin sédimentaire »<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> Côte D’Ivoire<br />
Bernard Adiaffi (1,2) , Christelle Marlin (1) , Yéï Marie So<strong>la</strong>nge Oga (2) , Marc Massault (1) ,<br />
Aurelie Noret (1)<br />
(1) UMR Interactions et Dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> Environnements <strong>de</strong> Surface, Université <strong>de</strong> Paris-Sud,<br />
Orsay, France<br />
(2) Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences et Techniques <strong>de</strong> l’Eau et <strong>de</strong> l’Environnement, Université<br />
d’Abidjan-Cocody, Côte d’Ivoire<br />
Résumé<br />
La Côte d’Ivoire, appartenant à <strong>la</strong> frange <strong>de</strong> <strong>la</strong> forêt tropicale humi<strong>de</strong> Ouest Africaine, connaît<br />
<strong>de</strong>puis un <strong>de</strong>mi siècle une baisse exponentielle <strong>de</strong> sa surface forestière, liée à <strong>la</strong> déforestation<br />
(15 000 km 2 en 1993 contre 83 000 km 2 entre 1955-1958) au profit <strong>de</strong> l’agriculture. Elle subit<br />
aussi les conséquences du changement climatique : le taux <strong>de</strong> précipitation et <strong>la</strong> température<br />
moyenne annuelle qui étaient <strong>de</strong> 1912 mm/a et <strong>de</strong> 26.3°C dans <strong>la</strong> première décennie du 20 e<br />
siècle sont passés respectivement à 1613 mm/a et à 26.9°C actuellement. Pour situer ces<br />
phénomènes, naturel et humain, dans <strong>la</strong> région SE <strong>de</strong> <strong>la</strong> Côte d’Ivoire, nous nous sommes<br />
intéressés aux ressources en eaux souterraines (nappe <strong>de</strong> fractures du socle d’âge<br />
Paléoprotérozoïque et formations d’âge Mio-Pliocène ou Continental Terminal (CT)<br />
appartenant au bassin sédimentaire). L’objectif <strong>de</strong> cette étu<strong>de</strong> est d’étudier <strong>la</strong> recharge <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
nappes en présence et le fonctionnement géochimique <strong>de</strong> chacune d’elles puis entre elles.<br />
L’impact du changement climatique et <strong>de</strong> <strong>la</strong> déforestation sur les ressources en eaux<br />
souterraines est discuté sur <strong>la</strong> base <strong>de</strong> données chimiques et isotopiques. Les résultats<br />
montrent que <strong>la</strong> nappe du CT, globalement libre, est très peu minéralisée (CE moyen <strong>de</strong> 43<br />
µS.cm- 1 ) et aci<strong>de</strong> (pH moyen <strong>de</strong> 4.7). Au Nord <strong>de</strong> cette nappe, les eaux du socle enregistrent<br />
une CE nettement plus élevée (moyenne <strong>de</strong> 216 µS.cm- 1 ) et un pH plus élevé (moyenne <strong>de</strong><br />
6.5). Ces <strong>de</strong>ux nappes fonctionnent différemment en fonction <strong>de</strong> <strong>la</strong> nature et <strong>de</strong> <strong>la</strong> porosité <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
aquifères. Si <strong>la</strong> nappe du CT montre <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux très récentes (
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Origine <strong>de</strong> <strong>la</strong> salinité <strong>de</strong> l’eau dans les schistes profonds<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> région <strong>de</strong> Marrakech (Maroc)<br />
A. Ait Lemka<strong>de</strong>me 1 , J-L. Michelot 1 ,<br />
A. Benkaddour 2 , L. Hanich 2 , A. Maliki 3<br />
(1) Laboratoire IDES, CNRS - Université Paris-Sud, Orsay<br />
(2) Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Géoressources, Faculté <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences et Technique <strong>de</strong> Marrakech<br />
(3) Service Hydrogéologie et Environnement, Managem, Casab<strong>la</strong>nca<br />
Dans <strong>la</strong> région <strong>de</strong> Marrakech, une salinité excessive a été constatée plus ou moins<br />
ponctuellement dans l’eau <strong>de</strong> certains puits, <strong><strong>de</strong>s</strong>tinée à <strong>la</strong> consommation humaine et à<br />
l’irrigation.<br />
D’autre part, l’instal<strong>la</strong>tion d’une mine polymétallique à 16 km au NW <strong>de</strong> Marrakech et<br />
l’avancement <strong><strong>de</strong>s</strong> travaux d’exploitation ont mis en évi<strong>de</strong>nce l’existence <strong>de</strong> venues d’eaux<br />
profon<strong>de</strong> très salées : <strong>la</strong> salinité dépasse en certains points 80g/l.<br />
Les objectifs <strong>de</strong> <strong>la</strong> thèse sont i) <strong>de</strong> comprendre l'origine <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux salées <strong>de</strong> <strong>la</strong> mine et celle<br />
<strong>de</strong> leur salinité et ii) d'examiner <strong>la</strong> contribution potentielle <strong>de</strong> cette source <strong>de</strong> salinité<br />
profon<strong>de</strong>, qui aura été caractérisée localement dans <strong>la</strong> mine, aux salinités élevées observées<br />
dans <strong>la</strong> nappe superficielle, à l'échelle régionale.<br />
Après une étu<strong>de</strong> préliminaire, une <strong>de</strong>uxième campagne, <strong>de</strong> prélèvement a été réalisée en<br />
vue d’analyses chimiques (y compris le bromure) et isotopiques ( 18 0 et 2 H <strong>de</strong> l'eau, 34 S et 18 O<br />
du sulfate dissous) afin <strong>de</strong> compléter les données à l’échelle locale.<br />
L’échantillonnage a concerné les venues d’eau <strong>de</strong> <strong>la</strong> mine ainsi que l’eau <strong><strong>de</strong>s</strong> puits <strong>de</strong><br />
surface notamment ceux <strong>de</strong> <strong>la</strong> région NW <strong>de</strong> <strong>la</strong> mine.<br />
Les analyses chimiques montrent les contributions <strong>de</strong> trois pôles : une solution chlorurée<br />
calcique, une solution chlorurée sodique et une eau douce. Le rapport Br - /Cl - <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
puits <strong>de</strong> surface est supérieur à celui <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer : il varie entre 0.004 et 0.017. Ce rapport<br />
élevé semble être celui <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux <strong>de</strong> surface <strong>de</strong> toute <strong>la</strong> région (nappe <strong>de</strong> l’Haouz) et pourrait<br />
résulter <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions entre l’eau et <strong>la</strong> roche encaissante (présence <strong>de</strong> matière organique ?).<br />
Cependant les eaux du fond, notamment les plus salées, sont caractérisées par un rapport<br />
Br - /Cl - inférieur à celui <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer, qui pourrait dériver <strong>de</strong> <strong>la</strong> mise en solution<br />
d’évaporites.<br />
Les analyses isotopiques ( 34 S et 18 O) <strong><strong>de</strong>s</strong> sulfates dissous ont donné <strong><strong>de</strong>s</strong> valeurs qui varient<br />
respectivement entre 5 et 15‰ V-CDT, 6 et 12‰ V-SMOW. Ces gammes peuvent<br />
correspondre à <strong><strong>de</strong>s</strong> évaporites marines permiennes ou triasiques.<br />
Les teneurs en isotopes stables <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux prélevées montrent que tous les points se p<strong>la</strong>cent<br />
au-<strong><strong>de</strong>s</strong>sous <strong>de</strong> <strong>la</strong> droite météorique mondiale. Il semble que cette position puisse être due,<br />
d’une part, à une influence <strong>de</strong> l’évaporation pour les eaux du fond et les puits du NW <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
mine et, d’autre part, à un mé<strong>la</strong>nge avec une solution qui a une composition isotopique<br />
simi<strong>la</strong>ire à celle <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer pour les autres puits.<br />
Le calcul <strong>de</strong> l’indice <strong>de</strong> saturation <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux indique qu’elles sont saturées/sursaturé vis-àvis<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> calcite, <strong>la</strong> dolomite et le gypse. La dissolution/précipitation <strong>de</strong> ces minéraux et les<br />
interactions eau-roche (altérations, échanges cationiques…) vont donc contrôler les teneurs<br />
cationiques <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux.<br />
La comparaison <strong><strong>de</strong>s</strong> résultats <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong>ux campagnes a permis <strong>de</strong> mettre en évi<strong>de</strong>nce <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
changements dans le temps <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition chimique <strong><strong>de</strong>s</strong> puits du NW <strong>de</strong> <strong>la</strong> mine. Cette<br />
évolution pourrait être en re<strong>la</strong>tion avec <strong><strong>de</strong>s</strong> variations dans le temps <strong><strong>de</strong>s</strong> contributions re<strong>la</strong>tives<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> différentes sources <strong>de</strong> salinité.<br />
Résumé 2 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Evolution volcano-tectonique <strong>de</strong> <strong>la</strong> partie Nord <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que arabique (La<br />
Syrie), et Application <strong>de</strong> <strong>la</strong> Système d’Information Géographique<br />
(cartographie et modélisation 3D)<br />
Mohamad Amer AL KWATLI<br />
mohamad-amer.al-kwatli@u-psud.fr<br />
Prof. Pierre Yves Gillot<br />
Prof. yad Al Gharib<br />
1. Université Paris11, Laboratoire <strong>de</strong> Géochronologie Multi-techniques U.P.S. - I.P.G.P., UMR<br />
CNRS 8148 IDES.<br />
2. Université <strong>de</strong> Damas.<br />
Ce programme a pour ambition <strong>de</strong> reconstituer l’évolution géodynamique <strong>de</strong> <strong>la</strong> partie Nord<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que arabique, en particulier <strong>la</strong> Syrie), <strong>de</strong>puis le Mésozoïque Supérieur jusqu’à<br />
l’actuel, par l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> l’activité volcanique.<br />
Le volcanisme en Syrie se produit dans un contexte tectonique régional complexe, entre <strong>la</strong><br />
microp<strong>la</strong>que Levantine (une partie <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que africaine) et <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que Arabie, séparées par le<br />
système <strong>de</strong> failles <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mer Morte.<br />
L'activité volcanique en Syrie fait partie du magmatisme développé le long <strong>de</strong> <strong>la</strong> partie<br />
orientale <strong>de</strong> <strong>la</strong> mer rouge. Elle consiste en plusieurs phases <strong>de</strong> mise en p<strong>la</strong>ce <strong>de</strong> grands<br />
p<strong>la</strong>teaux basaltiques du Jurassique à l’actuel.<br />
Ce volcanisme enregistre l’évolution du cadre géodynamique <strong>de</strong> <strong>la</strong> Syrie <strong>de</strong>puis plus <strong>de</strong><br />
100Ma, et son chimisme, ou les enc<strong>la</strong>ves qui peuvent être présentes dans les <strong>la</strong>ves,<br />
renseignent sur cette évolution. Cette activité volcanique a <strong>la</strong>rgement contribué a <strong>la</strong><br />
structuration <strong>de</strong> <strong>la</strong> couverture géologique <strong>de</strong> <strong>la</strong> Syrie ; sa distribution et les conditions <strong>de</strong> mise<br />
en p<strong>la</strong>ce ren<strong>de</strong>nt compte du socle sous-jacent et <strong>de</strong> ses structures tectoniques. L’étu<strong>de</strong><br />
géochimique permet aussi d’i<strong>de</strong>ntifier <strong>la</strong> source <strong>de</strong> ces magmas et <strong>de</strong> caractériser le manteau à<br />
<strong>la</strong> verticale.<br />
Nous proposons <strong>de</strong> faire une étu<strong>de</strong> exhaustive du volcanisme Syrien.<br />
Evolution volcano-tectonique.<br />
Cette étu<strong>de</strong> comportera un volet Volcano-Tectonique : alignement <strong><strong>de</strong>s</strong> centres éruptifs,<br />
évolution du volcanisme en fonction du cadre tectonique, estimation du volume <strong><strong>de</strong>s</strong> produits<br />
émis au cours du temps…). Ces étu<strong><strong>de</strong>s</strong> profiteront <strong><strong>de</strong>s</strong> travaux effectués antérieurement sur <strong>la</strong><br />
tectonique <strong>de</strong> <strong>la</strong> Syrie (Cornell University Syria Project).<br />
Evolution Géochimique <strong><strong>de</strong>s</strong> produits émis :<br />
L’étu<strong>de</strong> géochimique <strong><strong>de</strong>s</strong> magmas émis par les différentes provinces syriennes au cours du<br />
temps permet <strong>de</strong> rendre compte <strong>de</strong> l’évolution du cadre géodynamique.<br />
Chronologie <strong><strong>de</strong>s</strong> évènements volcaniques :<br />
Notre étu<strong>de</strong> sera basée sur une systématique géochronologique potassium-argon et argonargon<br />
qui permettra d’établir les schémas d’évolution, <strong>de</strong> caractériser les fonctionnements <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
directions tectoniques aux différentes époques, les modèles <strong><strong>de</strong>s</strong> évolutions géochimiques et <strong>de</strong><br />
quantifier les évolutions morpho-structurales et les volumes éruptés au cours du temps<br />
Cartographie numérique, basée sur l’imagerie et le SIG :<br />
Nous nous proposons, dans cette étu<strong>de</strong>, <strong>de</strong> reprendre une cartographie <strong>de</strong> détail <strong>de</strong> ces<br />
provinces volcaniques, et d’exploiter pour ce<strong>la</strong> les données d’imagerie satellitaire, en utilisant<br />
les logiciels adaptés au Système d’Information Géographique et les MNT afin <strong>de</strong> contraindre<br />
les volumes et les morphologies. Nous nous proposons <strong>de</strong> poursuivre le travail <strong>de</strong><br />
modélisation 3D <strong>de</strong> <strong>la</strong> topographie <strong>de</strong> surface, celle du socle en profon<strong>de</strong>ur ainsi que celle du<br />
Moho (<strong>la</strong> p<strong>la</strong>que arabique, et <strong>la</strong> Syrie), à partir <strong><strong>de</strong>s</strong> données d’interprétation <strong>de</strong> sismique et<br />
gravimétrie.<br />
Résumé 3 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Reconstitution du <strong>de</strong>rnier cycle climatique dans le sud <strong><strong>de</strong>s</strong> Balkans :<br />
Géochimie <strong><strong>de</strong>s</strong> ostraco<strong><strong>de</strong>s</strong> dans les enregistrements <strong>la</strong>custres.<br />
S. Belmecheri 1 , U. von Grafenstein 1 , A. Bordon 1 , N.An<strong>de</strong>rsen, 2<br />
A.-M. Lézine 1 , B. Caron 3 , E., A. Mazaud 1 , C. Robert 4 .<br />
1 LSCE, UMR 1572, Orme <strong><strong>de</strong>s</strong> Merisiers, CEA, 91191 Gif/Yvette ce<strong>de</strong>x<br />
2 C.A.U. Kiel, Max Eyth Str. 11, 24118 Kiel, Germany.<br />
3 Dipartimento Geomineralogico, Università di Bari, via Orabona 4, 70125 Bari, Italie<br />
4 CEREGE, UMR 6635 Europôle méditerranéen <strong>de</strong> l’Arbois, BP 80, 13545 Aix-en-Provence ce<strong>de</strong>x 4<br />
Cette étu<strong>de</strong> à pour but <strong>de</strong> reconstituer <strong>la</strong> variabilité climatique durant le <strong>de</strong>rnier cycle<br />
g<strong>la</strong>ciaire-interg<strong>la</strong>ciaire enregistrée dans <strong>la</strong> longue séquence d’Ohrid (Sud <strong><strong>de</strong>s</strong> Balkans). Et ce<br />
en analysant <strong>la</strong> composition isotopique <strong><strong>de</strong>s</strong> ostraco<strong><strong>de</strong>s</strong> fossiles afin d’obtenir une<br />
reconstitution quantitative <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition isotopique <strong><strong>de</strong>s</strong> précipitations passées.<br />
La base et le sommet <strong>de</strong> <strong>la</strong> séquence sont bien datés grâce à l’i<strong>de</strong>ntification <strong>de</strong> plusieurs<br />
émissions volcaniques (P11, X6, Y3 etY5) et <strong><strong>de</strong>s</strong> mesures <strong>de</strong> radiocarbone AMS (UMS<br />
ARTEMIS). Les datations montrent que le <strong>de</strong>rnier cycle climatique est représenté.<br />
Le signal <strong>de</strong> δO 18 enregistré dans les carapaces carbonatées d’ostraco<strong><strong>de</strong>s</strong> présents uniquement<br />
dans les phases tempérées, montre une gran<strong>de</strong> amplitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> fluctuation. Cette <strong>de</strong>rnière peut<br />
être expliqué par l’origine <strong><strong>de</strong>s</strong> précipitations (source méditerranée) et <strong>la</strong> sensibilité <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
ba<strong>la</strong>nce hydrologique qui est bien démontrée dans les données isotopiques actuelles. Ces<br />
données montrent un grand écart entre <strong>la</strong> composition isotopique <strong><strong>de</strong>s</strong> précipitation et celle <strong>de</strong><br />
l’eau du <strong>la</strong>c relié un enrichissement évaporatif. Elles traduisent <strong>de</strong> ce fait l’hydrologie très<br />
complexe du bassin versant caractérisé par un mo<strong>de</strong>lé karstique, et apportent une information<br />
essentielle sur les conditions hydrologiques qui permettent <strong>de</strong> contraindre et d’interpréter le<br />
signal climatique.<br />
Le signal δC 13 quant à lui, semble mieux répondre aux changements climatiques, il reflète les<br />
différentes sources du CO 2 dissout (T DIC) présent dans le <strong>la</strong>c. La chute du δC 13 observée à <strong>la</strong><br />
transition du sta<strong>de</strong> g<strong>la</strong>ciaire (OIS 6) au sta<strong>de</strong> interg<strong>la</strong>ciaire (OIS 5) traduit le développement<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> sols qui affecte le bi<strong>la</strong>n du T DIC . La dégradation <strong>de</strong> <strong>la</strong> matière organique <strong><strong>de</strong>s</strong> sols libérera<br />
du CO 2 très pauvre en 13 C, ce CO 2 présent dans les eaux souterraines qui rechargent le <strong>la</strong>c va<br />
entraîner <strong>la</strong> chute du δC 13<br />
TDIC . Des valeurs plus élevées (entre 0 ‰ et +2 ‰) typiques <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
régions karstiques (cas du <strong>la</strong>c étudié) où le CO 2 provient <strong>de</strong> <strong>la</strong> dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> calcaire marins<br />
du bassin versant, sont observées en pério<strong>de</strong> g<strong>la</strong>ciaires. La comparaison <strong>de</strong> <strong>la</strong> géochimie<br />
isotopique <strong><strong>de</strong>s</strong> carapaces d’ostraco<strong><strong>de</strong>s</strong> avec l’ensemble <strong><strong>de</strong>s</strong> résultats multi-proxy <strong>de</strong><br />
l’ensemble <strong>de</strong> <strong>la</strong> série sédimentaire incluant <strong>la</strong> susceptibilité magnétique, <strong>la</strong> sédimentologie et<br />
<strong>la</strong> minéralogie, <strong>la</strong> géochimie sédimentaire et <strong>la</strong> palynologie; montre que les pério<strong><strong>de</strong>s</strong><br />
interg<strong>la</strong>ciaires sont caractérisées par <strong>de</strong> fortes précipitations responsables du remplissage du<br />
karst (augmentation <strong>de</strong> <strong>la</strong> calcite) et <strong>de</strong> <strong>la</strong> formation <strong>de</strong> sols ( 13 C et extension forestière). Les<br />
pério<strong><strong>de</strong>s</strong> g<strong>la</strong>ciaires, sont caractérisées par un système karstique inopérant (absence <strong>de</strong> calcite<br />
et d’ostracods) et une végétation dominée par les espèces froi<strong><strong>de</strong>s</strong>, steppiques.<br />
Résumé 4 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Apport <strong><strong>de</strong>s</strong> traceurs naturels à <strong>la</strong> compréhension <strong><strong>de</strong>s</strong> transferts au travers d’une couche<br />
argileuse : Application aux argilites <strong>de</strong> Tournemire<br />
Fethi Bensenouci, fethi.bensenouci@irsn.fr<br />
Boîte Postale n° 17 - F-92 262 Fontenay aux Roses Ce<strong>de</strong>x<br />
Les formations argileuses compactées profon<strong><strong>de</strong>s</strong> sont considérées comme une barrière<br />
géologique potentielle pour le stockage <strong>de</strong> déchets radioactifs grâce, notamment, à leurs<br />
propriétés hydrauliques et <strong>de</strong> rétention <strong>de</strong> radionucléi<strong><strong>de</strong>s</strong>. L’évaluation <strong>de</strong> <strong>la</strong> sûreté d’un site<br />
<strong>de</strong> stockage passe, entre autres, par <strong>la</strong> caractérisation <strong><strong>de</strong>s</strong> transferts dans ces formations. Dans<br />
les argilites <strong>de</strong> Tournemire, étudiée par l’IRSN, <strong>la</strong> diffusion est considérée comme le<br />
processus <strong>de</strong> transport dominant. Dans un tel cas, l’étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> profils <strong>de</strong> traceurs naturels (H,<br />
18 O, Cl - , 4 He…) dans les eaux interstitielles à l’échelle <strong>de</strong> <strong>la</strong> formation apparaît comme une<br />
métho<strong>de</strong> pertinente pour caractériser les transferts. Elle est complémentaire d’autres<br />
approches (expériences <strong>de</strong> diffusion au <strong>la</strong>boratoire ou sur le terrain), susceptibles d’être<br />
affectées par <strong><strong>de</strong>s</strong> problèmes d’effet d’échelle. Pour <strong>la</strong> détermination <strong><strong>de</strong>s</strong> teneurs en H, 18 O et<br />
Cl - <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux interstitielles, <strong>de</strong>ux techniques d’équilibration ont été adoptées : <strong>la</strong> diffusion<br />
radiale en phase liqui<strong>de</strong> et l’échange diffusif en phase vapeur. La diffusion radiale a permis<br />
d’estimer, outre les concentrations, les coefficients <strong>de</strong> diffusion effectifs du <strong>de</strong>utérium et<br />
d’un anion (le bromure). Les profils <strong>de</strong> teneurs en isotopes stables obtenus par les <strong>de</strong>ux<br />
techniques sont très concordants, et montrent un net déca<strong>la</strong>ge par rapport à ceux obtenus<br />
auparavant, par distil<strong>la</strong>tion sous vi<strong>de</strong> à 50°C. Ce déca<strong>la</strong>ge confirme les artéfacts liés à cette<br />
