To see the other types of publications on this topic, follow the link: Archéen.
Dissertations / Theses on the topic 'Archéen'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Archéen.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Guitreau, Martin. "Les isotopes de l'hafnium dans les TTG et leurs zircons : témoins de la croissance des premiers continents." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00713096.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse présente des analyses isotopiques Lu-Hf par MC-ICP-MS combinées de zircons ignés et de roches totales d'une importante collection de granitoïdes archéens appartenant à la suite des Tonalite-Trondhjémite-Granodiorite (TTG) afin d'apporter un regard nouveau sur la croissance de la croûte continentale et tout particulièrement dans le début de l'histoire de la Terre. Nos données indiquent un bon accord général entre les zircons ignés, mesurés par ablation-laser et par solution, avec leurs roche-hôtes. Nous démontrons que le rapport Lu/Hf intégré dans le temps de la source mantellique des TTG est près de la valeur chondritique et n'a pas significativement changée au cours des 4 derniers milliards d'années. Par conséquent, les continents se sont formés à partir d'un matériel primitif non fractionné extrait du manteau profond par l'intermédiaire de panaches qui après fusion partielle ont laissés un résidu appauvri dans le manteau supérieur. Les cristaux de zircon extraits des TTG ont des compositions isotopiques en Hf cohérentes au sein d'une même population alors que le système U-Pb, dans les mêmes grains, est souvent perturbé résultant ainsi en l'obtention de valeurs d'εHf initial erronées. Ce problème est endémique aux cristaux de zircon détritiques archéens et en accord avec des résultats expérimentaux sur la mobilité préférentielle de l'Hf en fonction de celle de l'U et du Pb au sein du zircon. Nous suggérons que ce problème biaise l'enregistrement détritique archéen en faveur de valeurs d'εHf initial négatives qui contrastent avec les valeurs obtenues pour les TTG mais peuvent être expliquées par l'utilisation d'âges 207Pb/206Pb non-magmatiques. Si l'on considère les cristaux de zircon de Jack Hills au vu de ces résultats, la source des continents serait restée inchangée depuis 4,3 Ga.
2
Achin, Isabelle. "Caractérisation des sources d'uranium à l'Archéen : mécanismes de genèse des gisements d'uranium les plus anciens (3,0 à 2,2 Ga) et des préconcentrations uranifères paléoprotérozoïques." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10045/document.
Full textAbstract:
Les plus anciens gisements d’uranium connus sur Terre sont les gisements de type paléo-placer hôtes de conglomérats à cailloux de quartz d’âge compris entre 3,09 et 2,2 Ga. Ces gisements représentent les reliques de l’ancienne croûte continentale archéenne maintenant érodée. L’origine de leurs concentrations primaires, correspondant à des accumulations de grains détritiques d’uraninite, est toujours sujette à controverse et la nature et les processus de formation des roches sources archéennes demeurent incertains.Ce travail présente l’analyse minéralogique et géochimique détaillée des minéralisations de différents paléo-placers (Witwatersrand en Afrique du Sud, Elliot Lake au Canada et séries Jatuliennes en Russie) ainsi que de granitoïdes archéens et paléoprotérozoïques enrichis en uranium (séries granitiques calco-alcalines à potassiques du craton de Kénéma Man en Guinée, granites tardi-orogéniques du craton de Pilbara en Australie Occidentale, pegmatite peralumineuse de Tanco du Bouclier Canadien et pegmatites à uraninite du Bouclier Baltique en Finlande et Russie). L’étude comparative de ces roches uranifères échantillonnées tout autour du globe prouve à la fois i) l’existence précoce (>3,1 Ga) de granitoïdes différenciés produits par la fusion partielle d’une croûte pré-enrichie tels que des granites peralumineux ou de type S, ii) nécessairement la présence d’un mécanisme permettant de produire ce type de granites comme les zones de subduction ou de collision générées par le mouvement des plaques tectoniques, iii) l’origine magmatique des