<strong>de</strong>rnière technique (distil<strong>la</strong>tion incomplète, tailles <strong><strong>de</strong>s</strong> grains…). Globalement, les profils se<br />
présentent sous <strong>la</strong> forme <strong>de</strong> courbes en cloche, résultant d’un échange diffusif entre l’eau<br />
interstitielle <strong><strong>de</strong>s</strong> argilites et celle <strong><strong>de</strong>s</strong> aquifères qui les encadrent. Dans le but <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>r les<br />
résultats obtenus, trois techniques (Lixiviation, Echange diffusif en phase vapeur et <strong>la</strong><br />
Distil<strong>la</strong>tion sous vi<strong>de</strong> à 150°C) ont été appliquées aux échantillons <strong>de</strong> roches utilisés pour <strong>la</strong><br />
diffusion radiale. La modélisation <strong><strong>de</strong>s</strong> transferts fera suite au travail expérimental, ceci en<br />
utilisant <strong>de</strong>ux co<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> calcul : HYTEC et FLOTRAN.<br />
Résumé 5 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Les ava<strong>la</strong>nches <strong>de</strong> débris dans l’évolution <strong><strong>de</strong>s</strong> volcans océaniques.<br />
T. Boulesteix, thomas.boulesteix@u-psud.fr<br />
1 er étage bât. 504 <strong>sciences</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> terre, Université Paris-Sud, Orsay<br />
Les grands glissements <strong>de</strong> f<strong>la</strong>nc représentent un risque majeur pour les popu<strong>la</strong>tions vivant<br />
sur les îles océaniques et les environnements côtiers alentour. Ces épiso<strong><strong>de</strong>s</strong> génèrent <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
ava<strong>la</strong>nches <strong>de</strong> débris qui peuvent engendrer <strong><strong>de</strong>s</strong> tsunamis <strong><strong>de</strong>s</strong>tructeurs. Au <strong>la</strong>rge <strong><strong>de</strong>s</strong> îles<br />
Canaries, plus <strong>de</strong> 20 déstabilisations <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> ampleur ont été reconnues lors <strong>de</strong> campagnes<br />
géophysiques marines, dont au moins 5 pour le seul complexe éruptif <strong>de</strong> Ténérife. L’âge <strong>de</strong><br />
ces effondrements, leur récurrence, les facteurs contrô<strong>la</strong>nt leur déclenchement et <strong>la</strong><br />
dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> ava<strong>la</strong>nches <strong>de</strong> débris <strong>de</strong>meurent néanmoins très mal contraints. Cette thèse<br />
porte sur une étu<strong>de</strong> systématique <strong><strong>de</strong>s</strong> grands glissements <strong>de</strong> f<strong>la</strong>nc ayant affecté l’île <strong>de</strong><br />
Tenerife. L’étu<strong>de</strong> inclue : (1) <strong><strong>de</strong>s</strong> investigations <strong>de</strong> terrain en surface et dans <strong><strong>de</strong>s</strong> galeries<br />
souterraines à usage hydrologique, afin <strong>de</strong> reconnaître et d’échantillonner les formations<br />
volcaniques situées <strong>de</strong> part et d’autre <strong>de</strong> <strong>la</strong> structure <strong>de</strong> chaque glissement, (2) <strong>la</strong> datation <strong>de</strong><br />
ces formations en K/Ar et en Ar/Ar, (3) <strong><strong>de</strong>s</strong> analyses chimiques et isotopiques sur les<br />
différentes roches prélevées, visant à caractériser <strong>la</strong> dynamique d’évolution <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
composition <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>ves avant et après chaque effondrement, (4) une approche<br />
géomorphologique préa<strong>la</strong>ble à <strong><strong>de</strong>s</strong> simu<strong>la</strong>tions numériques pour comprendre <strong>la</strong> dynamique<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> ava<strong>la</strong>nches <strong>de</strong> débris.<br />
Nous présentons ici les résultats préliminaires sur le glissement le plus récent, celui d’Icod<br />
que nous comparons au glissement Nord <strong>de</strong> l’île <strong>de</strong> Tahiti (Polynésie française). La cicatrice<br />
du glissement d’Icod (≈200km 3 ) comprend un resserrement important à sa base, amorçant le<br />
chenal dans lequel l’ava<strong>la</strong>nche s’est épanchée en un lobe allongé sur près <strong>de</strong> 80km. A<br />
l’inverse, <strong>la</strong> cicatrice <strong>de</strong> l’ava<strong>la</strong>nche Nord <strong>de</strong> Tahiti, d’un volume d’environ 500km 3 est très<br />
évasée et a permis un <strong>la</strong>rge étalement <strong>de</strong> l’ava<strong>la</strong>nche sur les pentes sous-marines <strong>de</strong> l’île<br />
jusqu’à environ 70km <strong><strong>de</strong>s</strong> côtes. Nos simu<strong>la</strong>tions mettent en évi<strong>de</strong>nce une dynamique<br />
radicalement différente <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>ux écoulements que nous attribuons principalement à <strong>la</strong><br />
morphologie <strong>de</strong> <strong>la</strong> zone <strong>de</strong> départ.<br />
Résumé 6 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Inversion crétacée <strong><strong>de</strong>s</strong> bassins sédimentaires <strong>de</strong> l’Europe <strong>de</strong><br />
l’Ouest : contraintes thermochronologiques<br />
I. Bour 1 , J. Barbarand 1 , M. Pagel 1 , C. Gautheron 1 , Y. Gunnell 2 , J. Yans 3<br />
1. Université Paris-Sud, UMR CNRS-UPS 8148 IDES, Bâtiment 504, F-91405 Orsay ce<strong>de</strong>x, France,<br />
2. Université Denis-Di<strong>de</strong>rot Paris 7, UMR CNRS 8591 Laboratoire <strong>de</strong> Géographie physique, 1 p<strong>la</strong>ce<br />
Aristi<strong>de</strong>-Briand, F-92190 Meudon, France,<br />
3. Facultés Universitaires Notre-Dame <strong>de</strong> <strong>la</strong> Paix, 61 rue <strong>de</strong> Bruxelles, B-5000 Namur, Belgique<br />
La stabilité <strong><strong>de</strong>s</strong> domaines <strong>de</strong> socle est une question fondamentale pour étudier les zones<br />
intrap<strong>la</strong>ques et comprendre leur histoire. Parmi ces domaines, les massifs ar<strong>de</strong>nnais et<br />
bohémien montrent aujourd’hui à l’affleurement <strong><strong>de</strong>s</strong> séries paléozoïques structurées à<br />
l’orogenèse varisque, sur lesquelles reposent en discordance <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>mbeaux <strong>de</strong> sédiments<br />
(Trias à Eocène). L’absence actuelle <strong>de</strong> couverture sédimentaire continue sur l’ensemble <strong>de</strong><br />
ces soubassements suggère qu’ils n’ont jamais été intégralement recouverts. Cependant, il est<br />
probable que les dépôts <strong><strong>de</strong>s</strong> grands bassins environnants (ex : bassin <strong>de</strong> Paris, <strong>de</strong> Saxe, SW<br />
germanique, <strong>de</strong> Pologne) se soient étendus sur le socle ar<strong>de</strong>nnais et bohémien. La surface<br />
d’extension <strong>de</strong> ces bassins a évolué au cours du temps, en fonction <strong>de</strong> l’eustatisme et <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
géodynamique. Ainsi, <strong>la</strong> re<strong>la</strong>tion entre socle et bassins <strong>de</strong>meure incertaine.<br />
En l’absence <strong>de</strong> séries biostratigraphiques, <strong>la</strong> géométrie <strong>de</strong> ces dépôts <strong>de</strong> couverture sur ces<br />
<strong>de</strong>ux massifs peuvent être déterminées par <strong>la</strong> thermochronologie basse température : datation<br />
traces <strong>de</strong> fission (TF) et (U-Th)/He sur apatite. Ces métho<strong><strong>de</strong>s</strong> permettent <strong>de</strong> reconstituer<br />
l’histoire thermique et <strong>de</strong> quantifier chronologiquement les dép<strong>la</strong>cements verticaux affectant<br />
les premiers kilomètres <strong>de</strong> <strong>la</strong> croûte : entre 110±10°C et 40°C qui, pour un géotherme moyen,<br />
correspon<strong>de</strong>nt à <strong><strong>de</strong>s</strong> profon<strong>de</strong>urs comprises entre ~4 km et ~1,5 km. L’échantillonnage a été<br />
réalisé sur les terrains hercyniens du massif ar<strong>de</strong>nnais (Belgique) et bohémien (République<br />
Tchèque) ainsi que sa périphérie (Allemagne, Autriche).<br />
En Ar<strong>de</strong>nnes, les âges TF déterminés sur <strong><strong>de</strong>s</strong> cinérites viséennes et grés dévoniens <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
Synclinoria <strong>de</strong> Dinant et <strong>de</strong> Namur sont compris entre 147±20 et 258±18 Ma. Les longueurs<br />
TF sont comprises entre 12±0,36 et 13,2±0,39 µm. Ces données, modélisées sous AFTSolve©<br />
en tenant compte du contexte géologique régional, fournissent <strong><strong>de</strong>s</strong> histoires thermiques<br />
homogènes sur l’ensemble du massif ar<strong>de</strong>nnais. Elles montrent <strong><strong>de</strong>s</strong> réchauffements du<br />
soubassement primaire fini-carbonifère et au Crétacé supérieur qui sont ici interprétés comme<br />
<strong>la</strong> conséquence <strong>de</strong> dépôts sédimentaires. Ils sont suivis par <strong>de</strong>ux sta<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> refroidissement<br />
pouvant être le résultat <strong>de</strong> phases érosives. Le second sta<strong>de</strong> correspond probablement à une<br />
érosion <strong>de</strong> <strong>la</strong> couverture sédimentaire du Crétacé supérieur <strong>la</strong> limite Crétacé–Paléogène.<br />
En Bohême, les âges TF déterminés sur les granites et gneiss d’âge paléozoïques (Sudètes<br />
et massifs Ouest, Sud et centre bohémien) présentent un intervalle plus <strong>la</strong>rge compris entre<br />
76±5 et 324±15 Ma et <strong><strong>de</strong>s</strong> longueurs FT comprises entre 11,14±0,24 et 14,06±0,13 µm. Les<br />
modélisations AFTSolve© associées sont plus complexes et soulignent <strong><strong>de</strong>s</strong> parcours<br />
thermiques polyphasés plus ou moins diachrones selon les régions. Ces différences peuvent<br />
être associées (1) à <strong><strong>de</strong>s</strong> événements tectoniques régionaux (massif segmenté en différentes<br />
unités structurales), (2) à <strong><strong>de</strong>s</strong> variations d’épaisseurs <strong>de</strong> dépôts sédimentaires dépendant <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
paléotopographie, (3) à <strong><strong>de</strong>s</strong> dépôts marins du Jurassique supérieur et Crétacé supérieur<br />
actuellement érodés.<br />
Ces résultats, intégrés aux données <strong>de</strong> paléotempératures déjà existantes (construction<br />
d’une base <strong>de</strong> données géoréférencées <strong><strong>de</strong>s</strong> âges TF sur l’Europe <strong>de</strong> l’Ouest), permettent<br />
d’apporter une meilleure connaissance <strong>de</strong> <strong>la</strong> paléogéographie <strong><strong>de</strong>s</strong> zones dépourvues<br />
aujourd’hui <strong>de</strong> sédiments et une meilleure reconstitution <strong>de</strong> l’histoire thermique <strong>de</strong> ces bassins<br />
au cours du méso-cénozoïque.<br />
Résumé 7 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
THERMOBAROMETRIE DES ARGILES DANS LES SERIES NATURELLES<br />
Franck BOURDELLE 1<br />
ENCADRANTS : Christian CHOPIN 2 , Teddy PARRA 1 , Olivier BEYSSAC 2<br />
COLLABORATEURS : Eric KOHLER 1 , Ab<strong>de</strong>rrazack EL ALBANI 3<br />
1 IFP, <strong>Département</strong> <strong>de</strong> Géochimie, 1-4 avenue <strong>de</strong> Bois-Préau, 92 852 RUEIL-MALMAISON Ce<strong>de</strong>x, France<br />
2 ENS, Laboratoire <strong>de</strong> Géologie UMR 8538, 24 rue Lhomond, 75 005 PARIS, France<br />
3 UFR SFA POITIERS, Laboratoire HydrASA UMR 6532, bât. Sciences naturelles, 40 avenue du<br />
recteur Pineau, 86 022 POITIERS Ce<strong>de</strong>x, France<br />
franck.bour<strong>de</strong>lle@ifp.fr<br />
Les micas et les chlorites sont <strong><strong>de</strong>s</strong> minéraux ubiquistes dans <strong>la</strong> plupart <strong><strong>de</strong>s</strong> roches<br />
diagénétiques, qu’elles soient <strong>de</strong> nature réservoir, <strong>de</strong> nature couverture, ou du domaine <strong>de</strong><br />
faible métamorphisme. Leurs compositions chimiques dépen<strong>de</strong>nt <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions thermo<br />
barométriques et <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition <strong>de</strong> <strong>la</strong> roche (Vidal & al., 1999a, Parra & al., 2001). Ces<br />
minéraux peuvent donc <strong>de</strong>venir <strong>de</strong> très bons marqueurs <strong>de</strong> l’histoire d’enfouissement au cours<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> diagenèse. Pourtant, l’étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> variations <strong>de</strong> composition <strong>de</strong> ces minéraux en fonction<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> pression et <strong>de</strong> <strong>la</strong> température, contraintes par ailleurs, n’a été que partiellement entreprise<br />
(Cathelineau, 1988, Kranidiotis 1987). Les re<strong>la</strong>tions obtenues ont régulièrement été liées à <strong>la</strong><br />
température. Elles ont ainsi permis d’établir un certain nombre <strong>de</strong> thermomètres, dont le<br />
domaine d’application en terme <strong>de</strong> roche et <strong>de</strong> conditions P-T°, est souvent limité.<br />
L’ambiguïté <strong><strong>de</strong>s</strong> thermomètres et baromètres repose sur le fait que les variations <strong>de</strong><br />
compositions <strong><strong>de</strong>s</strong> minéraux utilisés pour l’estimation peuvent être importante, même à<br />
l’échelle <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>la</strong>me mince (Parra & al., 2000). De plus, <strong>la</strong> pression calculée d’une part et <strong>la</strong><br />
température d’autre part, ne sont pas forcement en adéquation. Cependant, ils <strong>de</strong>meurent <strong>de</strong><br />
bons outils d’étu<strong><strong>de</strong>s</strong> rapi<strong><strong>de</strong>s</strong>, qui permettent <strong>de</strong> mieux contraindre ultérieurement <strong>de</strong> possibles<br />
donnés thermodynamiques sur les solutions soli<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> phyllosilicates.<br />
Dans le cadre d'une étu<strong>de</strong> préliminaire, nous nous sommes proposés d'observer<br />
l’évolution <strong>de</strong> cette chimie <strong><strong>de</strong>s</strong> argiles le long d’un gradient thermique, <strong>de</strong> comprendre les<br />
variations <strong>de</strong> composition <strong>de</strong> ces minéraux et <strong>de</strong> corréler ces résultats aux données <strong>de</strong><br />
températures. La zone d’étu<strong>de</strong> se situe dans les Alpes suisses, prés <strong>de</strong> <strong>la</strong> ville <strong>de</strong> G<strong>la</strong>rus. C’est<br />
un secteur maintes fois étudié dont les conditions thermiques ont été déjà contraintes grâce à<br />
plusieurs thermo baromètres (Rahn, 1995). C’est une zone située à <strong>la</strong> transition entre <strong>la</strong><br />
diagenèse et le métamorphisme, représentant une gamme <strong>de</strong> température estimée entre 200° et<br />
320°C. Afin <strong>de</strong> préserver <strong>la</strong> texture et <strong>de</strong> voir d’éventuelle re<strong>la</strong>tion entre variation <strong>de</strong><br />
composition et agencement <strong><strong>de</strong>s</strong> minéraux, nous avons eu besoin d’analyses ponctuelles<br />
effectuées au MET (EDS standardisée) sur un support <strong>de</strong> type <strong>la</strong>me fine. A cet effet, nous<br />
avons réalisé le découpage <strong>de</strong> <strong>la</strong>mes ultraminces avec un FIB (Son<strong>de</strong> ionique focalisée).<br />
Les premiers résultats montrent une évolution compositionnelle <strong><strong>de</strong>s</strong> chlorites et <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
micas qui peut être expliquée par <strong><strong>de</strong>s</strong> substitutions chimiques et corrélée aux variations <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
conditions d'enfouissement. Ainsi, entre 200 et 300°C, les chlorites présentent <strong><strong>de</strong>s</strong> évolutions<br />
<strong>de</strong> leur contenu (notamment du rapport Fer-Magnésium) supposant <strong><strong>de</strong>s</strong> substitutions<br />
Tschermak et Ferromagnésienne, alors que les micas présentent <strong>de</strong>ux substitutions<br />
supplémentaires : <strong>la</strong> substitution Pyrophyllitique et <strong>la</strong> substitution Di-Trioctaédrique. Les<br />
prochaines analyses doivent permettre <strong>de</strong> coupler <strong>de</strong> manière précise variations chimiques et<br />
variations thermo barométriques.<br />
La mise en re<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> ces substitutions avec les données <strong>de</strong> pression et <strong>de</strong><br />
température, <strong>la</strong> multiplication <strong><strong>de</strong>s</strong> analyses et l'application du même protocole à une <strong>de</strong>uxième<br />
zone d'étu<strong>de</strong> (Gulf Coast, USA) doivent permettre, in fine, <strong>la</strong> mise en p<strong>la</strong>ce <strong><strong>de</strong>s</strong> outils<br />
permettant d’obtenir, à partir <strong><strong>de</strong>s</strong> argiles, <strong><strong>de</strong>s</strong> informations quantitatives sur l’histoire thermo<br />
barométrique <strong><strong>de</strong>s</strong> roches.<br />
Résumé 8 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Naktong Vallis, témoin d’une activité fluviale durant l’Hespérien<br />
S. Bouley V. Ansan N. Mangold Ph. Masson et G.Neukum<br />
(sylvain.bouley@u-psud.fr)<br />
La plus part <strong><strong>de</strong>s</strong> reséaux <strong>de</strong> vallées sur Mars se situe dans les terrains cratérisés du sud et sont<br />
d’âge Noachien (>3.7Ga). Néanmoins dans <strong>la</strong> même région se trouvent <strong><strong>de</strong>s</strong> dépots<br />
Hespériens (entre 3.2 et 3.7 Ga) appellés p<strong>la</strong>ines intercratères. La re<strong>la</strong>tion entre ces p<strong>la</strong>ines<br />
intercratères et les réseaux <strong>de</strong> vallées et plus particulierement les têtes <strong>de</strong> vallées permettent<br />
<strong>de</strong> déterminer <strong>la</strong> durée <strong>de</strong> l’activité fluviale à différents endroits. Nous avons concentré notre<br />
étu<strong>de</strong> sur Naktong Vallis, <strong>la</strong> partie sud du plus grand réseau <strong>de</strong> vallée martien s’éta<strong>la</strong>nt sur<br />
4700 km. Naktong Vallis d’une longeur <strong>de</strong> 1200 kim prend source dans Terra Sabae (4°S,<br />
38°E) et <strong>de</strong>bouche à l’est du cratère Arago (10°N, 30°E). Le réseau fluvial est composé <strong>de</strong><br />
plusieurs tributaires principaux et présente une <strong>de</strong>nsité <strong>de</strong> drainage moyenne <strong>de</strong> 7.6_10 -3 km -<br />
1 . Il est caractérisé par un ordre <strong>de</strong> Strahler maximal <strong>de</strong> 5. Les images à haute résolution <strong>de</strong><br />
HRSC <strong>de</strong> <strong>la</strong> son<strong>de</strong> Mars Express permettent <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminer où les p<strong>la</strong>ines intercratères se<br />
trouvent et d’étudier précisement <strong>la</strong> morphologie <strong><strong>de</strong>s</strong> têtes <strong>de</strong> vallées sur ces p<strong>la</strong>ines.<br />
Naktong Vallis avec sa vallée rectangu<strong>la</strong>ire et ses têtes en amphithéatres montrent que le<br />
sappement était certainement le processus majeur pour former ce réseau <strong>de</strong> vallées. De plus<br />
en comptant les cratères, l’âge <strong>de</strong> <strong>la</strong> formation <strong><strong>de</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ines intercratères a été <strong>de</strong>terminé.<br />
Nous avons ainsi constaté que <strong>la</strong> vallée incise <strong><strong>de</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ines <strong>de</strong> l’Hespérien Supérieur et est<br />
recouverte par <strong><strong>de</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ines <strong>de</strong> l’Hespérien inférieur. Cependant <strong>de</strong> faibles incisions sur les<br />
plus jeunes p<strong>la</strong>ines montre une réactivation fluviale à <strong>la</strong> fin <strong>de</strong> l’Hespérien. Notre étu<strong>de</strong><br />
montre <strong>la</strong> présence <strong>de</strong> précipitation ou <strong>de</strong> fonte <strong>de</strong> neige durant une majeure partie <strong>de</strong><br />
l’Hespérien. Le climat a été ainsi certainement plus humi<strong>de</strong> et chaud que le climat actuel<br />
pendant près d’un milliard d’années.<br />
Résumé 9 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores et interactions soli<strong><strong>de</strong>s</strong>-solutions en milieu poreux<br />
a Majda Bouzid, majda.bouzid@u-psud.fr<br />
Encadrée par : b Lionel Mercury et c Jean Michel Matray<br />
a UMR 8148 IDES, bâtiment 504, 3 ème étage, 91 405 Orsay CEDEX<br />
b Institut <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Terre</strong> d'Orléans, UMR 6113, 45071 Orléans ce<strong>de</strong>x<br />
c IRSN, 92260 Fontenay-aux-Roses<br />
Le rôle <strong>de</strong> <strong>la</strong> taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores dans les phénomènes <strong>de</strong> précipitation-mobilisation a été mis en<br />
évi<strong>de</strong>nce dans <strong><strong>de</strong>s</strong> milieux poreux aussi divers que <strong><strong>de</strong>s</strong> bétons, <strong><strong>de</strong>s</strong> sols ou <strong><strong>de</strong>s</strong> pierres <strong>de</strong><br />
construction. Les observations collectées rapportent que certains minéraux ont tendance à<br />
précipiter dans les pores les plus fins, tandis que d’autres précipitent plutôt dans les pores les<br />
plus gros (Benavente et al., 2004). Des étu<strong><strong>de</strong>s</strong> expérimentales sur <strong><strong>de</strong>s</strong> matériaux poreux<br />
synthétiques (Dandurand et al., 1982) ont montré une variation <strong>de</strong> <strong>la</strong> chimie <strong><strong>de</strong>s</strong> solutions<br />
collectées en fonction <strong>de</strong> <strong>la</strong> taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores d’où elles étaient extraites. Au niveau terrain, <strong>de</strong><br />
nombreuses observations conduites dans les stations expérimentales <strong>de</strong> recherche (e.g. Mont<br />
Terri) montrent une cristallisation <strong>de</strong> gypse dans les fractures dont l’épaisseur est au moins<br />
supérieure à 10µm d’épaisseur dans <strong>la</strong> zone endommagée située autour <strong><strong>de</strong>s</strong> ouvrages (e.g.<br />
joints <strong>de</strong> décompression, d’origine tectonique ou <strong>de</strong> désaturation). Or ces précipitations<br />
peuvent retar<strong>de</strong>r voire empêcher l’auto-scellement <strong><strong>de</strong>s</strong> fractures après resaturation <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
galeries, et ainsi faciliter le transfert <strong><strong>de</strong>s</strong> radionucléi<strong><strong>de</strong>s</strong> dans cette zone.<br />
L'objectif <strong>de</strong> notre étu<strong>de</strong> est <strong>de</strong> développer une approche expérimentale permettant <strong>de</strong><br />
déterminer les paramètres contrô<strong>la</strong>nt <strong>la</strong> cristallisation/dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> sels en fonction <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores et <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions physico-chimiques du milieu. Pour ceci nous travaillons sur<br />
<strong>la</strong> précipitation <strong>de</strong> sels dans <strong><strong>de</strong>s</strong> capil<strong>la</strong>ires et <strong><strong>de</strong>s</strong> filtres nano à micrométriques. Nous utilisons<br />
aussi une presse à membrane et une ultra-centrifugeuse qui permettent d'étudier <strong>la</strong> variation<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> composition chimique <strong><strong>de</strong>s</strong> solutions extraites en fonction <strong>de</strong> <strong>la</strong> taille <strong><strong>de</strong>s</strong> pores.<br />
Ces travaux sont menés sur <strong><strong>de</strong>s</strong> matériaux synthétiques analogues <strong><strong>de</strong>s</strong> matériaux naturels,<br />
pour travailler individuellement sur chaque paramètre mis en jeu.<br />
Benavente D., Garcia <strong>de</strong>l Cura M.A, Garcia-Guinea, Sanchez-Moral S., Ordonez S. (2004) J.<br />
Crystal Growth 260, 532-544.<br />
Dandurand J.L., Mizele J., Schott J., Bourgeat F., Valles V., Tardy Y. (1982) Sci. Géol. Bull.<br />
35, 1-2, 71-79.<br />
Résumé 10 sur 41
Résumé :<br />
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Signature sismologique <strong><strong>de</strong>s</strong> glissements <strong>de</strong> terrains :<br />
La crise <strong>de</strong> Ramche, Népal Central<br />
Arnaud BURTIN contact: burtin@geologie.ens.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> Géologie, École Normale Supérieure <strong>de</strong> Paris – CNRS<br />
Le Népal comme tout l’arc hima<strong>la</strong>yen subit chaque année une saison <strong><strong>de</strong>s</strong> pluies<br />
soutenues <strong>de</strong> Juin à Octobre, et voit l’occurrence <strong>de</strong> nombreux glissements <strong>de</strong> terrain ayant<br />
d'importantes conséquences sociétales. Pendant <strong>la</strong> mousson d'été 2003, <strong>la</strong> première phase <strong>de</strong><br />
l’expérience sismologique Hi-CLIMB, déployée à travers <strong>la</strong> haute chaîne, a permis un suivi<br />
<strong>de</strong> l’ensemble <strong><strong>de</strong>s</strong> « glissements <strong>de</strong> terrain » ayant eu lieu le long <strong>de</strong> <strong>la</strong> rivière Trisuli. Pour<br />
l’un d’entre eux (le glissement du 15 août 2003 près <strong>de</strong> Ramche), <strong><strong>de</strong>s</strong> photos <strong>de</strong> terrains et <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
témoignages locaux permettent <strong>de</strong> le localiser dans le temps et l’espace. Cependant<br />
l’observation <strong><strong>de</strong>s</strong> huit heures d’enregistrements sismologiques ainsi que l’analyse spectrale du<br />
contenu associé aux glissements montrent <strong>de</strong> nombreuses complexités à <strong><strong>de</strong>s</strong> échelles <strong>de</strong> temps<br />
variables : <strong>de</strong> <strong>la</strong> secon<strong>de</strong> à plusieurs dizaines d'heures.<br />
Associé à <strong>la</strong> crise <strong>de</strong> Ramche, trois pulses majeurs d’énergie <strong>de</strong> plusieurs dizaines <strong>de</strong><br />
secon<strong><strong>de</strong>s</strong> sont observés, dont un est probablement induit par <strong>la</strong> zone éboulis visible sur les<br />
photos <strong>de</strong> terrain. La relocalisation par dé<strong>la</strong>i <strong><strong>de</strong>s</strong> arrivées d'on<strong>de</strong> <strong>de</strong> ces événements les p<strong>la</strong>cent<br />
tous au niveau <strong><strong>de</strong>s</strong> ravines <strong>de</strong> Ramche. Situées au front <strong>de</strong> <strong>la</strong> haute chaîne parmi les pentes<br />
super-critiques, ces ravines seraient à l’origine d'un signal sismique <strong>de</strong> plusieurs heures, avec<br />
un accroissement du bruit sismique haute-fréquence comparable à celui mis en évi<strong>de</strong>nce plus<br />
au nord comme étant une manifestation du transport <strong>de</strong> <strong>la</strong> charge <strong>de</strong> fond dans <strong>la</strong> rivière<br />
Trisuli. Les caractéristiques <strong>de</strong> ce signal sismologique sont également visibles à plusieurs<br />
reprises lors <strong>de</strong> l'été 2003 (une vingtaine <strong>de</strong> fois). Leurs occurrences ont pour origine <strong>la</strong><br />
présence <strong>de</strong> fortes pluies provoquant au sein <strong>de</strong> ces ravines <strong><strong>de</strong>s</strong> coulées <strong>de</strong> débris qui sont<br />
responsables <strong>de</strong> l’augmentation du bruit <strong>de</strong> fond sismique (choc entre blocs) et pouvant<br />
également expliquer les pulses <strong>de</strong> concentration <strong><strong>de</strong>s</strong> matières soli<strong><strong>de</strong>s</strong> dans les rivières<br />
hima<strong>la</strong>yennes.<br />
À ce<strong>la</strong> et précé<strong>de</strong>nt les glissements <strong>de</strong> Ramche, <strong><strong>de</strong>s</strong> micro-pulses <strong>de</strong> quelques secon<strong><strong>de</strong>s</strong><br />
cohérents entre stations pourraient être associés à une érosion <strong>de</strong> berge <strong><strong>de</strong>s</strong> ravines par <strong>la</strong><br />
chute <strong>de</strong> blocs rocheux métriques et/ou à <strong>la</strong> possible rupture <strong>de</strong> « patch » amenant à <strong>la</strong><br />
déstabilisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> pente et à sa rupture. Cependant l’occurrence <strong>de</strong> ces courts événements<br />
ne semble pas être vérifiée pour <strong>la</strong> totalité <strong><strong>de</strong>s</strong> crises observées pour <strong>la</strong> pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> mousson<br />
2003. L’occurrence <strong>de</strong> glissement avec une rupture soudaine et importante semblerait être <strong>la</strong><br />
conséquence <strong><strong>de</strong>s</strong> déstabilisations <strong>de</strong> pente provoquées par les ravines et ne serait pas<br />
entièrement induite par <strong>la</strong> pluviométrie.<br />
Résumé 11 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Emission <strong>de</strong> cendres pendant l’activité explosive <strong><strong>de</strong>s</strong> volcans <strong>de</strong> <strong>la</strong> région napolitaine en zone<br />
distale : estimation, caractérisation physico-chimique et construction d’une base <strong>de</strong> données<br />
pour mieux evaluer les aléas volcaniques dans le sud <strong>de</strong> l’Italie.<br />
Benoît Caron 1 , Roberto Santacroce 1 , Giuseppe Siani 2 , Martine Paterne 3 , Roberto Sulpizio 4 ,<br />
Giovanni Zanchetta 1<br />
1 Dipartimento di scienze <strong>de</strong>l<strong>la</strong> Terra, via S. Maria 53, 56126, Pisa, Italy; 2 IDES, Université<br />
Paris-Sud , bât. 504, 91405 Orsay, France; 3 LSCE-CNRS, bât. 12 av. De <strong>la</strong> Terrasse, 91198<br />
Gif sur Yvette, France; 4 Dipartimento Geomineralogico, via Orabona 4, 70125, Bari, Italy<br />
Outre <strong>la</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong>truction <strong><strong>de</strong>s</strong> sites proches <strong><strong>de</strong>s</strong> volcans, l’accumu<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> cendres<br />
volcaniques en zones distales peut provoquer l’écroulement <strong><strong>de</strong>s</strong> toits, l’interruption <strong><strong>de</strong>s</strong> lignes<br />
(transports, électricité, téléphone…). De tels effets se sont sûrement vérifiés dans le passé<br />
dans <strong>la</strong> région napolitaine et dans <strong><strong>de</strong>s</strong> vastes zones <strong>de</strong> <strong>la</strong> Campanie et <strong><strong>de</strong>s</strong> Pouilles, atteintes<br />
par les dépôts <strong>de</strong> cendres émises pendant l’activité <strong><strong>de</strong>s</strong> volcans napolitains Somma-Vesuvio,<br />
Campi Flegrei, Ischia et Procida. Or, malgré les récents avancements dans <strong>la</strong> définition <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
chronostratigraphie <strong><strong>de</strong>s</strong> séries volcaniques napolitaines (Andronico et al., 1996 ; Civetta et al.,<br />
1998), les propriétés physiques <strong><strong>de</strong>s</strong> dépôts <strong>de</strong> cendres localisés en zone distale restent encore<br />
à déterminer et caractériser. L’estimation <strong>de</strong> <strong>la</strong> dispersion, <strong>la</strong> caractérisation physico-chimique<br />
et <strong>la</strong> construction d’une base <strong>de</strong> donnée permettront <strong>de</strong> mieux évaluer les aléas volcaniques<br />
dans le sud <strong>de</strong> l’Italie. En effet, l’évaluation <strong>de</strong> <strong>la</strong> dangerosité associée à leur dépôt n’est pas<br />
complètement intégrée dans les modèles <strong>de</strong> mitigation du risque volcanique (Cioni et al.,<br />
2003 ; Sulpizio et al., 2005).<br />
La multidisciplinarité est nécessaire pour mener à bien ce projet <strong>de</strong> recherche. A partir<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> nouveaux affleurements et <strong><strong>de</strong>s</strong> nouvelles carottes sédimentaires, les analyses<br />
téphrostratigraphiques permettront <strong>de</strong> compléter <strong>la</strong> base <strong>de</strong> données <strong>de</strong> chaque éruption ainsi<br />
que <strong>la</strong> reconstruction <strong><strong>de</strong>s</strong> zones <strong>de</strong> dispersion <strong>de</strong> ces évènements éruptifs. Cette première<br />
année <strong>de</strong> thèse fut focalisée sur l’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux carottes sédimentaires prélevées<br />
respectivement dans le Lac d’Ohrid en Albanie (JO2004) et dans <strong>la</strong> mer Ionienne (MD90-<br />
918).<br />
JO2004 est l’objet d’une étu<strong>de</strong> à haute résolution. Son observation minutieuse et les<br />
analyses géochimiques <strong><strong>de</strong>s</strong> éléments majeurs sur les esquilles <strong>de</strong> verres volcaniques détectées<br />
ont permis <strong>de</strong> retrouver quatre éruptions : P-11 <strong>de</strong> Pantelleria (131 ka), Y-5 Ignimbrite<br />
Campanienne (39 ka) et l’éruption Y-3 (30 ka) associées aux Champs Phlégréens, et une<br />
éruption campanienne, X-6 (107 ka).<br />
MD90-918 est échantillonnée dans le but d’obtenir une chronostratigraphie à partir <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> composition isotopique <strong>de</strong> l’oxygène (δ18O) <strong>de</strong> foraminifères Globigerinoi<strong><strong>de</strong>s</strong> ruber. Puis,<br />
une tephrostratigraphie détaillée <strong>de</strong> <strong>la</strong> carotte sera développée à partir d’un comptage <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
fraction détritique et en particulier d’esquilles <strong>de</strong> verres volcaniques. Une analyse préliminaire<br />
a permis d’i<strong>de</strong>ntifier six niveaux <strong>de</strong> tephra dont l’éruption Vésuvienne <strong>de</strong> Mercato. Un<br />
troisième échantillonnage a été effectué en continue pour obtenir un enregistrement<br />
paléomagnétique détaillé permettant, entre autre, <strong>de</strong> restituer les évènements<br />
paléomagnétiques et paléoclimatiques.<br />
D’autre part, une étu<strong>de</strong> géochimique <strong><strong>de</strong>s</strong> éléments majeurs <strong>de</strong> tephra provenant <strong>de</strong> trois<br />
carottes du <strong>la</strong>c <strong>de</strong> Scutari (Albanie) a permis <strong>de</strong> retrouver les éruptions <strong>de</strong> Pollena (472 AD),<br />
Avellino (3760±70 yr BP) ainsi qu’une troisième éruption <strong><strong>de</strong>s</strong> Champs Phlégréens qui reste à<br />
définir précisément. Une quatrième éruption historique <strong>de</strong> l’Etna fut mise en évi<strong>de</strong>nce.<br />
L’autre volet <strong>de</strong> cette première année <strong>de</strong> thèse fut le développement d’une base <strong>de</strong><br />
donnée et d’un SIG concernant l’historique éruptif <strong>de</strong> chaque volcan italien. Ce SIG permettra<br />
donc d’avoir une fiche d’i<strong>de</strong>ntité détaillée et complète pour chacune <strong><strong>de</strong>s</strong> éruptions.<br />
Résumé 12 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Effet <strong>de</strong> l’apport <strong>de</strong> composts sur <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong> l’eau dans le sol, <strong>la</strong> disponibilité <strong>de</strong><br />
l’azote pour <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nte et le lessivage du nitrate : cas d’un sol limoneux cultivé du Bassin<br />
Parisien (Feucherolles).<br />
Chalhoub Maha<br />
mchalhou@grignon.inra.fr<br />
mahashalhub@yahoo.fr<br />
UMR –INRA/AgroParisTech Environnement et Gran<strong><strong>de</strong>s</strong> Cultures<br />
BP 01. 1 Route <strong>de</strong> Beynes<br />
78850 Thiverval-Grignon<br />
Une étu<strong>de</strong> expérimentale à long terme, à Feucherolles (Yvelines, France), a été initiée <strong>de</strong>puis<br />
1998 afin d’évaluer l’impact agronomique et environnemental <strong>de</strong> composts d’origine urbaine.<br />
Trois composts différents par leur propriétés bio-physico-chimiques sont apportés sur<br />
chaume <strong>de</strong> blé, tous les <strong>de</strong>ux ans, à partir <strong>de</strong> 1998 jusqu’à présent avec une dose <strong>de</strong> 4 tonnes<br />
<strong>de</strong> C organique/ hectare : un compost issu d’ordures ménagères résiduelles après collecte<br />
sélective <strong><strong>de</strong>s</strong> embal<strong>la</strong>ges propres et secs (OMR), un compost issu <strong>de</strong> <strong>la</strong> fraction<br />
fermentescible <strong><strong>de</strong>s</strong> ordures ménagères collectée sélectivement (FFOM), un compost issu d’un<br />
mé<strong>la</strong>nge <strong>de</strong> déchets verts et boues <strong>de</strong> station d’épuration (DVB). Les effets <strong>de</strong> ces composts<br />
sont comparés à ceux d’un fumier <strong>de</strong> bovin et à un témoin sans amen<strong>de</strong>ment organique. Le<br />
dispositif est cultivé selon une rotation maïs-blé.<br />
Une parcelle <strong>de</strong> chaque traitement a été équipée avec <strong><strong>de</strong>s</strong> tensiomètres pour <strong>la</strong> mesure <strong>de</strong><br />
potentiel <strong>de</strong> l’eau dans le sol et <strong><strong>de</strong>s</strong> son<strong><strong>de</strong>s</strong> TDR (Time Domain Reflectomery) pour <strong>la</strong><br />
mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> teneur en eau volumique, à différentes profon<strong>de</strong>urs al<strong>la</strong>nt <strong>de</strong> 20 à 160 cm, et<br />
avec un lysimètre à mêche situé à 40 cm <strong>de</strong> profon<strong>de</strong>ur pour l’échantillonnage <strong>de</strong> <strong>la</strong> solution<br />
<strong>de</strong> sol.<br />
Afin <strong>de</strong> suivre <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong> l’eau dans le sol, un traçage <strong>de</strong> l’eau a été fait avec un traceur<br />
inerte conservatif (le bromure). Des prélèvements <strong>de</strong> sol, tous les 50 mm <strong>de</strong> pluie sont prévus<br />
jusqu’à 1,20 m <strong>de</strong> profon<strong>de</strong>ur. Deux campagnes <strong>de</strong> prélèvement ont déjà été faites. La<br />
cartographie <strong>de</strong> <strong>la</strong> dose <strong>de</strong> traceur épandue en surface du sol indique une variabilité<br />
importante en x et y <strong>de</strong> l’épandage <strong>de</strong> bromure effectué qui peut être liée au <strong>la</strong>bour et à<br />
l’hétérogénéité <strong>de</strong> <strong>la</strong> pulvérisation.<br />
Les différents profils <strong>de</strong> bromure observés seront comparés avec ceux simulés à l’ai<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
propriétés hydrauliques <strong><strong>de</strong>s</strong> sols mesurées pour évaluer les effets <strong>de</strong> l’apport <strong>de</strong> ces composts<br />
sur <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong> l’eau dans le sol. Pour le suivi <strong>de</strong> <strong>la</strong> minéralisation et <strong>de</strong> <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong><br />
l’azote dans le sol, <strong><strong>de</strong>s</strong> prélèvements sur <strong>la</strong> pério<strong>de</strong> octobre 2007- octobre 2008 ont été<br />
prévus sur <strong><strong>de</strong>s</strong> parcelles maintenus sans culture et ayant reçu les mêmes traitements. Pour le<br />
suivi du développement <strong>de</strong> <strong>la</strong> culture <strong>de</strong> maïs, l’indice foliaire va être suivi entre mai et<br />
octobre 2008. Pour étudier l’impact <strong>de</strong> ces apports sur l’ensemble du système (sol, p<strong>la</strong>nte,<br />
atmosphère et composts), une modélisation prenant en compte les différents compartiments<br />
du système va être effectuée avec les modèles Pastis (Garnier et al., 2003) et CERES-EGC<br />
(Gabrielle et al., 2005).<br />
Résumé 13 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Reconstruction <strong>de</strong> l'hydrologie <strong>de</strong> l'At<strong>la</strong>ntique Nord à partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition<br />
isotopique du Nd <strong><strong>de</strong>s</strong> coraux profonds<br />
Kévin COPARD<br />
Laboratoire IDES, bat 504, université Paris-Sud, 91400 Orsay<br />
Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences du Climat et <strong>de</strong> l’Environnement, bat 12, 91198, Gif-surYvette<br />
Les isotopes radiogéniques du Nd, métaux traces dissous dans l’océan, sont<br />
indépendants <strong><strong>de</strong>s</strong> processus <strong>de</strong> fractionnements qui peuvent se produire au cours <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
processus biologiques. Le temps <strong>de</strong> rési<strong>de</strong>nce du Nd dans l’océan, estimé récemment à<br />
environ 500-1000 ans, est inférieur au temps <strong>de</strong> brassage <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux océaniques impliquant que<br />
les différentes masses d’eau océanique se caractérisent par <strong><strong>de</strong>s</strong> valeurs <strong>de</strong> l’eNd contrastées<br />
qui dépen<strong>de</strong>nt <strong>de</strong> <strong>la</strong> distribution très hétérogène <strong><strong>de</strong>s</strong> compositions isotopiques en Nd <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
formations géologiques contribuant aux sources en Nd dissous à l’océan. Ces isotopes<br />
radiogéniques constituent donc <strong><strong>de</strong>s</strong> traceurs isotopiques <strong>de</strong> choix pour tracer l’origine et le<br />
mouvement <strong><strong>de</strong>s</strong> masses d’eau dans l’océan et pour estimer les proportions <strong>de</strong> mé<strong>la</strong>nge<br />
pouvant se réaliser entre les différentes masses d’eau.<br />
Nous nous proposons <strong>de</strong> transposer ce nouveau traceur <strong>de</strong> <strong>la</strong> dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> masses<br />
d’eau océanique aux archives sédimentaires que constituent les coraux benthiques baignant<br />
les masses d’eau <strong>de</strong> sub-surface et intermédiaires (150-1500 m) <strong>de</strong> <strong>la</strong> marge Est <strong>de</strong><br />
l’At<strong>la</strong>ntique Nord afin <strong>de</strong> restituer les évolutions passées <strong>de</strong> <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong> ces masses<br />
d’eau dont le rôle est actuellement sous-estimé dans les modèles <strong>de</strong> circu<strong>la</strong>tion thermocline.<br />
Ce sujet <strong>de</strong> thèse se propose : (1) <strong>de</strong> spécifier les phases porteuses du Nd au sein du squelette<br />
corallien ; (2) <strong>de</strong> réaliser une étu<strong>de</strong> géochimique détaillée afin <strong>de</strong> comprendre et d’estimer les<br />
interactions géochimiques potentielles pouvant se réaliser entre les squelettes coralliens<br />
aragonitiques et le sédiment encaissant au cours <strong>de</strong> diagenèse précoce. Ces étu<strong><strong>de</strong>s</strong> permettront<br />
<strong>de</strong> documenter, d’une manière plus générale, les processus d’acquisition <strong>de</strong> <strong>la</strong> signature<br />
isotopique <strong>de</strong> Nd <strong><strong>de</strong>s</strong> carbonates marins ; (3) <strong>de</strong> réaliser <strong><strong>de</strong>s</strong> analyses sur <strong><strong>de</strong>s</strong> coraux actuels<br />
localisés sur les marges Est <strong>de</strong> l’At<strong>la</strong>ntique Nord et <strong>de</strong> <strong>la</strong> mer <strong>de</strong> Norvège afin <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>r cette<br />
nouvelle archive sédimentaire dans <strong>la</strong> restitution <strong>de</strong> <strong>la</strong> dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> masses d’eau <strong>de</strong> subsurface<br />
et intermédiaire et (4) <strong>de</strong> réaliser une étu<strong>de</strong> paléohydrologique <strong>de</strong> l’At<strong>la</strong>ntique nord à<br />
une échelle <strong>de</strong> temps intégrant les 2000 <strong>de</strong>rnières années. En effet, avec l’augmentation <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
gaz à effet <strong>de</strong> serre et le réchauffement global, les modèles couplés océan-atmosphère<br />
prédisent un ralentissement <strong>de</strong> <strong>la</strong> formation <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux intermédiaires et profon<strong><strong>de</strong>s</strong> dans l’océan<br />