uraninites thorifères des paléo-placers, iv) la présence d’une atmosphère réductrice avant 2,2 Ga permettant la préservation des uraninites durant leur transport, v) et finalement l’augmentation de l’oxygène libre dans l’atmosphère paléo-protérozoïque à partir de 2,2 Ga provoquant la disparition des paléo-placers uranifères en faveur de l’altération et de l’oxydation des concentrations préexistantes, de la remobilisation de l’uranium et de la formation de dépôts secondairesThe oldest known uranium deposits on the Earth are the paleoplacer-type deposits hosted in quartz-pebble conglomerates from 3.09 to 2.2 Ga in age. These deposits are representative of the ancient Archean continental crust now eroded. The origin of the primary ores corresponding to accumulation of detrital uraninite is still controversy and the nature and forming processes of the Archean source rocks remain uncertain.This work provides the detail mineralogical and geochemical analysis of mineralization from different paleoplacer-type deposits (Witwatersrand in South Africa, Elliot Lake in Canada and the Jatulian series in Russia) and from Archean and Paleoproterozoic U-enriched granitoids (calco-alkaline to potassic granite series from the Kenema Man Craton in Guinea, late-orogenic granites from the Pilbara Craton in West Australia, the Tanco pegmatite from the Canadian Shield and uraninite bearing pegmatites from the Baltic Shield in Finland and Russia). The comparative study of these worldwide uraniferous rocks prove either i) the existence of highly differentiated granitoids produced by the partial melting of a pre-enriched crust as peraluminous and S-type granites in early time (>3.1 Ga), ii) obviously the presence of an effective mechanism to produce such granites as tectonic plate systems with subduction or collisional zones, iii) the magmatic origin of the thorian uraninites in paleoplacers, iv) the efficiency of a reductive atmosphere prior to 2.2 Ga permitting the preservation of uraninite during transportation, v) and finally the rise of the oxygen-free level in the paleoproterozoic atmosphere providing the disappearance of uraniferous paleoplacers in favour of weathering, oxidation of pre-existing concentrations, remobilization of uranium and formation of secondary deposits
3
Picard, Christian. "Contribution à l'étude pétrogénétique des sillons de roches vertes archéens : exemple de l'Abitibi nord oriental (Québec)." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO10076.
Full textAbstract:
Dans la partie nord-orientale de l'abitibi, le sillon de roches vertes archeennes de matagami-chibongamau presente une serie volcanique basale appelee le groupe de roy, surmontee en discordance par une serie volcano-sedimentaire appelee groupe d'opemisca
4
Franiatte, Michael. "Etude théorique et expérimentale de la biogenèse des systèmes hydrothermaux marins : une contribution à la recherche sur l'origine de la vie." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10054/document.
Full textAbstract:
Les découvertes de systèmes hydrothermaux marins ont permis de dire qu'ils réunissaient les conditions favorables à l'apparition des premières formes de vie car des concentrations appréciables en N2, CO2, H2S, CH4, C2H6 et C3H8 ainsi que des quantités détectables (10-9 mol) de n-alcanes de poids moléculaire élevé (C16-C29) ont été mesurées dans les fluides hydrothermaux de la ride médio-Atlantique. Les premières formes de vie étaient sans doute des êtres microbiens simples et unicellulaires qui ont pu trouver dans les composés organiques l'énergie nécessaire à leur évolution. Les systèmes hydrothermaux marins peuvent avoir constitués un environnement favorable à l'apparition de la vie car ces systèmes sont caractérisés par des fumeurs noirs et des fumeurs blancs avec un écosystème indépendant de l'énergie solaire où vivent les organismes les plus primitifs trouvés dans les environnements actuels, les hyperthermophiles. Ces arguments sont très importants en ce qui concerne les conditions qui régnaient à l'Archéen. Les systèmes hydrothermaux Archéens sont les seuls environnements où la vie primitive a pu être protégée des impacts des météorites et de la vaporisation partielle de l'océan. Ces systèmes sont compatibles avec l'origine et l'évolution de la vie. Les études expérimentales, sur la synthèse et la stabilité des composés prébiotiques dans des conditions hydrothermales sont couplées aux études théoriques en thermodynamique permises par les travaux de mesure expérimentales. L'origine abiogéniques des composés organiques azotés dans les conditions hydrothermales est primordiale dans l'histoire de la TerreHydrothermal Systems discovery involve it gather favorable conditions to act for the appearing of the first living shape, because significant concentrations in N2, CO2, H2S, CH4, C2H6 and C3H8 and detectable quantities (10-9 mol) of heavy weights n-alcanes (C19-C29) were measured in hydrothermal fluids of the mid-Atlantic ridge. The first living shape were without no doubt simple or unicellular microbes being which finding in organic compounds the satisfying energize for their evolution. Hydrothermal systems could have constitute a favorable environment for the appearing of life because these systems are characterized by black smokers and white smokers with an ecosystems independent of solar energize where the most primitives organisms live, found in actual environments, the hyperthermophiles. These arguments are very important concerning the conditions ruling in Archean. The hydrothermal systems of Archean were the only environment where the primitive life was protect of meteoritic impact and partial vaporization of the ocean. These systems are compatible with origin and evolution of life. The experimental study, on the synthesis and stability of prebiotic compounds in hydrothermal conditions are gathered with thermodynamic studies permit by the works of experimental measures. Abiogenic origin of nitrogen organic compounds in hydrothermal conditions is primordial in the history of the Earth
5
Kitayama, Yumi. "Les quatre isotopes du soufre dans les kimberlites de Sibérie, traceurs du recyclage de croûte océanique et de sédiments Archéens dans le manteau terrestre." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0244.
Full textAbstract:
Héritées de l’atmosphère primitive, des anomalies dans les abondances relatives des isotopes du soufre (32S, 33S, 34S et 36S) sont enregistrées dans les sédiments terrestres d’il y a plus de 2,5 milliards d’années (i.e. archéens). Nous évaluons ici la robustesse des isotopes du soufre à tracer le recyclage précoce de croûte océanique et de sédiments, transférés dans le manteau profond ou stockés dans le manteau lithosphérique depuis la mise en place de la subduction. En Sibérie, le manteau lithosphérique a été naturellement échantillonné par l’éruption de la kimberlite d’Udachnaya-Est. Extrêmement bien préservée, riche en Na, K, Cl, S et contenant des reliques de croûte océanique Archéenne, cette kimberlite nous permet de tester : (1) l’hypothèse du recyclage de soufre atmosphérique Archéen dans le manteau lithosphérique et/ou la source de cette kimberlite ; (2) la cohérences entre les méthodes in situ (SIMS dans les minéraux de sulfure) et bulk (extraction chimique du soufre et spectrométrie de masse à source gazeuse) pour les mesures multi-isotopiques du soufre. Nos résultats, complétés par des mesures isotopiques en Rb-Sr, Sm-Nd et plomb (204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb), montrent que : (1) les sulfates de la kimberlite et des nodules composés de chlorure-carbonate ont une origine magmatique profonde, non-contaminée par les sédiments encaissants, suggérant la présence de domaines oxydés et riches en sulfates dans le manteau ; (2) les mesures isotopiques du soufre par méthode bulk sont cohérentes avec les populations de sulfures observées in situ ; (3) les sulfures des kimberlites salées sont appauvris en 34S par rapport à la valeur chondritique et enregistrent de faibles anomalies isotopiques en soufre ; (4) les péridotites déformées contiennent d’autres sulfures appauvris en 34S, qui eux préservent des anomalies en 33S et 36S héritées de la surface archéenne, malgré un équilibrage isotopique du chronomètre U-Pb lors de l’éruption de