At<strong>la</strong>ntique lié à <strong>la</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong>salure <strong><strong>de</strong>s</strong> eaux <strong>de</strong> surface (IPCC, 2001). Dans ce contexte, nous<br />
chercherons à restituer, à partir <strong>de</strong> l’analyses <strong><strong>de</strong>s</strong> isotopes du Nd <strong><strong>de</strong>s</strong> coraux profonds, <strong>la</strong><br />
trajectoire <strong><strong>de</strong>s</strong> masses d’eau <strong><strong>de</strong>s</strong> gyres subpo<strong>la</strong>ires et subtropicales dont les compositions<br />
isotopiques en Nd sont contrastées. Les isotopes du Nd, couplés à d’autres traceurs<br />
géochimiques <strong><strong>de</strong>s</strong> masses d’eau ( 14 C) et <strong>de</strong> température (isotopes stables du C et <strong>de</strong> l’O),<br />
permettront ainsi <strong>de</strong> restituer les variations <strong>de</strong> l’hydrologie <strong><strong>de</strong>s</strong> gyres subpo<strong>la</strong>ire et<br />
subtropicale.<br />
Ce travail <strong>de</strong> thèse s’inscrit dans le projet ANR NEWTON (North-Est At<strong>la</strong>ntic Water<br />
Mass Geochemical Tracers During the Past 60 Years and Beyond ) qui a débuté en Novembre<br />
2006 et pour une pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> 3 années entre les <strong>la</strong>boratoires IDES, LSCE, LOCEAN et<br />
IFREMER.<br />
Résumé 14 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Friction <strong><strong>de</strong>s</strong> failles déduite par inversion et par étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> reproductibilité <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
expériences en boîte à sable.<br />
Nadaya Cubas, cubas@geologie.ens.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> Géologie, ENS, 24 rue Lhomond, 75231 Paris ce<strong>de</strong>x 05<br />
Le but <strong>de</strong> ce travail est <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>r <strong>la</strong> théorie <strong>de</strong> l'analyse limite appliquée à un prisme<br />
d'accrétion, permettant <strong>la</strong> prédiction <strong><strong>de</strong>s</strong> séquences <strong>de</strong> chevauchements. Pour ce<strong>la</strong>, nous nous<br />
proposons <strong>de</strong> reproduire un prisme en boîte à sable et <strong>de</strong> retrouver les coefficients <strong>de</strong> friction<br />
interne et <strong><strong>de</strong>s</strong> failles par une métho<strong>de</strong> d'inversion. Avant l'inversion, une première étape<br />
d'analyse statistique <strong>de</strong> <strong>la</strong> reproductibilité <strong><strong>de</strong>s</strong> résultats expérimentaux s'avère indispensable.<br />
Pour ce<strong>la</strong>, chaque expérience a été répétée 5 fois. Afin <strong>de</strong> s'affranchir <strong>de</strong> l'effet <strong><strong>de</strong>s</strong> murs<br />
<strong>la</strong>téraux, on utilise une boîte réversible permettant 'd'inverser' les coefficients <strong>de</strong> friction <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
bords. A <strong>la</strong> fin <strong>de</strong> chaque expérience, le sable est mouillé et coupé pour mesurer les<br />
observables : le nombre, <strong>la</strong> position, le pendage <strong><strong>de</strong>s</strong> rampes et <strong><strong>de</strong>s</strong> rétro-chevauchements<br />
ainsi que leur durée <strong>de</strong> vie. La distance entre ces coupes est choisie <strong>de</strong> façon à ce que <strong>la</strong><br />
variation <strong>de</strong> l'une à l'autre soit du même ordre que celle d'une expérience à l'autre. Chaque<br />
coupe peut ainsi être considérée comme une expérience indépendante. De plus, après<br />
comparaison entre expériences à friction <strong>la</strong>térale opposée, seules les coupes n'ayant pas été<br />
affectées par les effets <strong>de</strong> bords sont sélectionnées. La première étape <strong>de</strong> cette analyse<br />
statistique consiste à vérifier l'indépendance <strong><strong>de</strong>s</strong> observables choisis par un calcul <strong>de</strong><br />
corré<strong>la</strong>tion. Dans un second temps, on détermine par un test _ 2 <strong>la</strong> loi statistique (gaussienne<br />
ou <strong>la</strong>p<strong>la</strong>cienne) décrivant <strong>la</strong> distribution <strong>de</strong> ces observables. On peut remarquer que les<br />
pendages <strong><strong>de</strong>s</strong> rampes et <strong><strong>de</strong>s</strong> rétro-chevauchements sont essentiellement contrôlés par les<br />
propriétés internes du sable, alors que le nombre, <strong>la</strong> durée <strong>de</strong> vie et <strong>la</strong> position d'une faille<br />
est extrêmement sensible à <strong>la</strong> géométrie initiale. Une fois <strong>la</strong> norme choisie, on peut ensuite<br />
définir une distribution <strong>de</strong> probabilité pour les paramètres <strong>de</strong> friction (interne, du<br />
décollement et <strong>de</strong> <strong>la</strong> rampe).<br />
Résumé 15 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
INFLUENCE DES COMPOSITIONS CALCULEES ET MESUREES DE LA VAPEUR<br />
ATMOSPHERIQUE SUR LES BILANS HYDROLOGIQUES ET ISOTOPIQUES ( 18 O<br />
AND 2 H) DES LACS DE LA MBAKA (TANZANIE)<br />
De<strong>la</strong><strong>la</strong>n<strong>de</strong> Manuël<strong>la</strong>, Bergonzini Laurent, Massault Marc<br />
UMR-CNRS 8148 IDES, Université Paris-Sud, Bât 504, 91405 Orsay ce<strong>de</strong>x, France.<br />
manuel<strong>la</strong>.<strong>de</strong><strong>la</strong><strong>la</strong>n<strong>de</strong>@u-psud.fr<br />
Les bi<strong>la</strong>ns hydrologiques <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>cs <strong>de</strong> cratère fermés, <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mbaka (Masoko,<br />
Katubwi, Kyambangunguru, I<strong>la</strong>mba, Kingiri), localisés au Nord du <strong>la</strong>c Ma<strong>la</strong>wi (Sud-Ouest<br />
Tanzanie) sont établis à partir du modèle d'évaporation <strong>de</strong> Craig-Gordon. Dans cette<br />
approche, le paramètre le plus difficile à évaluer est <strong>la</strong> signature isotopique <strong>de</strong> <strong>la</strong> vapeur<br />
évaporée (δE), qui est indirectement estimée à partir <strong><strong>de</strong>s</strong> compositions <strong>de</strong> <strong>la</strong> vapeur<br />
atmosphérique (δA) ou évaporante. Etant donné que les solutions obtenues à partir <strong>de</strong><br />
l'approche basée sur l'équilibre isotopique entre les précipitations et <strong>la</strong> vapeur atmosphérique<br />
sont sans réalité physique dans cette région spécifique, les bi<strong>la</strong>ns hydrologiques <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>cs sont<br />
établis et discutés sur <strong>la</strong> base <strong><strong>de</strong>s</strong> compositions <strong>de</strong> δA dérivées à partir du bi<strong>la</strong>n du <strong>la</strong>c terminal<br />
Rukwa et mesurées sur <strong><strong>de</strong>s</strong> échantillons <strong>de</strong> vapeur prélevés au-<strong><strong>de</strong>s</strong>sus <strong><strong>de</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ns d'eau étudiés.<br />
Les compositions moyennes <strong>de</strong> <strong>la</strong> vapeur atmosphérique locale mesurées (δAm), estimées à -<br />
13,7 ‰ en δ 18 O et à -76 ‰ en δ 2 H, sont légèrement inférieures à celles dérivées à partir du<br />
bi<strong>la</strong>n du <strong>la</strong>c Rukwa (δ 18 OAtl = -10.4 ‰ et δ 2 HAtl = -64 ‰), ce qui pourrait être<br />
principalement lié à <strong>la</strong> position moins équatoriale <strong>de</strong> δAm. Toutefois, ces <strong>de</strong>ux estimations <strong>de</strong><br />
δA, influencées par les effets du recyc<strong>la</strong>ge continental, sont en accord avec les compositions<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> vapeurs atmosphériques mesurées et calculées en Ethiopie. Bien que l'erreur affectant<br />
cette approche repose essentiellement sur <strong>la</strong> difficulté à déterminer δA avec une haute<br />
précision, le modèle <strong>de</strong> Craig-Gordon permet <strong>de</strong> confirmer et <strong>de</strong> quantifier d'importants<br />
apports hydrologiques dont <strong>la</strong> provenance ne se limite pas aux bassins <strong>de</strong> surface associés aux<br />
hydrosystèmes ainsi que, <strong><strong>de</strong>s</strong> pertes souterraines élevées. L'estimation <strong>de</strong> ces flux<br />
hydrologiques rend compte <strong>de</strong> <strong>la</strong> typologie propre à chaque <strong>la</strong>c étudié. La métho<strong>de</strong><br />
d'échantillonnage proposée permet quant à elle, d'accé<strong>de</strong>r à une première estimation <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
compositions <strong>de</strong> <strong>la</strong> vapeur atmosphérique locale et trouve, un intérêt particulier quand leur<br />
détermination reposant sur l'équilibre isotopique entre <strong>la</strong> vapeur et les pluies n'en permet pas<br />
une bonne approximation. Enfin, elle constitue une alternative raisonnable dans ces régions<br />
spécifiques et reculées dépourvues <strong>de</strong> <strong>la</strong>c terminal.<br />
Résumé 16 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Un tout premier épiso<strong>de</strong> <strong>de</strong> déformation dans le bassin central indien vers 9 Ma.<br />
Matthias Delescluse (<strong>de</strong>lesclu@geologie.ens.fr) et Nico<strong>la</strong>s Chamot-Rooke.<br />
Laboratoire <strong>de</strong> géologie, ENS Paris.<br />
La déformation intrap<strong>la</strong>que diffuse entre l'In<strong>de</strong> et l'Australie est distribuée à<br />
travers une zone équatoriale s'étendant <strong>de</strong> <strong>la</strong> ri<strong>de</strong> <strong>de</strong> Chagos Laccadive au bassin <strong>de</strong><br />
Wharton, au <strong>la</strong>rge <strong>de</strong> Sumatra. Les forages ODP Leg 116 ont daté plusieurs discordances<br />
enregistrées dans l'épaisse couverture sédimentaire provenant du <strong>de</strong>lta du Bengale. Ces<br />
forages sont localisés au coeur <strong>de</strong> <strong>la</strong> zone <strong>de</strong> déformation diffuse (le bassin central indien),<br />
là où s'étend un vaste réseau <strong>de</strong> failles inverses orientées E-W accomodant un<br />
raccourcissement N-S. La discordance <strong>la</strong> plus ancienne sur le site ODP est associée à une<br />
initiation miocène <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation, il y a 7,5-8 Ma.<br />
De nouvelles données sismiques acquises en 2000 juste à l'ouest <strong>de</strong> <strong>la</strong> ri<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
90_‹E apportent un niveau <strong>de</strong> détail inégalé dans <strong>la</strong> couche sédimentaire. On y reconnaît les<br />
mêmes discordances miocène, pliocène et pleistocène déjà présentes sue le site ODP 10_‹<br />
plus à l'ouest. Sous <strong>la</strong> discordance principale miocène, nous détectons systématiquement une<br />
autre discordance miocène plus ancienne démontrant une initiation <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation<br />
antérieure à 7,5-8Ma. En « app<strong>la</strong>tissant » les <strong>de</strong>ux discordances miocènes, nous montrons<br />
que seule <strong>la</strong> secon<strong>de</strong> permet d'obtenir <strong><strong>de</strong>s</strong> couches horizontales et une topographie <strong>de</strong> socle<br />
initiale avec bassins et horsts. Les nombreuses failles inverses à petits déca<strong>la</strong>ges verticaux,<br />
espacées <strong>de</strong> 3 km étaient probablement actives <strong>de</strong>puis cette première phase <strong>de</strong> déformation<br />
et furent ensuite abandonnées autour <strong>de</strong> 7,5-8 Ma par l'effet d'une localisation progressive<br />
sur <strong><strong>de</strong>s</strong> failles plus espacées, encore actives aujourd'hui (Delescluse et al., JDD, EGU 2007).<br />
Les profils sismiques ODP indiquent en fait également cette discordance<br />
antérieure à 7,5-8 Ma mais elle est extrêmement ténue. En utilisant les datations ODP, on<br />
peut néanmoins <strong>la</strong> situer assez précisemment vers 9 Ma. Le timing <strong>de</strong> cette toute première<br />
phase <strong>de</strong> déformation est en bon accord avec les <strong>de</strong>rniers travaux <strong>de</strong> cinématique finie <strong>de</strong><br />
Merkouriev & DeMets (2006) qui déterminent un ralentissement du mouvement<br />
In<strong>de</strong>/Somalie et Capricorne/Somalie jusqu'à 11-9 Ma suivi d'un mouvement stable qu'ils<br />
relient à un rééquilibrage <strong><strong>de</strong>s</strong> forces après un excès <strong>de</strong> résistance <strong>de</strong> <strong>la</strong> chaîne hima<strong>la</strong>yenne à<br />
<strong>la</strong> marche <strong>de</strong> l'In<strong>de</strong>. L'accélération <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation intrap<strong>la</strong>que vers 7,5-8 Ma peut alors<br />
être relié au découp<strong>la</strong>ge <strong>de</strong> l'Australie, entraîné par son s<strong>la</strong>b, avec l'In<strong>de</strong> toujours freinée par<br />
l'Hima<strong>la</strong>ya, comme expliqué dans notre récente étu<strong>de</strong> cinématique instantanée <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que<br />
composite (Delescluse & Chamot-Rooke, 2007).<br />
Résumé 17 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Composition chimique <strong>de</strong> <strong>la</strong> couche prismatique <strong>de</strong> <strong>la</strong> coquille <strong>de</strong> Pinctada margaritifera<br />
par TOF-SIMS et TLC<br />
Bastien Farre (bastien.farre@u-psud.fr)<br />
Université Paris XI, Bat. 504, 4 e étage, Orsay<br />
Au sein <strong><strong>de</strong>s</strong> coquilles <strong>de</strong> mollusques, les phases minérales et organiques sont intimement<br />
mêlées. La présence <strong>de</strong> molécules <strong>de</strong> comme les protéines, les sucres et les lipi<strong><strong>de</strong>s</strong> au sein<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> matrices organiques a été mise en évi<strong>de</strong>nce <strong>de</strong>puis plusieurs dizaines d'années (Grégoire<br />
et al. 1955, Grégoire 1961, Wada 1980, Weiner 1983, Dauphin & Marin 1995, Dauphin<br />
2003, Miyamoto et al. 2006).<br />
De nombreuses étu<strong><strong>de</strong>s</strong> ont été menées pour caractériser <strong>la</strong> composition et <strong>la</strong> structure <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
protéines, alors que les données concernant les sucres ou les lipi<strong><strong>de</strong>s</strong> sont rares. De plus, il y a<br />
peu <strong>de</strong> données résolvant les re<strong>la</strong>tions spatiales entre minéral et organique.<br />
Les améliorations récentes portées à l'imagerie par spectrométrie <strong>de</strong> masse d'ions<br />
secondaires par temps <strong>de</strong> vol (TOF-SIMS), due à <strong><strong>de</strong>s</strong> sources ioniques à agrégats (A.<br />
Brunelle et al, J. Mass Spectrom 40 (2005) 985-999) a permis une caractérisation in-situ à<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> échelles sub-micrométriques <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition chimique d'échantillons polis. Grâce à<br />
cette métho<strong>de</strong>, il est possible <strong>de</strong> d'observer <strong>la</strong> matière organique au sein <strong><strong>de</strong>s</strong> coquilles<br />
(Robachj et al. 2006, Gotliv & Veis 2007).<br />
Un <strong><strong>de</strong>s</strong> résultats les plus intéressants concerne <strong>la</strong> composition chimique <strong>de</strong> <strong>la</strong> couche externe<br />
<strong>de</strong> Pinctada margaritifera : cette couche est composée <strong>de</strong> prismes calcitiques entourés d'une<br />
enveloppe organique. Il était déjà reconnu que cette couche contenait <strong>de</strong> nombreux composés<br />
organiques, lesquels peuvent être séparés en fonction <strong>de</strong> leur solubilité dans les solutions<br />
aqueuses. La partie insoluble est localisée principalement autour <strong>de</strong> ces prismes calcitiques,<br />
les enveloppant dans un film organique d'environ 1µm. La partie soluble et plutôt retrouvée<br />
dans <strong>la</strong> phase « minérale » <strong>de</strong> ces structures.<br />
Les premières observations menées à l'ai<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> métho<strong><strong>de</strong>s</strong> d'imagerie TOF-SIMS ont été<br />
centrées sur les fragments molécu<strong>la</strong>ires caractéristiques <strong><strong>de</strong>s</strong> protéines. Il est apparu que les<br />
protéines sont présentes non seulement dans les cristaux et au sein <strong><strong>de</strong>s</strong> cristaux, mais que <strong>la</strong><br />
matrice entourant les cristaux n'a une composition chimique ni continue, ni homogène.<br />
De plus, les fragments caractérisant les lipi<strong><strong>de</strong>s</strong> et les dérivés <strong>de</strong> lipi<strong><strong>de</strong>s</strong> ont également été<br />
recherchés, et les résultats <strong>de</strong> ces recherches concor<strong>de</strong>nt avec les analyses TLC. Il semble<br />
que les phospholipi<strong><strong>de</strong>s</strong> sont présents dans <strong>la</strong> couche prismatique, et sont principalement<br />
localisés dans les enveloppes entourant les unités prismatiques. Cependant, ainsi que pour les<br />
protéines, les phospholipi<strong><strong>de</strong>s</strong> ne sont pas présents dans <strong>la</strong> totalité <strong>de</strong> <strong>la</strong> membrane, mais<br />
seulement dans quelques zones précises. Les protéines et les phospholipi<strong><strong>de</strong>s</strong> forment un<br />
patchwork qui couvre l'ensemble <strong>de</strong> <strong>la</strong> membrane, mais sans se superposer.<br />
La TLC a apporté <strong><strong>de</strong>s</strong> compléments d'information à ces résultats, confirmant <strong>la</strong> présence <strong>de</strong><br />
lipi<strong><strong>de</strong>s</strong> dans les échantillons. Les lipi<strong><strong>de</strong>s</strong> po<strong>la</strong>ires sont principalement <strong><strong>de</strong>s</strong> pigments et <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
phospholipi<strong><strong>de</strong>s</strong>. Des mesures supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces résultats<br />
et pour i<strong>de</strong>ntifier plus précisément ces lipi<strong><strong>de</strong>s</strong>.<br />
Résumé 18 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Cinématique et fonctionnement mécanique du système <strong>de</strong> failles Polochic-<br />
Motagua en Amérique Centrale.<br />
A. Franco<br />
Le nord <strong>de</strong> l'Amérique Centrale, incluant le Guatema<strong>la</strong>, Honduras, Salvador et le<br />
Mexique, se situe dans une zone complexe d'interaction entre trois p<strong>la</strong>ques tectoniques<br />
majeures: La p<strong>la</strong>que Amérique du Nord, <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que Caraïbe et <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que Cocos. Alors que <strong>la</strong><br />
p<strong>la</strong>que Cocos (CO) subducte, le long <strong>de</strong> <strong>la</strong> fosse d'Amérique Centrale, sous les p<strong>la</strong>ques<br />
Amérique du Nord (NA) et Caraïbe (CA), le mouvement re<strong>la</strong>tif NA/CA est principalement<br />
accommodé par le système <strong>de</strong> failles décrochantes sénestres Polochic-Motagua. Ce système<br />
<strong>de</strong> failles long <strong>de</strong> plus <strong>de</strong> 400 km est à l'origine <strong>de</strong> plusieurs grands séismes historiques et<br />
récents. Les contributions re<strong>la</strong>tives <strong><strong>de</strong>s</strong> failles <strong>de</strong> Polochic et <strong>de</strong> Motagua, d'une série <strong>de</strong><br />
grabens nord-sud à l'extrémité ouest <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que Caraïbe et <strong>de</strong> l'arc volcanique d'Amérique<br />
Centrale dans l'accommodation <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation liée au point triple NA/CA/CO, sont encore<br />
mal comprises.<br />
Cette région apparaît donc comme une cible privilégiée pour l'étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions<br />
entre gran<strong><strong>de</strong>s</strong> structures actives et <strong>de</strong> leur fonctionnement à court comme à long-terme. A<br />
l'échelle régionale, l'étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> déformations actuelles <strong>de</strong> cette zone <strong>de</strong> point triple, située à<br />
l'aplomb d'une zone <strong>de</strong> subduction, permet également d'abor<strong>de</strong>r le problème du coup<strong>la</strong>ge<br />
mécanique au niveau <strong>de</strong> l'interface <strong>de</strong> subduction.<br />
Nous nous sommes intéressés, dans un premier temps, à <strong>la</strong> caractérisation et à <strong>la</strong><br />
quantification <strong><strong>de</strong>s</strong> mouvements <strong>de</strong> surfaces actuels dans cette région. Nous avons traité les<br />
données GPS issues <strong>de</strong> trois campagnes <strong>de</strong> mesure en 1999, 2003, 2006 sur un réseau <strong>de</strong> 27<br />
points géodésiques répartis au Guatema<strong>la</strong> et au Salvador selon 5 profils perpendicu<strong>la</strong>ires au<br />
système <strong>de</strong> failles Polochic-Motagua. Le champ <strong>de</strong> vitesse obtenu montre que <strong>la</strong> vitesse<br />
re<strong>la</strong>tive NA/CA décroit <strong>de</strong> 20mm/an à l'est du Guatema<strong>la</strong> à 12mm/an vers le Centre jusqu'à<br />
une vitesse quasi nulle à l'abord du point triple CA/NA/CO. Le glissement entre ces <strong>de</strong>ux<br />
p<strong>la</strong>ques semble être localisé sous <strong>la</strong> faille <strong>de</strong> Motagua, bloqué jusqu'à une profon<strong>de</strong>ur<br />
d'environ 20km. La décroissance <strong>de</strong> <strong>la</strong> vitesse est compatible avec une extension est-ouest<br />
d'environ 8mm/an observée à travers les grabens nord-sud entre <strong>la</strong> faille <strong>de</strong> Motagua et l'arc<br />
volcanique. Nous avons également pu mettre en évi<strong>de</strong>nce un mouvement <strong>de</strong>xtre<br />
d'environ10mm/an, parallèle à <strong>la</strong> fosse, semb<strong>la</strong>ble à celui déjà observé au Costa Rica plus à<br />
l'est. Une col<strong>la</strong>boration avec l'UNAM (Mexico) m'a permis <strong>de</strong> compléter mes données par<br />