la kimberliteInherited from the early atmosphere, anomalies in the relative abundances of sulfur isotopes (32S, 33S, 34S and 36S) are recorded in sediments older than 2.5 billion year (i.e. Archean). Here we test the robustness of sulfur isotopes to trace the early recycling of oceanic crust and sediments that may have been transferred to the deep mantle or stored in the lithospheric mantle since the onset of subduction. In Siberia, the lithospheric mantle has been naturally sampled by the Udachnaya-East kimberlite while it was erupting. Because it is extremely well preserved, rich in Na, K, Cl, S and contains remnants of oceanic crust recycled during the Archean, this kimberlite enables us to test : (1) the hypothesis of an early recycling of Archean atmospheric sulfur in the lithospheric mantle and/or the deeper source of the kimberlite; (2) the coherence between in situ (SIMS in sulfide minerals) and bulk methods (chemical extraction of sulfur from powdered rocks, followed by gas source mass-spectrometry) for measuring multiple sulfur isotopes. Our results, combined with measurements of Rb-Sr, Sm-Nd and lead (204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb) isotopes, show that: (1) sulfates from the Udachnaya-East kimberlite and its nodules composed of chloride-carbonate have a deep, magmatic origin, uncontaminated by host sediments, suggesting the presence of sulfate-rich, oxidized domains in the mantle; (2) measurements of sulfur isotopes by bulk methods are consistent with the sulfide populations observed in situ; (3) sulfides from salty kimberlites are depleted in 34S with respect to the chondritic value and record small anomalies in sulfur isotopes ; (4) sheared peridotites contain another population of sulfides that are depleted in 34S and preserve 33S and 36S anomalies inherited from the Archean surface, despite resetting of the U-Pb chronometer during kimberlite eruption
6
Kessi, Corneille. "Le socle archéen et les formations ferrifères du Chaillu au Congo." Rennes 1, 1992. http://www.theses.fr/1992REN10043.
Full textAbstract:
Le socle du chaillu (sw-congo) est forme de deux grands ensembles. 1) un ensemble volcano-sedimentaire, d'age archeen (?) constitue de roches ultrabasiques et basiques (picrite, amphibolites et amphibolopyroxenites) associees a de rares metasediments (micaschistes et cloritoschistes) et a des lentilles de quartzites ferrugineux rubanes (b. I. F. ). Cet ensemble pourrait representer la trace d'une ceinture de roches vertes. Les b. I. F. Sont de type algoma mais leurs caracteres chimiques les rapprochent des b. I. F. De type hamersley, comme c'est le cas pour la majorite des b. I. F. Des cratons africains de meme age. 2) un ensemble granoto-gneissique constitue de roches de composition tonalitique et granodioritique a affinite calco-alcaline. Les resultats geochronologiques (207 pb/206 pb sur mono-zircon) indiquent un age archeen (2,8-2,5 ga) et montrent l'existence d'au moins 3 episodes magmatiques principaux. Du point de vue metallogenique, les b. I. F. Du congo presentent une paragenese simple: soit oxydee a magnetite, martite et/ou hematite; soit silicatee a amphiboles. L'or des placers des regions de mayoko et de zanaga, provient vraisemblablement des b. I. F. Ou il est present a l'etat d'impregnation dans les hydroxydes de fer. Les methodes de l'a. C. P. Et de la geostatistique ont ete appliquees a l'etude du gisement de fer de mayoko. Une estimation des reserves en place a pu etre effectuee par la technique de krigeage a 2d suivant une grille a maille reguliere de 50 m50 m. Les resultats obtenus permettent de situer les reserves de fer entre 7 et 22 millions de tonnes. Ces reserves paraissent insuffisantes pour envisager une exploitation; toutefois l'association de l'exploitation des gites d'or, de columbo-tantalite et de fer avec la relance de l'inventaire minier pourrait creer une situation favorable au developpement de petites et moyennes mines dans cette region
7
Teitler, Yoram. "Climat et composition de l'atmosphère au Précambrien : des paléosols aux simulations numériques." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077205.
Full textAbstract:
Nous mettons en évidence l'existence de nouveaux paléosols au sein du groupe Fortescue (craton des Pilbara, Australie). Bien que largement affectés par des processus hydrothermaux, plusieurs assemblages minéralogiques issus de l'altération météorique y ont été préservés, témoignant de la présence d'oxygène dans l'atmosphère il y a 2,76Ga. Nous estimons une teneur en oxygène entre 0,3 et 3% de la valeur actuelle. Nous proposons que l'émersion de plateaux basaltiques soit à l'origine de l'accumulation d'oxygène dans l'atmosphère. Ce processus dure assez longtemps pour engendrer une altération oxydante dont de nombreuses traces sont enregistrées dans les sédiments tardi-archéens. En conséquence, les modèles reposant sur l'hypothèse d'une atmosphère anoxique s'avèrent inadaptés pour calculer la pCO2, et seules les estimations basées sur les bilans de masse restent pertinentes. A l'aide de modèles climatiques, nous montrons que ces estimations sont compatibles avec le maintien d'une Terre déglacée à la fin de l'Archéen, sans nécessiter de fortes teneurs en méthane. Nous proposons également que les glaciations Huroniennes résultent non seulement de la baisse du méthane, mais également d'une diminution de la pCO2. Pour des périodes plus anciennes, nous montrons que la présence de nuages à larges gouttelettes permettrait de maintenir la Terre déglacée dès 3,5Ga, y compris pour des faibles pressions partielles de CO2. Toutefois, de si faibles teneurs en CO2 paraissent peu probables au vu de l'étude couplée climat-carbone. En effet, nous montrons que la régulation du CO2 est gouvernée par la quantité de surface continentale émergéeWe discovered at least six new paleosol occurrences within the Fortescue Group (Pilbara craton, Australia). Although largely reequilibrated by secondary processes, several of these paleosols preserve mineral assemblages inherited from early weathering, which raise questions about the interpretation of a reducing Late Archean atmosphere. This oxygenation process lasted long enough to trigger significant oxidative weathering as shown by numerous isotopic proxies in oceanic sediments. As a consequence, models for pCO2 estimations that rely on the anoxic atmosphere hypothesis are irrelevant, and solely the mass balance model calculations remain robust. Using climate modelling, we show that these estimates are consistent with an ice-free surface at the end of the Archean without the need of invoking a high pCH4. We propose that paleoproterozoic ice ages were triggered by the collapse of atmospheric methane that follows the oxygenation of the atmosphere, but also by a decrease of pCO2. For older points, we also show that the formation of clouds with large-sized dropplets is able to maintain an ice-free surface even at very low pCO2 (6 PAL). However, coupled climate-carbon simulations show that such a low pCO2 is unrealistic. In a general way, we argue that long-term pCO2 regulation is governed by the amount of continental surface exposed to weathering and their lithology
8
Foriel, Julien. "Application du rayonnement synchrotron à l'étude des microfossiles et de l'environnement archéen." Paris 7, 2004. http://www.theses.fr/2004PA077073.
Full text
9
Rouchon, Virgile. "Les processus de métasomatisme des formations volcano-sédimentaires paléoarchéennes des cratons du Kaapvaal (Afrique du Sud) et de Pilbara (Australie) : implications pour l'évolution chimique de l'océan et le cycle géochimique de l'azote." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112046.