celles d'un réseau local au Chiapas au sud du Mexique (mesuré en 2002, 2003, 2004 et 2005).<br />
L'intégration <strong>de</strong> ces données a permis d'une part <strong>de</strong> mieux séparer <strong>la</strong> zone <strong>de</strong> déformation<br />
interne <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que CA (extension à l'ouest) <strong>de</strong> sa partie rigi<strong>de</strong>, et d'autre part, <strong>de</strong> mettre en<br />
évi<strong>de</strong>nce un différentiel <strong>de</strong> coup<strong>la</strong>ge à l'interface <strong>de</strong> subduction au passage du point triple,<br />
augmentant brutalement d'un coup<strong>la</strong>ge très faible entre <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que CO et <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que CA à un<br />
fort coup<strong>la</strong>ge entre les p<strong>la</strong>ques CO et NA.<br />
D'autre part l'annalyse <strong>de</strong> données sismologiques acquises entre janvier et juillet 2005,<br />
nous a permis <strong>de</strong> caractériser <strong>la</strong> microsismicité actuelle au regard <strong><strong>de</strong>s</strong> structures tectoniques<br />
connues. 521 séismes locaux ont pu être détectés durant cette pério<strong>de</strong> d'enregistrement, dont<br />
243 par <strong><strong>de</strong>s</strong> stations suffisamment nombreuses et proches pour permettre une localisation<br />
d'une précision satisfaisante. Quelques mécanismes au foyer ont également pu être<br />
déterminés. Cette étu<strong>de</strong> sur <strong>la</strong> région pilote observée montre une microsismicité superficielle<br />
(0-15 km), peu distribuée et principalement localisée, <strong>de</strong> façon équivalente, sur les failles <strong>de</strong><br />
Polochic et <strong>de</strong> Motagua. Parallèlement une étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> fonctions récepteurs a permis <strong>de</strong><br />
localiser vraisemblement <strong>la</strong> discontinuité <strong>de</strong> Mohorovic à environ 35 km <strong>de</strong> profon<strong>de</strong>ur.<br />
Résumé 19 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Evaluation <strong>de</strong> <strong>la</strong> biodisponibilité en Cr <strong><strong>de</strong>s</strong> sols <strong>de</strong> Niqueländia, Brésil.<br />
Garnier Jérémie<br />
Les sols développés sur roches ultrabasiques sont connus pour être particulièrement<br />
riche en métaux, comme le nickel (Ni) et le chrome (Cr). Le Cr est présent dans<br />
l’environnement sous <strong>de</strong>ux valences qui se distinguent par leurs propriétés et leur toxicité : le<br />
Cr(III) est un micronutriment très peu mobile, alors que Cr(VI) est un très fort oxydant,<br />
toxique et mobile sous forme d'oxyanion.<br />
Le but <strong>de</strong> ma thèse est d’évaluer <strong>la</strong> mobilité et <strong>la</strong> disponibilité du Cr dans les sols<br />
ultrabasiques <strong>de</strong> Niquelândia. Pour ce<strong>la</strong>, il convient <strong>de</strong> connaître les phases porteuses <strong>de</strong> Cr<br />
(compartimentation) qui contrôlent sa disponibilité, sa valence ainsi que sa mobilité<br />
potentielle. Trois sols ont été décrits et échantillonnés le long d’une toposéquence<br />
caractéristique du massif.<br />
La compartimentation et <strong>la</strong> disponibilité du chrome dans les différents sols ont été<br />
étudiées à l’ai<strong>de</strong> d’extractions chimiques sélectives réalisées en séquence et en parallèle,<br />
couplées à une étu<strong>de</strong> minéralogique (DRX, MEB-EDS, µXAS et fluorescence X). La<br />
2-<br />
biodisponibilité a été étudiée par <strong><strong>de</strong>s</strong> cinétiques d‘échange isotopique (CEI). Les ions CrO4 sont suivis dans <strong>la</strong> solution du sol après injection dans <strong><strong>de</strong>s</strong> suspensions sol/eau (rapport 1/10)<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> ions 51 2-<br />
CrO4 comme traceurs <strong>de</strong> l’échange isotopique. Cet isotope est mesuré dans les<br />
solutions filtrées <strong>de</strong> sol, extraites aux différents temps d’échange isotopique par comptage<br />
γ, ainsi <strong>la</strong> cinétique <strong>de</strong> disparition <strong>de</strong> <strong>la</strong> solution est suivie dans le temps.<br />
La teneur en Cr <strong><strong>de</strong>s</strong> sols est particulièrement élevée, variant <strong>de</strong> 5000 à 12000 mg.kg -<br />
1 , et augmentant avec <strong>la</strong> profon<strong>de</strong>ur. La fraction échangeable <strong>de</strong> Cr, i.e. extrait au KCl ou au<br />
KH2PO4, est importante, très <strong>la</strong>rgement supérieure à celle mesurée dans d’autres sols<br />
ultrabasiques, et augmente avec <strong>la</strong> profon<strong>de</strong>ur (0-1000 mg.kg -1 pour le Cr(VI)). Cette fraction<br />
représente 0 à 1,9% Crtot pour Cr(III) et 0 à 10,3% Crtot pour Cr(VI). Le Cr échangeable est<br />
donc majoritairement sous sa forme hexavalente, toxique. Le ΔpH (pHKCl-pHH2O) <strong><strong>de</strong>s</strong> sols est<br />
positif et augmente avec <strong>la</strong> profon<strong>de</strong>ur, indiquant que les charges positives <strong>de</strong> surface<br />
dominent, ainsi en profon<strong>de</strong>ur, <strong>la</strong> capacité d’échange anionique est supérieure à <strong>la</strong> capacité<br />
d’échange cationique. Enfin, une corré<strong>la</strong>tion existe entre ΔpH et <strong>la</strong> quantité <strong>de</strong> Cr<br />
échangeable.<br />
Ces extractions chimiques sur les sols <strong>de</strong> Niquelândia, Brésil, ont permis <strong>de</strong> mettre en<br />
évi<strong>de</strong>nce une importante fraction facilement disponible <strong>de</strong> Cr sous sa forme toxique. Il<br />
convient alors <strong>de</strong> déterminer les paramètres <strong>de</strong> contrôle d’échange du Cr(VI) dans ces sols.<br />
Ainsi, <strong><strong>de</strong>s</strong> cinétiques d’échange isotopique (CEI) sur le Cr(VI) ont été réalisées pour <strong>la</strong><br />
première fois. Cette métho<strong>de</strong>, qui a déjà montrée son efficacité pour d’autres éléments<br />
comme le Ni, permet <strong>de</strong> caractériser <strong>la</strong> dynamique <strong>de</strong> <strong>la</strong> réserve <strong>de</strong> l’élément étudié <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
phase soli<strong>de</strong> du sol. L’aspect cinétique <strong>de</strong> l’échange <strong>de</strong> l’élément entre <strong>la</strong> phase soli<strong>de</strong> et <strong>la</strong><br />
solution du sol est aussi exploré par cette métho<strong>de</strong>, et permet d’avoir accès à <strong>la</strong> fraction<br />
réellement biodisponible.<br />
Les résultats montrent qu’une concentration importante en Cr est rapi<strong>de</strong>ment biodisponible,<br />
i.e. E 0-1min et E 0-24h et qu’ainsi il n’y a pas <strong>de</strong> limite forte, liée au sol, à l’absorption du Cr(VI)<br />
en solution par les p<strong>la</strong>ntes. Le Cr très <strong>la</strong>bile est significativement corrélé au Cr associé aux<br />
oxy<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> Fe amorphes confirmant le contrôle par ces <strong>de</strong>rniers du Cr(VI) biodisponible,<br />
ainsi qu’au pH qui sont les paramètres édaphiques clés pour ces sols. Les CEI montrent que<br />
<strong>la</strong> capacité <strong>de</strong> maintien <strong>de</strong> <strong>la</strong> concentration en solution <strong>de</strong> Cr(VI) <strong>de</strong> ces sols est importante.<br />
Les CEI ont permis <strong>de</strong> mettre en évi<strong>de</strong>nce <strong>la</strong> présence d’une quantité significative <strong>de</strong> Cr(VI)<br />
biodisponible au sein <strong><strong>de</strong>s</strong> sols <strong>de</strong> Niqueländia. Elles sont un bon outils pour quantifier le<br />
Cr(VI) biodisponible <strong>de</strong> sols.<br />
Résumé 20 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Physico-chimie <strong>de</strong> <strong>la</strong> déshydratation <strong><strong>de</strong>s</strong> roches en contexte métamorphique : approche<br />
expérimentale et naturaliste<br />
Julien GASC, gasc@geologie.ens.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> Géologie, ENS-CNRS UMR8538, 24 rue Lhomond 75005 PARIS<br />
Nous avons utilisé le synchrotron <strong>de</strong> Hambourg (Hasy<strong>la</strong>b-Desy) pour effectuer <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
diffraction-X in situ lors d’expériences <strong>de</strong> haute-pression (HP) en presse multi-enclumes<br />
(MAX80). Le produit <strong>de</strong> départ est constitué <strong>de</strong> poudres minérales synthétiques finement<br />
broyées. Nous avons étudié <strong>la</strong> réaction Ca(OH) 2 + MgCO 3 = CaCO 3 + Mg(OH) 2 à 1,8GPa<br />
pour <strong><strong>de</strong>s</strong> températures inférieures à 600°C (i.e. dans le champs <strong>de</strong> l’aragonite). Dans ces<br />
conditions <strong>de</strong> pression et <strong>de</strong> température, l’énergie libre <strong>de</strong> <strong>la</strong> réaction est comprise entre -30<br />
to -35 kJ.mol. -1 . Ces expériences ont été menées dans <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions sèches (faible activité <strong>de</strong><br />
H 20) et également dans <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions d’humidité ambiante ; le produit <strong>de</strong> départ ayant été<br />
précé<strong>de</strong>mment soumis à l’humidité présente dans l’air. Nous avons complété ces résultats en<br />
effectuant <strong><strong>de</strong>s</strong> expériences en piston-cylindre, pour <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions d’eau libre en excès (le<br />
produit <strong>de</strong> départ étant p<strong>la</strong>cé dans une capsule en or qui est soudée pour conserver l’eau<br />
durant l’expérience). Ces expériences furent également menées à une pression <strong>de</strong> 1,8GPa<br />
mais pour <strong><strong>de</strong>s</strong> températures comprises entre 100°C et 180°C et pour différentes durées.<br />
Les courbes cinétiques obtenues (taux <strong>de</strong> transformation en fonction du temps) sont<br />
caractéristiques <strong>de</strong> réactions dominées par <strong>de</strong> <strong>la</strong> nucléation et limitées par le transport <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
espèces chimiques (i.e. H 20 et CO 2). Les images MEB effectuées sur <strong><strong>de</strong>s</strong> sections polies <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
échantillons montrent que, en première approximation, le Mg et le Ca peuvent être considérés<br />
immobiles et les espèces échangées durant <strong>la</strong> réaction sont donc H 20 et CO 2. Le plus<br />
important résultat <strong>de</strong> cette étu<strong>de</strong> est qu’à partir <strong><strong>de</strong>s</strong> mêmes produits <strong>de</strong> départ (même taille <strong>de</strong><br />
grain) mais pour <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions sèches et saturées en eau, <strong><strong>de</strong>s</strong> cinétiques <strong>de</strong> nucléation<br />
équivalentes sont observées à <strong><strong>de</strong>s</strong> températures totalement différentes ; respectivement égales<br />
à 550°C et 150°C. Une fois ces données plotées dans un diagramme d’Arrhenius (ln[t] vs<br />
1/T), celles-ci montrent que le temps <strong>de</strong> <strong>de</strong>mi-réaction est atteint en quelques secon<strong><strong>de</strong>s</strong> avec<br />
<strong>de</strong> l’eau en excès alors que dans le cas "sec" il ne sera jamais atteint ; même à l’échelle <strong>de</strong><br />
temps géologiques.<br />
Ces résultats expérimentaux sont actuellement utilisés dans un modèle prenant en compte, à <strong>la</strong><br />
fois les cinétiques <strong>de</strong> nucléation et <strong>de</strong> croissance cristalline, ainsi que <strong>la</strong> taille <strong>de</strong> grain du<br />
produit <strong>de</strong> départ. Les données seront ensuite extrapolées aux conditions du milieu naturel<br />
(i.e. pour <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions sèches, saturées en eau, tailles <strong>de</strong> grains plus importantes etc…)<br />
Résumé 21 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Nouvelles datations K-Ar sur l’île <strong>de</strong> <strong>la</strong> Martinique : un<br />
enregistrement complet <strong>de</strong> l’évolution <strong>de</strong> l’arc insu<strong>la</strong>ire <strong><strong>de</strong>s</strong> Petites<br />
Antilles<br />
Aurélie GERMA, aurelie.germa@u-psud.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> Géochronologie UPS-IPGP, UMR-8148 IDES, bât 504, Université Paris Sud,<br />
91405 Orsay Ce<strong>de</strong>x<br />
Nous présentons ici une étu<strong>de</strong> combinant géochronologie, géochimie et<br />
géomorphologie basée sur un échantillonnage <strong>de</strong> coulées et dômes <strong>de</strong> <strong>la</strong>ves sur<br />
l’île <strong>de</strong> <strong>la</strong> Martinique. Notre but est <strong>de</strong> contraindre l’évolution volcanique <strong>de</strong> l’île,<br />
avec une attention particulière sur son initiation à l’Oligocène, et <strong>la</strong> migration du<br />
front volcanique vers l’ouest au cours du Miocène.<br />
L’arc <strong><strong>de</strong>s</strong> Petites Antilles résulte <strong>de</strong> <strong>la</strong> subduction vers l’ouest <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que<br />
At<strong>la</strong>ntique sous <strong>la</strong> P<strong>la</strong>que Caraïbe. Alors que dans sa partie sud l’activité<br />
volcanique a été continue le long d’un axe SW-NE, <strong>la</strong> moitié nord a subit un saut<br />
du front volcanique <strong>de</strong> plusieurs dizaines <strong>de</strong> kilomètres vers l’ouest. On distingue<br />
ainsi <strong>de</strong>ux branches d’arc, <strong>la</strong> plus ancienne à l’est recouverte <strong>de</strong> calcaires, et <strong>la</strong><br />
plus récente à l’ouest qui est le siège <strong>de</strong> l’activité actuelle. Grâce à sa position<br />
centrale, <strong>la</strong> Martinique est l’île où l’histoire <strong>la</strong> plus complète affleure d’est en<br />
ouest, sans superposition <strong><strong>de</strong>s</strong> produits émis, ni <strong>de</strong> hiatus apparent comme observé<br />
sur les autres îles.<br />
Nos premiers résultats montrent que les produits les plus anciens<br />
(Complexe <strong>de</strong> base, série <strong>de</strong> Sainte Anne) ont plus <strong>de</strong> 23 Ma. Ils sont situés sur les<br />
péninsules est et sud-est, et marquent <strong>la</strong> manifestation du début du volcanisme <strong>de</strong><br />
l’arc insu<strong>la</strong>ire. La chaîne Vauclin-Pitault, orientée NW-SE, est constituée <strong>de</strong><br />
hyaloc<strong>la</strong>stites témoignant d’une mise en p<strong>la</strong>ce sous-marine. Le long <strong>de</strong> l’arc <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
Petites Anilles, cette chaîne est <strong>la</strong> seule où affleurent les produits émis pendant <strong>la</strong><br />
migration <strong>de</strong> l’arc au Miocène. Nos âges K-Ar montrent qu’elle aurait été active<br />
durant 10 Myr, entre 17 et 7 Ma. Au cours du Miocene, le volcanisme continue<br />
son dép<strong>la</strong>cement vers l’ouest, avec <strong>la</strong> mise en p<strong>la</strong>ce <strong>de</strong> volcans monogéniques<br />
alignés le long <strong>de</strong> failles actives. En même temps, le compartiment nord se<br />
construit au niveau du volcan du Morne Jacob (>350 km 2 , 5,5 – 1,5 Ma), du<br />
complexe du Carbet (1Ma – 337 ka), du Mont Conil (550 – 200 ka) et <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
Montagne Pelée, le seul volcan actif <strong>de</strong> l’île. Cette moitié nord a connu plusieurs<br />
effondrements <strong>de</strong> f<strong>la</strong>nc au niveau <strong>de</strong> <strong>la</strong> Montagne Pelée vers 100ka, 25ka et 9ka<br />
(Le Friant et al., 2003). Nos datations d’échantillons situés à l’extéreur et<br />
l’intérieur d’une structure en fer à cheval confirment que le f<strong>la</strong>nc ouest du<br />
complexe du Carbet a été affecté par un effondrement à 337 ka. De fortes<br />
variations <strong><strong>de</strong>s</strong> teneurs en éléments majeurs et traces ont eu lieu entre les produits<br />
pré- et post- effondrement, suggérant que les conditions dans <strong>la</strong> chambre<br />
magmatique superficielles ont été modifiées par cet évènement.<br />
Pour conclure, notre base <strong>de</strong> données d’une soixantaine d’âges situés entre<br />
23 Ma et 200 ka nous permettent d’établir <strong>la</strong> chronologie <strong><strong>de</strong>s</strong> différentes phases<br />
volcaniques <strong>de</strong> l’île <strong>de</strong> <strong>la</strong> Martinique et d’i<strong>de</strong>ntifier <strong><strong>de</strong>s</strong> phases <strong>de</strong> forte production<br />
magmatique associée aux changements géodynamiques régionaux, et aux<br />
évènements <strong>de</strong> glissements <strong>de</strong> f<strong>la</strong>nc. Cette étu<strong>de</strong> nous permet d’envisager un<br />
scénario d’évolution applicable à l’arc insu<strong>la</strong>ire <strong><strong>de</strong>s</strong> Petites Antilles.<br />
Résumé 22 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Mo<strong>de</strong>l bayésien hiérarchique appliqué à <strong>la</strong> <strong>de</strong>ndrochronologie<br />
O. Guin (1), J.J. Boreux (2), J. Bernier (3), L. Perrault, D. Grancher (4), and P. Naveau (1)<br />
(1) Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences du Climat et <strong>de</strong> l’Environnement, IPSL, CEA, France, (2)<br />
University of Liège, Belgium, (3) University of Laval, Canada, (4) Laboratoire <strong>de</strong> géographie<br />
physique, CNRS, France<br />
ophelie.guin@lsce.ipsl.fr<br />
La <strong>de</strong>ndrochronologie est une métho<strong>de</strong> scientifique <strong>de</strong> datation basée sur l’analyse <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
croissance <strong><strong>de</strong>s</strong> cernes d’arbres. Elle a été fréquemment appliquée à <strong>la</strong> climatologie.<br />
L’hypothèse fondamentale <strong>de</strong> cette science est que les cernes d’arbres peuvent être vu comme<br />
un indicateur climatique, c’est-à-dire que les cernes sont supposées contenir <strong><strong>de</strong>s</strong> informations<br />
cachées concernant le climat passé. D’un point <strong>de</strong> vu statistique, le problème <strong>de</strong> l’extraction<br />
<strong>de</strong> telles informations peut être vu comme <strong>la</strong> recherche d’une variable cachée représentant un<br />
signal commun pour un ensemble <strong>de</strong> séries <strong>de</strong> <strong>la</strong>rgeurs <strong>de</strong> cernes d’arbres. Habituellement,<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> techniques <strong>de</strong> moyenne c<strong>la</strong>ssiques sont, avec différents <strong>de</strong>grés <strong>de</strong> sucés (dépendant <strong>de</strong><br />
l’espèce <strong><strong>de</strong>s</strong> arbres, <strong>de</strong> <strong>la</strong> région d’étu<strong>de</strong> et <strong>de</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> statistique), appliquées pour estimer<br />
un comportement moyen <strong>de</strong> cette variable <strong>la</strong>tente « climatique ». Cependant, une<br />
quantification précise <strong>de</strong> l’incertitu<strong>de</strong> associée à <strong>la</strong> distribution <strong>de</strong> <strong>la</strong> variable cachée manque<br />
toujours. Dans cette présentation, nous représentons une nouvelle métho<strong>de</strong> d’extraction d’une<br />
telle variable cachée en utilisant un mo<strong>de</strong>l bayésien hiérarchique. Nous appliquerons cette<br />
métho<strong>de</strong> à <strong><strong>de</strong>s</strong> données simulées par le modèle ORCHIDEE et à <strong><strong>de</strong>s</strong> données observées<br />
provenant d’une base <strong>de</strong> données portant sur <strong><strong>de</strong>s</strong> cernes d’arbre en Europe. Nous utiliserons<br />
également ce modèle pour examiner les impacts <strong>de</strong> certains événements climatique extrêmes<br />
sur <strong>la</strong> croissance <strong><strong>de</strong>s</strong> arbres.<br />
Résumé 23 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Processus d'altération et mobilité du titane à travers <strong>la</strong> croûte océanique (Puit <strong>de</strong><br />
forage ODP 1256D) : Une approche magnétique<br />
E.Hoisé (1) , J.Carlut (1) , C.Laverne (2) , O.Grauby (3) , Jean-Noel Rouzaud (1)<br />
hoise@geologie.ens.fr<br />
(1) Laboratoire <strong>de</strong> Géologie- ENS Paris UMR 8538<br />
(2) Laboratoire <strong>de</strong> Pétrologie Magmatique - Université Aix-Marseille 3<br />
(3) CRMCN- CNRS UPR 7251, 13288 Marseille<br />
La croûte océanique subit divers processus d’altération dont <strong>la</strong> nature dépend <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
température et <strong>la</strong> composition chimique du flui<strong>de</strong> en intéraction avec <strong>la</strong> roche et du rapport<br />
Flui<strong>de</strong>/roche. L’altération produit <strong><strong>de</strong>s</strong> effets sur les propriétés physiques, chimiques et<br />
magnétiques <strong><strong>de</strong>s</strong> roches. Nous avons étudié l’évolution <strong><strong>de</strong>s</strong> propriétés magnétiques d’une<br />
section <strong>de</strong> lithosphère océanique (basaltes jusqu’aux gabbros), provenant du puit <strong>de</strong> forage<br />
ODP (Hole 1256D, Pacifique). Ceci nous permet <strong>de</strong> caractériser le lien entre les propriétés<br />
magnétiques et l’histoire <strong>de</strong> l’altération. Des observations au microscope électronique à<br />
ba<strong>la</strong>yage ont permis l’i<strong>de</strong>ntification <strong><strong>de</strong>s</strong> minéraux magnétiques. L’analyse <strong>de</strong> divers propriétés<br />
magnétiques telles que : les températures <strong>de</strong> Curie, les paramètres d’hystérésis, les transitions<br />
à froid, <strong>la</strong> susceptibilité, a ensuite été entreprise. L’évolution <strong>de</strong> <strong>la</strong> température <strong>de</strong> Curie à<br />
travers <strong>la</strong> croûte montre une particu<strong>la</strong>rité en comparaison à d’autres puits <strong>de</strong> forage océanique<br />
(ex : 504B, Pariso & Johnson, 1991). De 250 à 660 m sous le p<strong>la</strong>ncher océanique (bsf), <strong>la</strong><br />
température <strong>de</strong> Curie augmente avec <strong>la</strong> profon<strong>de</strong>ur, caractéristique <strong>de</strong> l’augmentation du<br />
<strong>de</strong>gré d’altération <strong><strong>de</strong>s</strong> titanomagnétites (maghémitisation progressive à basse température). A<br />
partir <strong>de</strong> 1030 mbsf, <strong>la</strong> température augmente pour atteindre <strong>la</strong> température <strong>de</strong> T~ 580°C,<br />
caractéristique <strong>de</strong> l’apparition <strong>de</strong> <strong>la</strong> magnétite par altération hydrothermale (HT) <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
titanomagnétites. Entre 660 et 1030 mbsf, <strong>la</strong> température <strong>de</strong> Curie se stabilise à T= 450°C, ce<br />
qui pourrait caractériser une zone <strong>de</strong> transition magnétique. L’étu<strong>de</strong> pétrologique montre que<br />
cette « zone <strong>de</strong> transition magnétique » correspond à l’intervalle <strong>de</strong> présence <strong>de</strong> phases <strong>de</strong><br />
type titanomagnétite primaire mais aussi probablement secondaires plus ou moins oxydées et<br />
d’une phase strictement secondaire non magnétique contenant du titane : l’hydroschorlomite.<br />
Nous discuterons les re<strong>la</strong>tions entre ces différentes phases ainsi que le type d’altération ayant<br />
permis leur formation.<br />
Résumé 24 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Traçage géochimique d'un site <strong>de</strong> stockage <strong>de</strong> gaz naturel<br />
E. Jean<strong>de</strong>l (1,2), A. Battani (1), P. Sarda (2)<br />
(Elodie.JEANDEL@ifp.fr / Fax: 33 1 01 47 52 70 19 / Phone: 33 1 01 47 52 63 89)<br />
(1) IFP, Rueil-Malmaison, France, (2) Laboratoire IDES, Université Paris Sud, France<br />
La mise en oeuvre <strong>de</strong> <strong>la</strong> séquestration géologique du CO 2 implique le développement <strong>de</strong><br />
techniques <strong>de</strong> suivi <strong><strong>de</strong>s</strong> futurs sites <strong>de</strong> stockage. Nous proposons <strong>de</strong> tester le traçage<br />
géochimique du CO 2 via <strong>la</strong> mesure isotopique et élémentaire combinée <strong><strong>de</strong>s</strong> isotopes stables<br />
sur les espèces carbonées (CO 2, C 1-C 5) et <strong><strong>de</strong>s</strong> gaz rares (He, Ne, Ar, Kr, Xe).<br />
Du fait <strong>de</strong> l'absence <strong>de</strong> sites pilotes français, l'étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> faisabilité a été réalisée sur un site <strong>de</strong><br />
stockage <strong>de</strong> gaz naturel (phase gazeuse majoritaire: méthane) opéré par Gaz <strong>de</strong> France.<br />
En effet, les gaz rares étant inertes chimiquement, leur comportement est sensible aux<br />
processus physiques (solubilisation, diffusion, mé<strong>la</strong>nge...) et indépendant <strong>de</strong> <strong>la</strong> phase<br />
gazeuse majeure dans <strong>la</strong>quelle ils sont transportés dans <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions <strong>de</strong> sub-surface.<br />
Des échantillons gazeux ont été régulièrement prélevés en tête <strong>de</strong> puits au cours <strong><strong>de</strong>s</strong> phases<br />
d'injection et <strong>de</strong> soutirage du gaz.<br />
Les résultats montrent <strong>de</strong> très importantes variations <strong><strong>de</strong>s</strong> rapports isotopiques <strong>de</strong> l'hélium<br />
( 3 He/ 4 He) et <strong>de</strong> l'argon ( 40 Ar/ 36 Ar) que ce soit à l'injection ou au soutirage, ainsi que <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
variations <strong>de</strong> concentrations <strong><strong>de</strong>s</strong> gaz rares.<br />
Les fractionnements isotopiques observés ont été attribués en première approche à <strong><strong>de</strong>s</strong> effets<br />
cinétiques se dérou<strong>la</strong>nt lors du partage <strong><strong>de</strong>s</strong> gaz rares entre <strong>la</strong> phase eau présente dans le<br />
réservoir et <strong>la</strong> phase gaz au cours du soutirage, c'est-à-dire <strong>de</strong> <strong>la</strong> diminution du rapport<br />
Volume <strong>de</strong> gaz / Volume <strong>de</strong> liqui<strong>de</strong>. De plus, <strong><strong>de</strong>s</strong> processus <strong>de</strong> mé<strong>la</strong>nge entre les pôles<br />
d'injection successifs ont été mis en évi<strong>de</strong>nce.<br />
Ces premiers résultats démontrent l'intérêt <strong>de</strong> réaliser un traçage géochimique à l'échelle<br />
humaine sur un analogue industriel compatible avec <strong>la</strong> mise en oeuvre du stockage<br />
géologique du CO 2. Nous avons ainsi l'opportunité d'appréhen<strong>de</strong>r <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes en<br />
déséquilibre, plus particulièrement en solubilisation à l'état transitoire.<br />
Cette démarche est complémentaire <strong>de</strong> nos étu<strong><strong>de</strong>s</strong> d'analogues naturels, ou dans ce cas nous<br />
étudions les interactions flui<strong><strong>de</strong>s</strong>/roches sur le long terme.<br />
Résumé 25 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Extensional fractures in fol<strong>de</strong>d <strong>la</strong>minated carbonates<br />
KAMPFER Günther, kampfer@geologie.ens.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> Géologie, Ecole Normale Supérieure, 24 rue Lhomond,<br />
75231 PARIS Ce<strong>de</strong>x 05<br />
Some of the world's <strong>la</strong>rgest oil reservoirs are situated in carbonate rocks. The knowledge of<br />
the three dimensional distribution of fractures is necessary for the application of an efficient<br />
drainage during the exploitation. The objective of the thesis is to un<strong>de</strong>rstand the process of<br />
fracturing during folding. It consists of three complementary parts which are field work,<br />
theoretical research and analogue experiments.<br />
Several studies of the geometry of folds and kinks as well as rock sampling for the<br />
estimation of material properties will be done at various sites in the south of France and in<br />
the Appennins. The second part of the thesis is theoretical and aims to <strong>de</strong>velop failure<br />
criteria and fold shapes. The internal and external approaches of limit analysis exten<strong>de</strong>d to<br />
evolution problem (Maillot and Leroy, 2006) is applied to the <strong>de</strong>velopment of kink folds<br />
with particu<strong>la</strong>r attention on the influence of the burial <strong>de</strong>pth and the geometrical<br />
imperfection. The third part of the thesis concerns a series of analogue experiments with<br />
brittle paraffin wax in multi-<strong>la</strong>yers. The setup consists of a box with sand at the bottom,<br />
parrafin wax as the competent brittle <strong>la</strong>yer and sand as overbur<strong>de</strong>n. The whole setup is<br />
compressed in a CT scanner. This experimental work is seen as a continuation and extension<br />
of the work reported by Bazalgette and Petit (2007).<br />
Résumé 26 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Graphite, diamond and disor<strong>de</strong>red carbon in ureilites<br />
Le Guillou Corentin, cleguill@clipper.ens.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> géologie, 24 rue Lhomond, 75005 Paris<br />
Les ureilites sont parmi les achondrites les plus mystérieuses. Elles possè<strong>de</strong>nt en effet <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
caractéristiques primitives héritées <strong>de</strong> <strong>la</strong> nébuleuse préso<strong>la</strong>ire (composition en gaz rares,<br />
quantité <strong>de</strong> carbone simi<strong>la</strong>ire à celles <strong><strong>de</strong>s</strong> chondrites carbonées les plus primitives) mais<br />
montre également <strong><strong>de</strong>s</strong> signes <strong>de</strong> fusion partielle et un début <strong>de</strong> différenciation p<strong>la</strong>nétaire.<br />
Afin <strong>de</strong> mieux comprendre les différentes étapes <strong>de</strong> formation <strong><strong>de</strong>s</strong> ureilites, nous étudions ici<br />
en détails les re<strong>la</strong>tions cristallographiques entre les phases carbonés en présence<br />
(nanodiamants, graphite, carbone désordonné) afin comprendre leur origine respectives<br />
(con<strong>de</strong>nsation ou choc pour le diamant, con<strong>de</strong>nsation ou graphitisation <strong>de</strong> matière organique<br />
pour le graphite). La spectroscopie Raman permet <strong>de</strong> mesurer le <strong>de</strong>gré d’ordre structural <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
phases « graphitiques » et démontre <strong>la</strong> coexistence « géographique » du graphite avec les<br />
phases quasiment amorphes et le diamant. La microscopie électronique à transmission <strong>de</strong><br />
haute résolution permet d’observer à l’échelle sub-nanométrique les re<strong>la</strong>tions <strong>de</strong> phases.<br />
Nous avons ainsi mis en évi<strong>de</strong>nce <strong>de</strong>ux popu<strong>la</strong>tions <strong>de</strong> nanodiamants. La première consiste<br />
en agrégats polycristallins recouvert d’une couche <strong>de</strong> carbone désordonnée <strong>de</strong> quelques<br />
nanomètres, typique d’un début <strong>de</strong> graphitisation par traitement thermique du diamant. La<br />
secon<strong>de</strong> popu<strong>la</strong>tion est directement incluse dans <strong><strong>de</strong>s</strong> cristaux <strong>de</strong> graphite plus évolué du point<br />
<strong>de</strong> vue <strong>de</strong> <strong>la</strong> cristallinité. Les p<strong>la</strong>ns cristallins <strong>de</strong>nses <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong>ux phases sont orientés en<br />
parallèles et ne présentent pratiquement pas <strong>de</strong> joints <strong>de</strong> grains. Ceci traduit une nucléation<br />
rapi<strong>de</strong> du diamant <strong>de</strong>puis le graphite, probablement par un mécanisme <strong>de</strong> type martensitique,<br />
c.a.d. sans diffusion atomique, par compression, glissement <strong><strong>de</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ns cristallins et<br />
reconstruction <strong>de</strong> liaisons hybridées sp 3 , typique du diamant. Ce type <strong>de</strong> mécanisme est<br />
connu dans les expériences <strong>de</strong> choc en <strong>la</strong>boratoire, et constitue donc une origine probable<br />
pour au moins une popu<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> diamant. Ceci implique également que le graphite ait été<br />
structuré au préa<strong>la</strong>ble, lors d’un épiso<strong>de</strong> <strong>de</strong> métamorphisme du corps parent par exemple.<br />
Ce choc peut également être à l’origine <strong>de</strong> <strong>la</strong> fusion partielle exprimée par les silicates, ce<br />
qui expliquerait <strong>la</strong> présence <strong>de</strong> matériaux carbonés désordonnés en surface <strong><strong>de</strong>s</strong> agrégats <strong>de</strong><br />
diamant, formés par graphitisation/oxydation <strong><strong>de</strong>s</strong> diamants présents.<br />
Résumé 27 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Etu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> dynamique <strong><strong>de</strong>s</strong> transports dans <strong><strong>de</strong>s</strong> milieux fracturés<br />
par tomographie <strong>de</strong> résistivité électrique.<br />
Grégory Lekmine (1) , Marc Pessel (1) , Harold Auradou (2)<br />
(1) Laboratoire IDES- UMR 8148, Université Paris Sud bâtiment 504 - 91405 Orsay Ce<strong>de</strong>x<br />
(2) Laboratoire FAST-UMR 7608, Universités Paris Sud & Paris VI bâtiment 502 - 91405 Orsay Ce<strong>de</strong>x<br />
gregory.lekmine@u-psud.fr<br />
De nos jours <strong>de</strong> nombreux secteurs d’activités, telles que l’agriculture, l’industrie où<br />
encore le développement <strong><strong>de</strong>s</strong> zones urbaines, contribuent à <strong>la</strong> production et <strong>la</strong> libération<br />
croissante <strong>de</strong> polluants qui s’infiltrent dans le sol et atteignent les nappes souterraines.<br />
L’exploitation <strong>de</strong> ces eaux par <strong>la</strong> popu<strong>la</strong>tion nécessite donc un suivi constant <strong>de</strong> leurs<br />
compositions chimiques. Dans le cadre <strong>de</strong> ma thèse, je cherche à mieux comprendre les<br />
mécanismes d’écoulement et <strong>de</strong> transport <strong><strong>de</strong>s</strong> solutés en milieu poreux en se focalisant plus<br />
particulièrement dans le cas où <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>tion s’effectue préférentiellement par les fissures.<br />
Les expériences ont lieu en <strong>la</strong>boratoire sur <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes modèles à fractures uniques<br />
transparentes. Ces fractures sont insérées dans un premier temps dans <strong><strong>de</strong>s</strong> milieux poreux<br />
simulés par <strong><strong>de</strong>s</strong> frittés <strong>de</strong> billes <strong>de</strong> verres, permettant <strong>de</strong> contrôler les paramètres<br />
hydrodynamiques et structuraux du milieu. A terme le système évoluera vers <strong><strong>de</strong>s</strong> réseaux <strong>de</strong><br />
fractures à géométries complexes dans <strong><strong>de</strong>s</strong> matériaux géologiques.<br />
Le suivi <strong>de</strong> <strong>la</strong> répartition tridimensionnelle du polluant dans le milieu est réalisé par<br />
imagerie électrique. Le système <strong>de</strong> mesure est formé d’un réseau d’électro<strong><strong>de</strong>s</strong> à configurations<br />
multiples par l’intermédiaire <strong><strong>de</strong>s</strong>quelles <strong><strong>de</strong>s</strong> différences <strong>de</strong> potentiels sont mesurées suite à<br />
l’injection d’un courant électrique dans le milieu. Ces mesures permettent <strong>de</strong> modéliser le<br />
suivi <strong>de</strong> <strong>la</strong> propagation d’un traceur en terme <strong>de</strong> variations <strong>de</strong> <strong>la</strong> distribution <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
conductivité. Le traçage du flui<strong>de</strong> est réalisé en sa<strong>la</strong>nt ce <strong>de</strong>rnier : l’excès <strong>de</strong> conductivité<br />
ainsi introduit permet, par contrastes <strong>de</strong> résistivités, <strong>de</strong> suivre son étalement.<br />
Les métho<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> mesures et d’inversion, c<strong>la</strong>ssiquement utilisées nécessitent <strong>de</strong> définir <strong>de</strong><br />
nouveaux protocoles adaptés à nos géométries. Une partie du travail consiste donc à faire <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
analyses poussées sur les différents protocoles <strong>de</strong> suivis disponibles et sur <strong>la</strong> distribution<br />
optimale <strong>de</strong> <strong>la</strong> sensibilité pour obtenir le meilleur compromis possible entre résolutions<br />
spatiale et temporelle. De même le choix <strong><strong>de</strong>s</strong> algorithmes <strong>de</strong> résolution <strong><strong>de</strong>s</strong> problèmes direct<br />
et inverse doit tenir compte <strong><strong>de</strong>s</strong> propriétés du milieu re<strong>la</strong>tives à <strong>la</strong> propagation du courant<br />
électrique qui contraignent le système (entre autres les conditions limites, le bruit,<br />
l'anisotropie, <strong>la</strong> saturation <strong>de</strong> l’espace poral, les propriétés physico-chimiques du traceur).<br />
Ces expériences seront complétées par <strong><strong>de</strong>s</strong> visualisations quantitatives par caméras digitales<br />
d’écoulements dans <strong><strong>de</strong>s</strong> milieux modèles transparents. En complément, on s’intéressera à <strong>la</strong><br />
dynamique du transport <strong>de</strong> particules dans ces systèmes fracturés.<br />
Résumé 28 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Etu<strong>de</strong> géochronologique, géochimique et morpho-structurale <strong><strong>de</strong>s</strong> Iles Eoliennes (Sud <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> Mer Tyrrhénienne, Italie). Reconstitution spatio-temporelle <strong>de</strong> leur histoire éruptive<br />
Erell Léocat (1) , Pierre-Yves Gillot (1) , Angelo Peccerillo (2)<br />
erell.leocat@u-psud.fr ; pierre-yves.gillot@u-psud.fr ; pecceang@unipg.it ;<br />
(1) Laboratoire IDES UMR 8148 CNRS bât. 504 Université Paris Sud 11, 91405 Orsay<br />
(2) Dipartemento di Scienze <strong>de</strong>l<strong>la</strong> Terra, Piazza Università I, 06100 Perugia, Italia<br />
Le volcanisme <strong><strong>de</strong>s</strong> Iles Eoliennes se développe sur le rebord Nord du p<strong>la</strong>teau continental<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> Sicile à <strong>la</strong> limite avec le talus <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mer Tyrrhénienne. Il prend p<strong>la</strong>ce dans le cadre<br />
géodynamique compressif <strong>de</strong> <strong>la</strong> subduction et <strong>de</strong> <strong>la</strong> collision entre <strong>la</strong> p<strong>la</strong>que Africaine et <strong>la</strong><br />
p<strong>la</strong>que Européenne. Cet archipel est constitué <strong>de</strong> sept îles volcaniques et <strong>de</strong> nombreux<br />
volcans sous-marins formant une vaste structure annu<strong>la</strong>ire. Trois secteurs volcaniques sont<br />
distingués suivant leurs situations géographiques et leurs affinités géochimiques : le secteur<br />
Ouest (Alicudi, Filicudi, Salina), les îles centrales (Lipari, Vulcano) et le secteur Est<br />
(Panarea, Stromboli). De nombreux résultats géochimiques ont été obtenus pour toutes les<br />
îles, cependant les étu<strong><strong>de</strong>s</strong> se portent majoritairement sur les activités récentes et donc sur les<br />
îles actives (Stromboli, Vulcano). Une chronologie re<strong>la</strong>tive plus ou moins détaillée suivant<br />
les îles est proposée, mais très peu d’âges absolus sont disponibles ou ils ne coïnci<strong>de</strong>nt pas<br />
avec <strong>la</strong> stratigraphie. Des travaux antérieurs ont démontré que toute l’évolution <strong>de</strong> <strong>la</strong> partie<br />
émergée <strong>de</strong> ces édifices s’était déroulée au cours <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong>rniers 500 000 ans (Gillot, 1987).<br />
Le but <strong>de</strong> cette étu<strong>de</strong> est <strong>de</strong> reconstituer l’histoire éruptive <strong>de</strong> chacune <strong><strong>de</strong>s</strong> îles afin <strong>de</strong><br />
déterminer l’évolution spatio-temporel du magmatisme et <strong>de</strong> corréler ce <strong>de</strong>rnier au contexte<br />
géodymanique régional. Entre outre, évaluer l’évolution morpho-structurale <strong>de</strong> chacune <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
îles est un paramètre fondamental pour <strong>la</strong> détermination <strong>de</strong> <strong>la</strong> récurrence temporelle <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
gran<strong><strong>de</strong>s</strong> crises éruptives et <strong><strong>de</strong>s</strong> risques induits.<br />
Pour cette première approche, nous nous sommes focalisés sur les îles <strong>de</strong> Salina, Filicudi<br />
et Lipari. Une analyse géochimique <strong><strong>de</strong>s</strong> éléments majeurs et traces a été obtenue par XRF et<br />
LA-ICP-MS au Laboratoire Pétrologie <strong>de</strong> Perugia (Italie). L’étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> éléments majeurs<br />
indique que les trois îles sont dominées par <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>ves <strong>de</strong> composition basique à intermédiaire<br />
appartenant au champ subalcalin. Seul Lipari contient <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>ves très différenciées. Ces roches<br />
sont <strong>de</strong> composition calco-alcaline, typique <strong><strong>de</strong>s</strong> arcs insu<strong>la</strong>ires, à calco-alcaline fortement<br />
potassique.<br />
De nouvelles datations ont été obtenues par <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> K-Ar basée sur <strong>la</strong> technique<br />
Cassignol-Gillot. A Lipari, une première phase éruptive a permis l’édification au Nord du<br />
Monte Chirica, à partir <strong>de</strong> 250 ka, et du Monte St Angelo au centre <strong>de</strong> l’île. Leur activité<br />
terminale est re<strong>la</strong>yée par celle <strong>de</strong> plusieurs centres volcaniques, qui s’édifient vers 120 ka sur<br />
les f<strong>la</strong>ncs Ouest et Sud <strong><strong>de</strong>s</strong> précé<strong>de</strong>nts édifices selon un alignement N-S et ENE-WSW.<br />
Toutes ces <strong>la</strong>ves composées <strong>de</strong> basalte-andésitiques à andésites appartiennent à <strong>la</strong> série<br />
calco-alcaline. Par <strong>la</strong> suite, le volcanisme migre vers le Sud et se caractérise uniquement par<br />
un matériel rhyolitique appartenant à <strong>la</strong> série calco-alcaline hautement potassique. Selon une<br />
direction Nord-Sud, se mettent en p<strong>la</strong>ce <strong><strong>de</strong>s</strong> dômes et <strong><strong>de</strong>s</strong> dépôts pyroc<strong>la</strong>stiques vers 50 ka.<br />
Puis, l’activité terminale se concentre sur le f<strong>la</strong>nc Nord-Est par <strong><strong>de</strong>s</strong> écoulements<br />
pyroc<strong>la</strong>stiques, <strong><strong>de</strong>s</strong> dômes <strong>de</strong> brèches échancrés par <strong><strong>de</strong>s</strong> coulées d’obsidienne.<br />
De nouvelles datations sur les îles <strong>de</strong> Salina et <strong>de</strong> Filicudi sont en cours et, corrélées aux<br />
données géochimiques, permettront <strong>de</strong> reconstituer l’évolution spatio-temporel du<br />
magmatisme dans ce secteur central.<br />
Résumé 29 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Abrupt hydrographic changes in the Bay of Bengal during the Holocene<br />
Elise Mathien, Franck Bassinot<br />
LSCE/IPSL, Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences du Climat et <strong>de</strong> l’Environnement (CEA-CNRS UVSQ); Domaine du<br />
CNRS, Avenue <strong>de</strong> <strong>la</strong> Terrasse 91198, Gif sur Yvette Ce<strong>de</strong>x – France; elise.mathien@lsce.ipsl.fr.<br />
Continuous and high resolution climate records from the Holocene are rare in the<br />
tropics. We present well-dated surface paleo-temperature and salinity records based on<br />
d 18 O–Mg/Ca measurements (p<strong>la</strong>nktonic foraminifera Globigerinoi<strong><strong>de</strong>s</strong> ruber) from highsedimentation<br />