Full textAbstract:
L’altération des roches supracrustales archéennes implique des conditions environnementales encore mal contraintes qu’il est nécessaire de définir afin de mieux comprendre l’évolution des enveloppes externes au Précambrien, ainsi que les conditions d’émergence et de diversification de la vie. Le premier objectif de cette thèse est l’étude des métasomatismes des formations volcano-sédimentaires du Paléoarchéen, la caractérisation des mécanismes à leur origine, ainsi que la quantification des bilans géochimiques associés. Le deuxième objectif est l’étude de la composition isotopique de l’azote dans ces mêmes formations, et sa signification pour le cycle de l’azote au Paléoarchéen. Pour cela, une étude géochimique et isotopique des systèmes volcanosédimentaires Paléoarchéens de Pilbara et de Barberton a été entreprise. Le métasomatisme potassique est issu de l’altération par l’eau de mer du matériel volcanique en un assemblage séricite - feldspath-K - quartz à des pH de 5,5-6,5 en conditions réductrices et à des températures supérieures à 70 °C. Le bilan de masse de cette altération implique un enrichissement de l’eau de mer de l’ordre de 1 mole de Fe2+, Na+, Ca2+, et de 3 moles de Mg par kg de komatiite. Trois moles de H+ et 1 mole de K+ sont incorporées dans la roche en échange. Quatre moles d’oxygène sont ainsi libérées dans l’eau de mer, impliquant au total la neutralisation de 10 moles de H+ par kg de komatiite. La silicification est un processus diagénétique précoce contrôlé par la granulométrie des particules sédimentaires, les plus fines engendrant les plus fort taux de silicification. Les particules volcano-détritiques déposées dans les bassins sédimentaires paléoarchéens adsorbent jusqu’à 5 fois leur volume de silice dissoute, produisant un flux de silice depuis l’eau de mer vers la croûte de l’ordre de plusieurs dizaines de kilomoles par kilogramme de matériel détritique. Les sédiments grossiers ne subissant qu’une silicification partielle sont carbonatisés pendant la diagenèse profonde par la précipitation de dolomite riche en Fe à partir de l’eau de mer piégée dans la porosité résiduelle durant la silicification. La carbonatisation des formations sédimentaires archéennes permet le stockage de 1,8 moles de CO2 par kg de matériel détritique. Les bilans de masse proposés montrent un profond déséquilibre entre l’eau de mer et la croûte au Paléoarchéen, résultant certainement d’une forte pression partielle de CO2 dans l’atmosphère, et de conditions globalement réductrices. Les compositions isotopiques (δ15NATM) de l’azote dans les roches sédimentaires étudiées sont comprises entre 7,1 ± 0,6 et 9,4 ± 0,4 ‰ avec des teneurs en N entre 0,8 et 5 ppm, sous forme d’ions ammonium dans les silicates potassiques. Ces compositions correspondent à des valeurs maximales de l’ammonium incorporé dans les sédiments au paléoarchéen, et témoignent d’un réservoir d’azote enrichi en 15N potentiellement représentatif de la composition de l’océan, il y a 3. 45 Ga.
10
Bouhallier, Hugues. "Evolution structurale et métamorphique de la croûte continentale archéenne (craton de Dharwar, Inde du sud)." Rennes 1, 1994. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00619323.
Full text
11
Thomazo, Christophe. "Métabolismes à 2, 7 Ga dans leurs environnements." Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077182.
Full textAbstract:
Les variations séculaires du δ13Corg, δ34S, Δ33S et du δ15N, au cours des temps géologiques, montrent des excursions remarquables à 2,7 Ga. Ces variations ont été étudiées précédemment de façon indépendante. Dans cette étude, nous avons mesuré les rapports isotopiques et les concentrations du carbone, du soufre et de l'azote dans les mêmes échantillons provenant de la Formation de Tumbiana (2,73 Ga). Les valeurs de δ13C de la matière organique varient de -43 à -34%o, reflétant ainsi une l'activité des microorganismes méthanotrophes. Les valeurs de δ 34S des sulfures montrent de faibles variations comprises entre -5,8 et 2,7%o, suggérant que l'environnement de la formation de Tumbiana était pauvre en sulfates. Les fractionnements indépendants de la masse du soufre (MIF- S) mesurés dans cette étude montrent des anomalies faibles mais significatives, indiquant des conditions environnementales anoxiques il y a 2,73 Ga. La mise en évidence d'une tendance positive entre l'enrichissement en 12C de la matière organique et l'augmentation des anomalies isotopiques du Soufre est probablement le reflet d'une diminution de la concentration en méthane atmosphérique liée à l'assimilation