rate core MD77-176 located in the Bay of Bengal. This core provi<strong><strong>de</strong>s</strong> a unique<br />
opportunity to better un<strong>de</strong>rstand natural millennial variability and abrupt changes of the<br />
Indian monsoon.<br />
The d 18 O and salinity show a global trend towards heavier d 18 O and higher salinity<br />
values throughout the Holocene that indicate a weakening of the summer wet monsoon<br />
resulting from a <strong>de</strong>crease of orbitaly-driven summer inso<strong>la</strong>tion over the continent. Such a<br />
trend has been already observed in Oman, in the Arabian Sea and in Chinese cave records (<br />
Fleitmann et al., 2003; Overpeck et al., 1996; Wang et al., 2001). Superimposed on this trend,<br />
two rapid increases of d 18 O are observed at 8.4 ka and 5.2 ka CA. These transitions, <strong><strong>de</strong>s</strong>cribed<br />
here for the first time in the Bay of Bengal, appear to be synchronous with transitions towards<br />
drier conditions <strong><strong>de</strong>s</strong>cribed in tropical Africa and on the Arabian peninsu<strong>la</strong> (Fleitmann et al.,<br />
2003; <strong>de</strong>Menocal et al., 2000; Gasse, 2000).<br />
Such rapid humid-arid transitions cannot be driven by the gradual change in inso<strong>la</strong>tion across<br />
the Holocene. Fully-coupled ocean-atmosphere mo<strong>de</strong>l simu<strong>la</strong>tions (C<strong>la</strong>ussen et al., 1999)<br />
suggest that they may result from a positive feedback associated with changes in vegetation<br />
cover and their impact on albedo. We will discuss the implications of a possible connection<br />
between aridification episo<strong><strong>de</strong>s</strong> in Africa and the Bay of Bengal.<br />
References :<br />
C<strong>la</strong>ussen, M. et al., 1999. Simu<strong>la</strong>tion of an abrupt change in Saharan vegetation in the mid-<br />
Holocene. Geophysical Research Letters, 26(14): 2037-2040.<br />
<strong>de</strong>Menocal, P., Ortiz, J., Guil<strong>de</strong>rson, T. and Sarnthein, M., 2000. Coherent High-and Low-<br />
Latitu<strong>de</strong> Climate Variability During the Holocene Warm Period, Science, pp. 2198-<br />
2202.<br />
Fleitmann, D. et al., 2003. Holocene forcing of the Indian monsoon recor<strong>de</strong>d in a sta<strong>la</strong>gmite<br />
from Southern Oman. Science, 300(5626): 1737-1739.<br />
Gasse, F., 2000. Hydrological changes in the African tropics since the Last G<strong>la</strong>cial Maximum.<br />
Quaternary Science Reviews, 19: 189-211.<br />
Overpeck, J., An<strong>de</strong>rson, D., Trumbore, S. and Prell, W.L., 1996. The southwest indian<br />
monsoon over the <strong>la</strong>st 18000 years. Climate Dynamics, 12: 213-225.<br />
Wang, Y.J. et al., 2001. A high-resolution absolute-dated Late Pleistocene monsoon record<br />
from Hulu Cave, China. Science, 294(5550): 2345-2348.<br />
Résumé 30 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
MESURE DE LA CONCENTRATION EN EAU DES VERRES BASALTIQUES PAR<br />
SPECTROSCOPIE RAMAN – APPLICATION AUX INCLUSIONS VITREUSES<br />
M. Mercier 1 , A. Di Muro 2 , N. Métrich 1 , D. Giordano 3 , R. Clocchiatti 1 , P. Lesne 4 , G.<br />
Montagnac 5<br />
1 LPS, CNRS-CEA, SACLAY, FRANCE (maxime.mercier@cea.fr) ; (nicole.metrich@cea.fr) ; (roberto.clochiatti@cea.fr)<br />
2 LPMMP-PARIS VI, FRANCE (dimuro@ccr.jussieu.fr)<br />
3 DGS, Univ. Roma III, ITALY (dgiordan@uniroma3.it)<br />
4 ISTO, ORLEANS, FRANCE (lesne@cnrs-orleans.fr)<br />
5 ENS, LYON, FRANCE (gilles.montagnac@ens-lyon.fr)<br />
La spectroscopie Raman est une technique puissante pour <strong>la</strong> détermination <strong><strong>de</strong>s</strong> teneurs<br />
en eau dans les verres expérimentaux et naturels à l’échelle micrométrique. Son potentiel<br />
quantitatif a été récemment démontré sur <strong><strong>de</strong>s</strong> verres polymérisés (Thomas, 2000; Chabiron et<br />
al., 2004; Behrens et al., 2006; Di Muro et al., 2006). On présente ici une approche plus<br />
générale permettant <strong>de</strong> doser l’eau dans les verres sur une <strong>la</strong>rge gamme <strong>de</strong> composition et en<br />
particulier dans les verres dépolymérisés.<br />
Pour ce faire on a étudié les influences <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition, <strong>de</strong> l’état d’oxydation et <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> teneur en eau sur les ban<strong><strong>de</strong>s</strong> référence du réseau silicaté (LF = 490 cm -1 et HF = 960 cm -1 ),<br />
qui par ailleurs sont encore très débattues. Une étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> variation du rapport LF/HF a été<br />
réalisée dans : une série <strong>de</strong> verres naturels anhydres couvrant une <strong>la</strong>rge gamme <strong>de</strong><br />
composition (NBO/T: <strong>de</strong> 0,02 à 1,08); <strong>de</strong>ux séries <strong>de</strong> verres basaltiques synthétiques anhydres<br />
à état d’oxydation variable (Fe 3+ /Fe T: <strong>de</strong> 0,05 à 0,87) et six séries <strong>de</strong> verres naturels hydratés à<br />
différentes teneurs (C H2O: <strong>de</strong> 0,4 à 7 %pds).<br />
Nous démontrons que <strong>la</strong> variation <strong>de</strong> ce rapport 1) est fortement dépendante <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
composition chimique, 2) corrélée au <strong>de</strong>gré <strong>de</strong> polymérisation et 3) a pu être modélisée.<br />
Dans les verres dépolymérisés, ce rapport varie peu avec <strong>la</strong> teneur en eau et l’état<br />
d’oxydation du verre. Le modèle établi, prenant en compte les différents paramètres, permet<br />
d’obtenir <strong><strong>de</strong>s</strong> teneurs en eau comparables à celles déterminées par Karl Fisher (déviation<br />
standard : 0,06). Nous démontrons que les teneurs en eau <strong><strong>de</strong>s</strong> verres dépolymérisés peuvent<br />
être obtenues avec une erreur re<strong>la</strong>tive
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
LES TERRAINS CHAOTIQUES MARTIENS : ORIGINE ET<br />
FORMATION<br />
Sandrine MERESSE, François COSTARD, Nico<strong>la</strong>s MANGOLD<br />
UMR 8148, IDES, Université Paris-Sud, Bat. 509, 91405 Orsay Ce<strong>de</strong>x<br />
(sandrine.meresse@u-psud.fr)<br />
Les terrains chaotiques sont <strong>de</strong> vastes zones d’effondrement où l’ancien<br />
p<strong>la</strong>teau cratérisé s’est affaissé et érodé sur plusieurs kilomètres. Le fond <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
chaos est constitué <strong>de</strong> mesas et <strong>de</strong> buttes irrégulières <strong>de</strong> taille variable souvent<br />
recoupées par <strong><strong>de</strong>s</strong> traces d’écoulements. Ces chaos sont majoritairement<br />
concentrés autour <strong>de</strong> l’équateur martien à l’Est <strong>de</strong> Valles Marineris entre -20 et<br />
15° N, 300 et 350°E. Ils sont communément décrits comme <strong>la</strong> source <strong><strong>de</strong>s</strong> grands<br />
chenaux <strong>de</strong> débâcles long d’environ un millier <strong>de</strong> kilomètres et dont l’origine<br />
reste incertaine. De nombreux scénarios <strong>de</strong> formation ont été é<strong>la</strong>borés incluant :<br />
(1) <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions magma g<strong>la</strong>ce pendant <strong><strong>de</strong>s</strong> évènements intrusifs, (2) <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
décharges catastrophiques d’eau provenant d’aquifères, (3) <strong><strong>de</strong>s</strong> décharges d’eau<br />
et <strong>de</strong> CO 2 associées à <strong>la</strong> décomposition <strong><strong>de</strong>s</strong> hydrates <strong>de</strong> méthane, le tout<br />
entraînant <strong>la</strong> subsi<strong>de</strong>nce <strong><strong>de</strong>s</strong> terrains.<br />
L’étu<strong>de</strong> morphologique et topographique <strong>de</strong> ces terrains chaotiques est<br />
indispensable à <strong>la</strong> compréhension <strong><strong>de</strong>s</strong> gran<strong><strong>de</strong>s</strong> vallées <strong>de</strong> débâcles qui ont mo<strong>de</strong>lé<br />
<strong>la</strong> surface <strong>de</strong> Mars. Cette étu<strong>de</strong> passe par l’utilisation conjointe <strong><strong>de</strong>s</strong> données <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
son<strong><strong>de</strong>s</strong> américaines (topographie MOLA, images THEMIS) et européennes<br />
(caméra HRSC à bord <strong>de</strong> Mars Express). Nous nous sommes focalisé sur<br />
Hydraotes, un chaos unique qui présente <strong><strong>de</strong>s</strong> morphologies particulières. Les<br />
images HRSC (High Resolution Stereo Camera) ont ainsi révélé <strong>la</strong> présence<br />
d’une trentaine <strong>de</strong> petits cônes reposants sur les parties les plus profon<strong><strong>de</strong>s</strong><br />
d’Hydraotes chaos. Leur diamètre basal varie entre 500 et 1900 m pour <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
hauteurs <strong>de</strong> cônes entre 150 et 250 m. Des cônes simi<strong>la</strong>ires ont été<br />
précé<strong>de</strong>mment i<strong>de</strong>ntifiés dans les basses p<strong>la</strong>ines du Nord martiennes mais leur<br />
origine reste incertaine. De nombreux analogues terrestres ont été proposés<br />
incluant <strong><strong>de</strong>s</strong> morphologies volcaniques (rootless cones d’Is<strong>la</strong>n<strong>de</strong>, cônes <strong>de</strong><br />
cendre, cône <strong>de</strong> tuff) et <strong><strong>de</strong>s</strong> morphologies périg<strong>la</strong>ciaires (pingos). Les<br />
observations et étu<strong><strong>de</strong>s</strong> morphologiques réalisées sur les cônes d’Hydraotes<br />
indiquent plutôt une origine volcanique proche <strong><strong>de</strong>s</strong> cônes <strong>de</strong> cendre.<br />
La découverte <strong>de</strong> cônes volcaniques au fond d’Hydraotes chaos suggère<br />
qu’une activité volcanique <strong>de</strong> surface ou sub-surface à jouer un rôle important<br />
dans <strong>la</strong> formation <strong><strong>de</strong>s</strong> terrains chaotiques et <strong>la</strong> genèse <strong><strong>de</strong>s</strong> vallées <strong>de</strong> débâcles.<br />
Résumé 32 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
INVERSION CONJOINTES DES DONNEES SISMIQUES ET ELECTRIQUES<br />
DANS LES MILIEUX ANISOTROPES.<br />
HERMANN ZEYEN, ABDELLATIF SEGUIER, ABDELKADER OUDDANE<br />
Hermann.zeyen@u-psud.fr, ab<strong>de</strong>l<strong>la</strong>tif.seguier@u-psud.fr, ab<strong>de</strong>lka<strong>de</strong>r.ouddane@u-psud.fr<br />
Departement <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Terre</strong>, Bat. 504<br />
<strong>Département</strong> <strong>de</strong> Mathématiques_ Bâtiment 425_ Université Paris-Sud 11<br />
Universite <strong>de</strong> Paris-Sud, F-91405 Orsay Ce<strong>de</strong>x, France<br />
Le but <strong>de</strong> <strong>la</strong> thèse est <strong>la</strong> quantification <strong>de</strong> l’anisotropie <strong><strong>de</strong>s</strong> roches à partir d’une inversion<br />
conjointe <strong><strong>de</strong>s</strong> données sismiques et électriques.<br />
Les mesures sismiques et électriques faites en Septembre 2006 sur un terrain qui se situe à<br />
coté <strong>de</strong> <strong>la</strong> maison <strong>de</strong> l’ingénieur ont été réaliséer <strong>de</strong> <strong>la</strong> façon suivante : on pose les<br />
géophones sur une ligne qu’on appellera profil et par <strong>la</strong> suite ont effectue une rotation tout<br />
les 30° pour refaire les mesures. Les mesures sismiques et électriques sont inversées par<br />
<strong>de</strong>ux logiciels RAYINT et RES2DINV. Ces <strong>de</strong>rniers modélisent les données pour les<br />
milieux isotropes seulement.<br />
Les résultats ont montré qu’il y a <strong>de</strong> l’anisotropie pour les vitesses sismiques et les<br />
résistivités électriques. Un co<strong>de</strong> d’inversion a donc été écrit et vérifié en Sci<strong>la</strong>b afin <strong>de</strong><br />
quantifier l’anisotropie pour l’ensemble <strong><strong>de</strong>s</strong> données.<br />
Pour construire un modèle 3D anisotrope un logiciel appelé « ANRAY » qui fait<br />
l’ajustement <strong><strong>de</strong>s</strong> données sismiques et prend en compte l’anisotropie <strong><strong>de</strong>s</strong> milieux étudiés a<br />
été installé après un contact avec le professeur V<strong>la</strong>stis<strong>la</strong>v Cerveny. Ce <strong>de</strong>rnier nous a permis<br />
d’avoir accès a un projet <strong>de</strong> recherche intitulé SW3D «Seismic Waves in Complex 3-D<br />
Structures ». Le logiciel est écrit en Fortran et se focalise sur <strong><strong>de</strong>s</strong> résultats fondamentaux en<br />
théorie <strong>de</strong> <strong>la</strong> propagation <strong><strong>de</strong>s</strong> on<strong><strong>de</strong>s</strong> sismiques en haute fréquence dans les structures<br />
isotropes et anisotropes.<br />
Des nouvelles mesures ont été faites cette année en février sur les même profiles, cette foisci<br />
on a utilisé <strong><strong>de</strong>s</strong> géophones a trois composantes fabriqués par l’atelier <strong>de</strong> mécanique <strong>de</strong><br />
l’Université <strong>de</strong> Paris 11 qui nous permettrons <strong>de</strong> déterminer les vitesses S qui ai<strong>de</strong>nt à<br />
calculer les paramètres du tenseur d’anisotropie avec plus <strong>de</strong> précision. Ces mesures<br />
permettront une comparaison entre l’anisotropie <strong><strong>de</strong>s</strong> on<strong><strong>de</strong>s</strong> P du sol sec et du sol humi<strong>de</strong>, qui<br />
nous donnera éventuellement <strong><strong>de</strong>s</strong> informations sur le lien entre l’anisotropie et <strong>la</strong> porosité.<br />
Les premiers résultats <strong>de</strong> cette étu<strong>de</strong> seront présentés.<br />
Résumé 33 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Développement d’une méthodologie <strong>de</strong> caractérisation <strong><strong>de</strong>s</strong> phases<br />
porteuses particu<strong>la</strong>ires <strong>de</strong> métaux<br />
Cindy Priadi * , Sophie Ayrault, Eric Robin, Philippe Bonté<br />
( * cindy.priadi@lsce.ipsl.fr)<br />
Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences du Climat et <strong>de</strong> l’Environnement, CEA-CNRS-UVSQ / IPSL,<br />
91198 Gif-sur-Yvette, France<br />
L’étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> métaux particu<strong>la</strong>ires au niveau microscopique est importante pour<br />
l’i<strong>de</strong>ntification <strong><strong>de</strong>s</strong> sources <strong>de</strong> métaux, <strong><strong>de</strong>s</strong> mécanismes <strong>de</strong> formation (autochtone ou<br />
allogène) <strong>de</strong> ces particules et <strong>de</strong> leur transport vers l’aval. De plus, <strong>la</strong> nature chimique <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules porteuses <strong>de</strong> métaux influe sur <strong>la</strong> mobilité <strong><strong>de</strong>s</strong> métaux entre les différents<br />
compartiments <strong>de</strong> l’environnement. Ces métaux pourraient passer <strong>de</strong> <strong>la</strong> phase particu<strong>la</strong>ire,<br />
réputée moins toxique, vers <strong>la</strong> phase dissoute via <strong><strong>de</strong>s</strong> mécanismes <strong>de</strong> re<strong>la</strong>rgage et /ou <strong>de</strong><br />
dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> particules dans certaines conditions biogéochimiques. Le développement<br />
d’un protocole <strong>de</strong> caractérisation <strong><strong>de</strong>s</strong> phases porteuses particu<strong>la</strong>ires <strong>de</strong> métaux est donc un<br />
outil essentiel dans l’évaluation <strong>de</strong> <strong>la</strong> variabilité <strong><strong>de</strong>s</strong> concentrations en métaux dissous dans<br />
<strong>la</strong> Seine.<br />
Il s’agit ici <strong>de</strong> présenter <strong>la</strong> mise au point <strong>de</strong> métho<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> préparation d’échantillon et<br />
d’analyse microscopique bien adaptées à <strong>la</strong> forte variabilité spatiale et temporelle observée<br />
dans le bassin <strong>de</strong> <strong>la</strong> Seine. Pour avoir une valeur statistique et atteindre cette forte<br />
variabilité, les observations doivent être faites sur un grand nombre <strong>de</strong> particules dans<br />
plusieurs échantillons. La concentration par extraction magnétique a été sélectionnée pour sa<br />
simplicité <strong>de</strong> mise en œuvre, comparée aux métho<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> concentration par <strong>de</strong>nsité. Des<br />
essais <strong>de</strong> métho<strong><strong>de</strong>s</strong> ont été menés sur les fractions magnétiques d’échantillons provenant <strong>de</strong><br />
carottes <strong>de</strong> sédiment <strong>de</strong> fond prélevées en Seine au niveau <strong>de</strong> <strong>la</strong> sortie <strong>de</strong> <strong>la</strong> STEP<br />
d’Achères. En analysant <strong>la</strong> composition chimique <strong>de</strong> ces particules à l’ai<strong>de</strong> d’un microscope<br />
en ba<strong>la</strong>yage (MEB) couplé à un spectromètre à dispersion d’énergie et équipé d’un système<br />
automatisé <strong>de</strong> reconnaissance <strong>de</strong> particules, on a pu i<strong>de</strong>ntifier quelques phases porteuses <strong>de</strong><br />
métaux. Le plomb et nickel semblent être portés par <strong><strong>de</strong>s</strong> particules <strong>de</strong> sulfures <strong>de</strong> fer. Des<br />
co-précipitations sur le quartz et <strong>la</strong> calcite ne sont pas négligeables pour le vanadium, zinc et<br />
cuivre. Le zinc se trouve associé également avec <strong>la</strong> barytine. Une partie <strong><strong>de</strong>s</strong> métaux est<br />
portée par <strong><strong>de</strong>s</strong> dépôts à base d’oxy<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> fer recouvrant <strong><strong>de</strong>s</strong> particules d’argile. Ces<br />
différentes phases porteuses pourraient indiquer <strong><strong>de</strong>s</strong> sources différentes <strong>de</strong> ces métaux.<br />
Résumé 34 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Crustal Structures un<strong>de</strong>rneath the Longmen Shan mountain range from passive<br />
seismological data<br />
Robert Alexandra, arobert@geologie.ens.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> géologie <strong>de</strong> l’ENS - 24, rue Lhomond – 75231 Paris Ce<strong>de</strong>x 5<br />
Located between the eastern margin of the Tibetan p<strong>la</strong>teau and the Yang Tse craton,<br />
the Longmen Shan mountains range is a key area for un<strong>de</strong>rstanding mechanisms that<br />
control the <strong>de</strong>formation of the Tibetan p<strong>la</strong>teau.<br />
Simi<strong>la</strong>rly to the Hima<strong>la</strong>ya, this mountains range is characterised by a sharp<br />
geomorphic expression, and is carried over a major thrust characterized by important<br />
seismicity. Several major differences, nevertheless, exist between these two mountain<br />
ranges, in particu<strong>la</strong>r the Longmen Shan is characterized by the <strong>la</strong>ck of a well<strong>de</strong>veloped<br />
fore<strong>la</strong>nd basin and GPS data document low shortening rate through the<br />
range (~ 4 mm/yr for the Longmen Shan vs ~20 mm/yr for the Hima<strong>la</strong>yas of central<br />
Nepal) (Zhang et al., 2004).<br />
A first mo<strong>de</strong>l proposed that the presence of a channel flow in the ductile lower crust<br />
exp<strong>la</strong>in the presence of this topographic step (Burchfiel et al. (1995), C<strong>la</strong>rk and<br />
Roy<strong>de</strong>n (2000)) whereas Arne et al. (2004) and Godard et al. (2005) propose that the<br />
strong topographic gradient is a result of a Tertiary orogenese.<br />
In or<strong>de</strong>r to bring new information on this area, 36 seismic stations were <strong>de</strong>ployed<br />
from November 2005 until April 2007, along a profile through the Longmen Shan<br />
area.<br />
Using receiver function method and teleseismic tomography, a <strong>de</strong>tailed image of the<br />
structures through the Longmen Shan Thrust belt has been produced. Gravity<br />
anomalies of this region coupled with the precise crustal structure given by<br />
seismological studies provi<strong>de</strong>d new information and then improve the un<strong>de</strong>rstanding<br />
of this area.<br />
Résumé 35 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Evolution morpho-structurale <strong>de</strong> Takamaka (Ile <strong>de</strong> <strong>la</strong> Réunion,<br />
Océan Indien) : nouvelles données géochronologiques et<br />
approche géomorphologique.<br />
SALVANY Tiffany*, LAHITTE Pierre, GILLOT Pierre-Yves<br />
UMR-8148, IDES, Université Paris Sud, bât 504, <strong>la</strong>boratoire <strong>de</strong><br />
géochronologie, 91405 Orsay Ce<strong>de</strong>x<br />
*tiffany.salvany@u-psud.fr<br />
L’île <strong>de</strong> <strong>la</strong> Réunion est constituée <strong>de</strong> trois volcans : le massif <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
Montagne (2,2 à 1,8 Ma), Le Piton <strong><strong>de</strong>s</strong> Neiges (1,2 – 0,29 Ma) et le<br />
Piton <strong>de</strong> <strong>la</strong> Fournaise (0,53 Ma –actuel). Construction volcanique et<br />
démantèlement s’y livre une compétition importante dans un<br />
contexte climatique tropical.<br />
Nous avons focalisé notre étu<strong>de</strong> sur le secteur Est du Piton <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
Neiges caractérisé par un relief très acci<strong>de</strong>nté comparé aux régulières<br />
p<strong>la</strong>nèzes Ouest. De nouvelles datations K-Ar, associées aux données<br />
déjà disponibles ont permis d’étendre l’activité <strong><strong>de</strong>s</strong> différentes unités<br />
<strong>de</strong> cette région <strong>de</strong> 1.4 Ma à 29 ka.<br />
Couplées à l’analyse morpho-structurale (SIG, MNT et images<br />
satellites), nous avons pu i<strong>de</strong>ntifier <strong>de</strong> nombreuses inversions <strong>de</strong><br />
reliefs dont l’agencement montre une migration <strong><strong>de</strong>s</strong> emboîtements<br />
successifs <strong>de</strong>puis les zones externes du volcan vers ses zones<br />
internes. Cette répartition particulière met ainsi en évi<strong>de</strong>nce<br />
l’importance <strong>de</strong> l’érosion dans l’évolution morphologique <strong>de</strong> cette<br />