du méthane. L'azote sédimentaire montre un enrichissement en 15N important avec des valeurs comprises entre 8,6 et 50,4%o. Nous proposons dans cette étude que ces valeurs soient le reflet d'un processus biologique d'oxydation de l'ammonium en nitrite. Cette thèse reporte ainsi pour la première fois une étude intégrée des compositions isotopiques du C, de l'O, du S et de FN dans une formation Archéenne et suggère une augmentation du degré d'oxydation de l'océan 400 Ma avant le « Great Oxidation Event »Secular variations of δ13Corg, δ34S, Δ33S et du δ15N through geological times show large shifts around 2,7 Ga. These shifts were mostly reported from independent sediment sections. In this study, we measured isotopic ratios and elemental contents of C, S and N in the same samples from a pristine drill core retrieved from the Tumbiana Formation (2,73 Ga). Organic δ 13C values vary from -43 to -34%o, reflecting variable contribution of 13C-depleted methanotrophic biomass. Sulfide δ 34S show small variation from -5,8 to 2,7%o, suggesting that the 2,73 Ga environment of the Tumbiana Formation was sulfate-limited. Mass-Independent-Fractionation of S isotopes show anomalies ranging between -0. 24 and 1. 64%o, indicating anoxic environmental conditions. A positive correlation between the 12C-enrichment of organic matter and increasing MIF-S was observed, maybe due to the decrease in atmospheric methane concentration as a result of biotic methane assimilation. Sedimentary N show strong 15N enrichment with 815N values ranging between 8,6 and 50,4%o. I propose here a process of the oxidation of ammonium to nitrite to explain these high 515N values. This thesis reports, for the first time, integrated C, N and S isotopes measurements in the same sedimentary formation at 2,73 Ga. It shows that δ 15N and δ 13C strong excursions are synchronous with the onset of Δ 33S increase while δ 34S variations remain minor. These integrated isotopes approach facilitate to identify different types of metabolisms with respect to environmental conditions. Our results suggest that a stepwise increase in the oceanic oxidation degree could exist 400 Ma before the Great Oxidation Event
12
Petitjean, Sébastien Jean Denis. "Rôle de la conductivité thermique des radioéléments et du solidus dans l'origine et la stabilité des cratons archéens." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30148.
Full textAbstract:
Afin de mieux comprendre l'origine et la stabilité des racines lithosphériques sous les cratons archéens, nous avons supposé que ceux-ci possédent des caractéristiques spécifiques: (i) une plus forte conductivité thermique verticale dans la partie mantellique, (ii) moins de radioéléments dans la croûte, (iii) moins de radioéléments dans la lithosphère mantellique et (iv) une température de transition à la base de la lithosphère plus élevée (due à de la déshydratation ou à un Mg# plus grand). Ces quatre propriétés permettent d'épaissir la lithosphère. Cependant, l'épaississement obtenu dépend fortement du flux de chaleur traversant le Moho. Pour des flux typiques des continents Précambriens (11-21 mW/m²), tous les mécanismes jouent un rôle important. Par contre, pour des flux supérieurs à 30 mW/m², l'épaississement cratonique devient négligeable sauf dans le cas (iv) où la température de transition est plus élevée. Dans ce dernier cas, le flux de chaleur traversant le Moho du craton archéen devient bien plus faible que dans les terrains environnants. Un tel mécanisme semble peu probable pour expliquer l'épaississement des cratons archéens. Par contre, il permet d'expliquer le déséquilibre de flux de chaleur entre océans et continents si l'on suppose que la base de la lithosphère continentale est anhydre alors que la base de la lithosphère océanique est hydratée. La quantité de radioéléments contenus dans la croûte archénne est généralement faible, cependant il existe au moins une exception, le bouclier Canadien. La quantité de radioéléments contenus dans la lithosphère mantellique est fortement débattue. Finalement, il semble que la présence d'une anisotropie verticale dans la lithosphère mantellique des cratons archéens constitue la pierre angulaire permettant d'expliquer l'épaississement des cratons archéens. Toutefois, ce phénomène devrait occasionnellement être amplifié par une augmentation du Mg# et une diminution des radioéléments dans la lithosphère. Enfin, nous avons montré qu'il est difficile d'éroder la racine lithosphèrique archéenne par (i) un cisaillement due à la dérive des plaques ou (ii) un point chaud.