région notamment avec le contrôle structural <strong><strong>de</strong>s</strong> anciens massifs et<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> réseaux hydrographiques lors <strong>de</strong> <strong>la</strong> mise en p<strong>la</strong>ce <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>ves.<br />
Différents facteurs peuvent expliquer un tel contraste morphologique<br />
(E-W) notamment le gradient climatique et pluviométrique entre les<br />
<strong>de</strong>ux régions (7 à 10 m/ans à l’Est ; 1 à 2 m/ans pour l’Ouest).<br />
Pour finir nous avons modélisé les <strong>de</strong>ux édifices du Piton <strong><strong>de</strong>s</strong> Neiges<br />
à 220 ka et 70 ka. Ce<strong>la</strong> nous a permis d’obtenir les taux d’érosion<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> principales vallées et cirques. Ces taux sont équivalents à ceux<br />
trouvé sur l’île <strong>de</strong> Tahiti qui présente un contexte géologique et<br />
climatique semb<strong>la</strong>ble (Hil<strong>de</strong>nbrand et al., 2007).<br />
Résumé 36 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Estimation <strong><strong>de</strong>s</strong> parametrises hydrodynamiques <strong><strong>de</strong>s</strong> sols à partir d'une<br />
inversion jointe <strong>de</strong> données d'infiltrométrie et <strong>de</strong> résistivité électrique:<br />
Expériences numériques.<br />
Schnei<strong>de</strong>r<br />
sebastien.schnei<strong>de</strong>r@u-psud.fr<br />
L'obtention <strong><strong>de</strong>s</strong> paramètres hydrodynamiques est une étape cruciale en vue <strong>de</strong> modéliser les<br />
flux d'eau et <strong>de</strong> polluants à travers le sol. L'infiltrométrie à disque est <strong>la</strong>rgement utilisée pour<br />
déterminer les propriétés hydrauliques <strong><strong>de</strong>s</strong> sols en conditions non saturées et pour juger <strong>de</strong><br />
leur variabilité spatiale sur le terrain. En raison <strong><strong>de</strong>s</strong> forces capil<strong>la</strong>ires, on assiste au<br />
développement sous l’infiltromètre, d’un bulbe d’humidification, dont <strong>la</strong> forme dépend à <strong>la</strong><br />
fois <strong><strong>de</strong>s</strong> propriétés hydrauliques du sol, du diamètre du disque, et <strong>de</strong> <strong>la</strong> tension appliquée sur<br />
l’infiltromètre. Lors <strong><strong>de</strong>s</strong> expériences c<strong>la</strong>ssiques d’infiltrométrie, il n’y a que les quantités<br />
d’eau infiltrée qui sont mesurées et utilisées pour déduire les propriétés du sol. La<br />
tomographie <strong>de</strong> résistivité électrique (ERT) offre <strong>la</strong> possibilité <strong>de</strong> visualiser <strong>la</strong> distribution<br />
spatiale <strong>de</strong> <strong>la</strong> conductivité électrique, qui est liée par l’intermédiaire d’un modèle<br />
pétrophysique au contenu en eau. Ainsi les données ERT contiennent une information sur <strong>la</strong><br />
structure en 3-D du bulbe d’infiltration, qui peut être exploitée pour déduire les propriétés<br />
hydrauliques du sol. La possibilité d’une inversion <strong><strong>de</strong>s</strong> paramètres hydrauliques à partir d’une<br />
combinaison <strong>de</strong> données d’infiltrométrie et ERT a été étudiée par expérimentation numérique.<br />
Les flux d’eau et les champs <strong>de</strong> potentiel électrique ont été simulés avec le co<strong>de</strong> SWMS_3D<br />
(Simunek et al., 1995) en utilisant les fonctions hydrauliques <strong>de</strong> van Genuchten (1980) et le<br />
mo<strong>de</strong>l pétrophysique <strong>de</strong> Rhoa<strong><strong>de</strong>s</strong> et al. (1976). Les données d’infiltration et <strong>de</strong> résistivité<br />
électrique ont été ensuite inversées grâce au logiciel PEST (Doherty, 2003). Quatre différents<br />
scénarios ont été examinés : (1) l’estimation <strong><strong>de</strong>s</strong> paramètres hydrauliques (K s , α et n) <strong>de</strong>puis<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> données sans erreur, (2) <strong>de</strong>puis <strong><strong>de</strong>s</strong> données avec erreurs, (3) l’estimation conjointe <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
paramètres hydrauliques (K s , α et n) et pétrophysiques (A et B) <strong>de</strong>puis <strong><strong>de</strong>s</strong> données sans<br />
erreur, (4) <strong>de</strong>puis <strong><strong>de</strong>s</strong> données avec erreur. Des représentations <strong>de</strong> <strong>la</strong> fonction objective ont<br />
également été obtenues pour pour juger <strong>de</strong> l'uniquité du problème. L’inversion <strong><strong>de</strong>s</strong> données<br />
combinées d’infiltrométrie et <strong>de</strong> résistivité électrique a montré que les paramètres<br />
hydrauliques peuvent être inversés lors d’une unique expérience d’infiltration, alors que<br />
l’inversion n’est pas possible si l’on dispose uniquement <strong>de</strong> données d’infiltrométrie. De plus,<br />
les paramètres pétrophysiques peuvent être inversés simultanément aux paramètres<br />
hydrauliques, grâce aux données combinées d’infiltrométrie et <strong>de</strong> résistivité électrique. Ces<br />
résultats démontrent le potentiel <strong>de</strong> cette métho<strong>de</strong> qui utilise une mesure géophysique, non<br />
invasive et non <strong><strong>de</strong>s</strong>tructive, et qui tire ainsi avantage d’une information supplémentaire<br />
re<strong>la</strong>tive à <strong>la</strong> structure spatiale du bulbe d’humidification.<br />
Résumé 37 sur 41
Résumé:<br />
Etu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions tectonique-érosion<br />
et remail<strong>la</strong>ge en elements finis<br />
Philippe STEER<br />
contact: steer@geologie.ens.fr<br />
Laboratoire <strong>de</strong> Géologie, École Normale Supérieure <strong>de</strong> Paris<br />
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
En contexte orogénique les processus d'érosion contrôlent <strong>la</strong> forme <strong><strong>de</strong>s</strong> reliefs,<br />
notamment en dép<strong>la</strong>cant les masses <strong>de</strong>puis les hauts vers les bas topographiques. En<br />
modélisation, <strong><strong>de</strong>s</strong> lois <strong>de</strong> type diffusion ou incision fluviale sont utilisées pour décrire<br />
l'impact <strong>de</strong> l'érosion sur l'évolution <strong><strong>de</strong>s</strong> reliefs. La diffusion est pertinente pour caractériser les<br />
processus érosifs à l'échelle du versant, comme les glissements <strong>de</strong> terrain. L'incision est<br />
adaptée à l'étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> chaines <strong>de</strong> montagnes dont l'érosion est fortement dépendante du<br />
drainage <strong><strong>de</strong>s</strong> rivières.<br />
Le co<strong>de</strong> d'élements finis ADELI 2D sert ici <strong>de</strong> support numérique à l'étu<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
l'évolution <strong>de</strong> <strong>la</strong> forme <strong><strong>de</strong>s</strong> reliefs. Une métho<strong>de</strong> novatrice <strong>de</strong> remail<strong>la</strong>ge local a été imp<strong>la</strong>nté à<br />
l'algorithme <strong>de</strong> résolution principal. Elle possè<strong>de</strong> l'avantage d'être peu couteuse en temps <strong>de</strong><br />
calcul et <strong>de</strong> générer peu <strong>de</strong> bruits numériques. Cet ajout permet d'envisager par <strong>la</strong> suite l'étu<strong>de</strong><br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> intéractions tectonique-érosion lors <strong>de</strong> l'orogénèse et <strong>de</strong> <strong>la</strong> pénép<strong>la</strong>nation.<br />
Résumé 38 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Mécanismes et contrôle <strong><strong>de</strong>s</strong> phénomènes diagénétiques en milieu aci<strong>de</strong> dans les grès <strong>de</strong><br />
l’Ordovicien g<strong>la</strong>ciaire du bassin <strong>de</strong> Sbâa, Algérie<br />
Florent TOURNIER, Maurice PAGEL, Eric PORTIER*<br />
* Gaz <strong>de</strong> France E&P Division, 9 rue Francis <strong>de</strong> Pressensé, 93200, St-Denis (eric.portier@gaz<strong>de</strong>france.com)<br />
La présence d’une calotte g<strong>la</strong>ciaire étendue sur <strong>la</strong> marge Nord du Gondwana durant<br />
l’Ordovicien supérieur (Hirnantien : -450 Ma) est maintenant acquise (Beuf et al. 1971 ;<br />
Deynoux 1994). Si cet événement est aujourd’hui interprété comme un acci<strong>de</strong>nt climatique <strong>de</strong><br />
très courte durée (0,5 à 1 Ma), il n’en <strong>de</strong>meure pas moins que <strong><strong>de</strong>s</strong> quantités substantielles <strong>de</strong><br />
sédiments ont été générées et déposées avec <strong><strong>de</strong>s</strong> taux <strong>de</strong> sédimentation exceptionnels <strong>de</strong><br />
plusieurs centaines <strong>de</strong> mètres par million d’années. Dans les bassins sédimentaires internes <strong>de</strong><br />
l’Afrique du Nord, les dépôts g<strong>la</strong>ciaires Ordoviciens sont ainsi principalement composés <strong>de</strong><br />
sables, grossiers à très fins, avec localement <strong><strong>de</strong>s</strong> niveaux silteux intercalés. Ces grès<br />
constituent <strong><strong>de</strong>s</strong> réservoirs pétroliers qui restent encore mal connus et qui présentent <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
qualités pétrophysiques extrêmement variables spatialement.<br />
Les propriétés pétrophysiques d’un réservoir à huile ou à gaz dépen<strong>de</strong>nt <strong>de</strong><br />
l’environnement <strong>de</strong> dépôt, <strong><strong>de</strong>s</strong> processus sédimentaires, et <strong><strong>de</strong>s</strong> processus diagénétiques<br />
ultérieurs liés, ou non, à l’évolution structurale du bassin. Les réservoirs <strong>de</strong> l’Ordovicien du<br />
bassin <strong>de</strong> Sbâa (Algérie) possè<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>ux caractéristiques peu étudiées jusqu’à maintenant.<br />
D’une part, ils sont liés à un environnement g<strong>la</strong>ciaire, et d’autre part, les données récentes<br />
obtenues dans ce bassin (Pagel & Fiet 2005) montrent que <strong>la</strong> diagenèse s’est, au moins en<br />
partie et dans certaines zones, produite en milieu particulièrement aci<strong>de</strong> comme le montre <strong>la</strong><br />
présence <strong>de</strong> kaolinite, <strong>de</strong> florencite et <strong>de</strong> certains minéraux d’aluminium. Le bassin <strong>de</strong> Sbâa<br />
présente donc une opportunité unique pour comprendre les interactions entre <strong>la</strong><br />
sédimentologie en contexte g<strong>la</strong>ciaire et <strong>la</strong> diagenèse en milieu très réducteur et aci<strong>de</strong>.<br />
Les facteurs diagénétiques majoritairement responsables <strong>de</strong> <strong>la</strong> dégradation <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
propriétés pétrophysiques sont <strong>la</strong> compaction et <strong>la</strong> cimentation ; ils affectent les puits étudiés<br />
sur l’intégralité du réservoir cambro-ordovicien. Les autres phénomènes diagénétiques ont été<br />
déterminés à partir <strong>de</strong> l’observation <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>la</strong>mes minces ; ils montrent une forte influence sur les<br />
propriétés pétrophysiques à travers <strong>la</strong> dissolution <strong><strong>de</strong>s</strong> grains, <strong>la</strong> microfracturation, et le mo<strong>de</strong><br />
d’expression <strong><strong>de</strong>s</strong> argiles (illite en remplissage <strong>de</strong> pore, illite en tapissage <strong>de</strong> grains, etc.)<br />
L’analyse <strong><strong>de</strong>s</strong> isotopes du carbone et <strong>de</strong> l’oxygène sur <strong>la</strong> calcite indique différentes origines<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> flui<strong><strong>de</strong>s</strong> formateurs : l’un météorique et l’autre diagénétique (profond), localisés dans <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
parties distinctes du réservoir. La sidérite précoce provient <strong>de</strong> flui<strong><strong>de</strong>s</strong> météoriques, les valeurs<br />
<strong>de</strong> δ 18 O SMOW <strong>de</strong> l’eau sont très négatives à basse température (-10 à -20 ‰) et sont<br />
caractéristiques d’un climat g<strong>la</strong>ciaire. L’analyse chimique <strong><strong>de</strong>s</strong> éléments majeurs et traces<br />
indique que <strong>la</strong> source <strong><strong>de</strong>s</strong> sédiments est i<strong>de</strong>ntique dans l’espace et dans le temps. De plus, elle<br />
met en évi<strong>de</strong>nce une dissolution complète <strong><strong>de</strong>s</strong> feldspaths potassiques dans <strong>la</strong> série<br />
ordovicienne. La quantification du taux <strong>de</strong> silicification par analyse d’images montre que <strong>la</strong><br />
silicification est homogène au sein <strong>de</strong> chaque unité sédimentaire mais varie <strong>de</strong> façon<br />
importante d’une unité à l’autre.<br />
En perspective, il s’agira <strong>de</strong> déterminer l’influence <strong>de</strong> <strong>la</strong> fracturation et l’importance<br />
du contrôle structural, ainsi que d’établir les paléogradients et l’histoire thermique du bassin.<br />
Enfin, l’influence <strong><strong>de</strong>s</strong> différents phénomènes diagénétiques sur <strong>la</strong> porosité et <strong>la</strong> perméabilité<br />
sera quantifiée.<br />
Résumé 39 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Reconstruction <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions climatiques, <strong>de</strong> <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>tion océanique et du volume<br />
global <strong><strong>de</strong>s</strong> g<strong>la</strong>ces au cours du sta<strong>de</strong> 11<br />
Natalia VAZQUEZ RIVEIROS, natalia.vazquez@lsce.ipsl.fr<br />
LSCE/IPSL, Laboratoire CNRS-CEA-UVSQ<br />
Domaine du CNRS, bât. 12, pièce 309<br />
91198 Gif-sur-Yvette - FRANCE<br />
Le sta<strong>de</strong> isotopique 11 (Marine Isotope Stage 11, MIS 11) est le sta<strong>de</strong> interg<strong>la</strong>ciaire du<br />
<strong>de</strong>rnier million d’années avec <strong>la</strong> configuration orbitale <strong>la</strong> plus proche à l’actuelle. Pour cette<br />
raison, son étu<strong>de</strong> est particulièrement intéressante par rapport au changement climatique<br />
actuel et futur.<br />
Mon étu<strong>de</strong> a pour but <strong>de</strong> reconstruire les conditions climatiques, <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>tion océanique et le<br />
volume global <strong><strong>de</strong>s</strong> g<strong>la</strong>ces lors <strong>de</strong> cette pério<strong>de</strong> interg<strong>la</strong>ciaire. Plus spécifiquement, j’essaierai<br />
<strong>de</strong> reconstruire :<br />
- La température <strong>de</strong> surface <strong>de</strong> l’eau, à l’ai<strong>de</strong> du rapport Mg/Ca dans les foraminifères<br />
p<strong>la</strong>nctoniques.<br />
- Le niveau <strong>de</strong> <strong>la</strong> mer et le volume global <strong><strong>de</strong>s</strong> g<strong>la</strong>ces, en utilisant le δ 18 O <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
foraminifères benthiques.<br />
- L’état général <strong>de</strong> <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>tion océanique, en employant le δ 13 C et le rapport Cd/Ca<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> foraminifères benthiques<br />
- Le cycle du carbone, en particulier en ce qui concerne <strong>la</strong> présence d’événements<br />
d’épiso<strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong> dissolution, indicatifs <strong>de</strong> l’acidification <strong>de</strong> l’océan.<br />
À cette fin, quatre carottes océaniques ont été sélectionnées. Ces carottes couvrent le sta<strong>de</strong> 11<br />
avec un taux <strong>de</strong> sédimentation adéquat, et se trouvent dans différents bassins océaniques<br />
pour permettre une vue d’ensemble. Il s’agit d’une carotte en At<strong>la</strong>ntique Nord (63° N, 10°<br />
W°), et <strong>de</strong> trois carottes dans l’Océan Austral (une carotte en At<strong>la</strong>ntique Sud – 44° S, 14°<br />
W-, une dans l’Océan Indien Sud – 43°S, 79°E-, et une carotte dans le Pacifique Sud –<br />
42°S, 171°W-).<br />
Les résultats obtenus seront confrontés avec <strong><strong>de</strong>s</strong> résultats <strong>de</strong> modèles climatiques.<br />
Ma thèse est en co-direction entre LSCE et BCCR (Bjerknes Centre for Climate<br />
Research, Bergen, Norvège), dans le cadre du RTN NICE.<br />
Résumé 40 sur 41
13 e Journée <strong><strong>de</strong>s</strong> Doctorants ED <strong>143</strong>, 14 Mars 2008<br />
Tentative <strong>de</strong> déconvolution <strong><strong>de</strong>s</strong> différents facteurs jouant sur <strong>la</strong> composition<br />
isotopique en oxygène <strong><strong>de</strong>s</strong> spéléothèmes <strong>de</strong> Dordogne.<br />
K. Wainer 1 , D. Genty 1 , D. B<strong>la</strong>mart 2 , H.Vonhof 3 , M. Daëron 2 , M. Bar-Matthews 4 , L.E.<br />
Thomas 5 and P. Van Calsteren 5 .<br />
1<br />
Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences du Climat et <strong>de</strong> l'Environnement ; UMR CEA/CNRS/UVSQ1572 Bat 701; L'Orme <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
Merisiers CEA Sac<strong>la</strong>y ; 91 191 Gif sur Yvette ce<strong>de</strong>x, France, karine.wainer@lsce.ipsl.fr<br />
2<br />
Laboratoire <strong><strong>de</strong>s</strong> Sciences du Climat et <strong>de</strong> l'Environnement ; UMR CEA/CNRS/UVSQ1572 Bat 12; avenue <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
Terrasse ; 91 198 Gif sur Yvette ce<strong>de</strong>x, France<br />
3<br />
Departement of Sedimentology and Marine Geology; Faculty of Earth and Life Sciences; Vrije Universiteit<br />
Amsterdam; De Boele<strong>la</strong>an 1085; 1081 HV Amsterdam; the Nether<strong>la</strong>nds<br />
4<br />
Geological Survey of Israel, 30 Ma<strong>la</strong>chei Israel St, Jerusalem 95501, Israel<br />
5<br />
Department of Earth Sciences, The Open University, Milton Keynes, MK7 6AA, UK<br />
Cette étu<strong>de</strong> tend à interpréter <strong>la</strong> chute impressionnante <strong>de</strong> -5‰ du δ 18 O <strong>de</strong> <strong>la</strong> calcite d’un<br />
p<strong>la</strong>ncher sta<strong>la</strong>gmitique <strong>de</strong> <strong>la</strong> Grotte <strong>de</strong> Vil<strong>la</strong>rs (Vil-car-1, Dordogne, France) entre l’avant<br />
<strong>de</strong>rnière pério<strong>de</strong> g<strong>la</strong>ciaire (Riss) et le <strong>de</strong>rnier interg<strong>la</strong>ciaire.<br />
Le δ 18 O <strong>de</strong> <strong>la</strong> calcite dépend <strong>de</strong> <strong>la</strong> température <strong>de</strong> précipitation et <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition <strong>de</strong> l’eau<br />
d’infiltration. Ces <strong>de</strong>ux paramètres étant inconnus, il est difficile d’évaluer <strong>la</strong> part <strong>de</strong> chacun<br />
lors d’un changement du δ 18 O du carbonate.<br />
Selon, le site étudié , le δ 18 O est interprété en terme <strong>de</strong> température(Duplessy et al.,1972, Ford<br />
et Williams, 1989; Gascoyne et al., 1980, Spötl et al., 2007), <strong>de</strong> pluviométrie (Yuan et al.,<br />
2004) ou <strong>de</strong> <strong>la</strong> combinaison <strong>de</strong> <strong>la</strong> température, <strong>de</strong> <strong>la</strong> pluviométrie et <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
source océanique (Bar-Matthews et al., 2003) dont les précipitations sont originaires.<br />
Afin <strong>de</strong> mieux comprendre le brusque changement du δ 18 O du carottage <strong>de</strong> <strong>la</strong> grotte <strong>de</strong><br />
Vil<strong>la</strong>rs:<br />
Dans un premier temps, nous avons utilisé les compositions isotopiques <strong><strong>de</strong>s</strong> inclusions<br />
flui<strong><strong>de</strong>s</strong> et du carbonate pour calculer les paléotempératures, en considérant que <strong>la</strong> précipitation<br />
avait eu lieu à l’équilibre. Des mesures <strong>de</strong> Δ 47 ont également été réalisées en tant que<br />
premières tentatives pour estimer les paléotempératures indépendamment <strong>de</strong> <strong>la</strong> composition<br />
<strong>de</strong> l’eau nourrice pour vérifier l’équilibre.<br />
Dans un <strong>de</strong>uxième temps, nous avons modélisé <strong>la</strong> composition <strong>de</strong> l’eau au Riss et au Dernier<br />
Interg<strong>la</strong>ciaire pour vérifier les résultats <strong><strong>de</strong>s</strong> inclusions flui<strong><strong>de</strong>s</strong> en nous basant sur 1)les<br />
reconstructions <strong>de</strong> température et pluviométrie déduites <strong><strong>de</strong>s</strong> données polliniques marines et<br />
<strong>la</strong>custres, voisines, mais également déduite <strong><strong>de</strong>s</strong> assemb<strong>la</strong>ges <strong>de</strong> foraminifères <strong><strong>de</strong>s</strong> carottes du<br />
Nord <strong>de</strong> l’at<strong>la</strong>ntique, 2) <strong>la</strong> saisonnalité <strong><strong>de</strong>s</strong> infiltrations et 3)<strong>la</strong> variation du δ 18 O <strong>de</strong> <strong>la</strong> source<br />
océanique entre le g<strong>la</strong>ciaire et l’interg<strong>la</strong>ciaire. Nous présenterons les scénarios les plus<br />
réalistes. Nous discuterons les résultats <strong><strong>de</strong>s</strong> analyses et du modèle en les comparant entre eux<br />
et en faisant l’analogie avec d’autres enregistrements <strong>de</strong> <strong>la</strong> même grotte mais pour <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
pério<strong><strong>de</strong>s</strong> différentes. A titre d’exemple, il existe <strong><strong>de</strong>s</strong> enregistrements <strong>de</strong> <strong>la</strong> Terminaison I et du<br />
DO 12 dans lesquels <strong>la</strong> chute du δ 13 C est <strong>de</strong> même amplitu<strong>de</strong> que <strong>la</strong> Terminaison II, tandis<br />
que le δ 18 O varie d’à peine -1‰ et malgré une augmentation <strong>de</strong> <strong>la</strong> pluviométrie simi<strong>la</strong>ire lors<br />
<strong>de</strong> ces 3 évènements. Nous comparerons également nos résultats avec d’autres<br />
enregistrements <strong>de</strong> spéléothèmes provenant d’un domaine géographique plus <strong>la</strong>rge.<br />
Résumé 41 sur 41