13
Bronner, Georges. "La dorsale Reguibat occidentale (Mauritanie-Sahara occidental) : structure d'un craton archéen, tectonique et métallogénie des quartzites ferrugineux." Aix-Marseille 3, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX3A001.
Full textAbstract:
L'etude thematique de l'archeen est en plein essor depuis quelques annees. Elle tente en effet de connaitre les processus tectoniques par lesquels s'est construite progressivement la croute terrestre et de determiner les modalites de l'apparition de la vie sur la terre. Parmi les noyaux archeens preserves intacts et aujourd'hui disperses a travers les continents, la dorsale reguibat constitue, avec la dorsale de leo au sein du craton ouest-africain, un exemple jusqu'ici peu connu et generalement absent de la plupart des travaux de synthese. Cette these vient combler une lacune importante en egard a la position-cle que ce noyau archeen occupe entre les boucliers nord americain, bresilien et centre-africain. S'appuyant sur une etude analytique tres poussee a la fois cartographique (carte a 1/100000 de la province ferrifere du tiris, en annexe), petrographique, sedimentologique et structurale, cet ouvrage constitue la premiere synthese de l'ensemble des donnees recentes sur l'archeen de cette region. Favorisee par d'excellentes conditions d'affleurement, l'etude structurale tres detaillee et abondamment illustree constitue une reference pour la connaissance de la tectonique archeenne et de certains de ses caracteres particuliers. Grace a la mise en uvre de moyens d'investigation varies, l'ouvrage consacre une part importante a l'etude approfondie des diverses formations ferriferes et a une synthese sur la metallogenie du fer. L'archeen de la dorsale reguibat est replace dans le contexte de la tectonique globale et des problemes de la reconstruction gondwanienne qui soulignent l'importance des formations ferriferes en tant que niveaux-reperes lithologiques, sedimentologiques et structuraux pour cette periode
14
Althoff, Fernando. "Étude pétrologique et structurale des granitoïdes de Marajoara (Para, Brésil) : leur rôle dans l'évolution archéenne du craton amazonien (2.7 - 3.2 Ga)." Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10022.
Full textAbstract:
La région de Marajoara, dans le sud-est du craton amazonien, au brésil, est formée par trois groupes de granitoïdes archéens (2. 96 à 2. 87 Ga): la tonalite Arco Verde (suite TTG), le granite Guaranta (monzogranite) et la granodiorite rio maria (granodiorite riche en mg). La pétrogenèse de la tonalité peut être expliquée par la fusion partielle de sources tholéiitiques à grenat suivie d'une cristallisation fractionnée. Les structures des granitoïdes ont été acquises au cours de leur refroidissement, dans un gradient de température décroissant et en réponse à un régime de contrainte régional coaxial. Les granitoïdes ont subi un raccourcissement horizontal important, qui a imprimé un fort aplatissement dans la tonalité Arco Verde et dans le granite Guaranta. Cependant, l'absence de structures tangentielles dans la région est remarquable. L’aplatissement n'est pas un épisode tardif dans l'histoire de la région de Marajoara, car la déformation n'affecte pas des roches déjà orthognéissifiées, mais des roches ignées au cours de leur refroidissement (à partir de l'état submagmatique)
15
Rividi, Nicolas. "Diagénèse et hydrothermalisme de sédiments océaniques archéens (3,5 Ga, Formation de Dresser, Craton de Pilbara, Australie) : une fenêtre sur les premiers écosystèmes terrestres." Paris 7, 2001. http://www.theses.fr/2010PA077159.
Full textAbstract:
La caractérisation des environnements archéens et de la vie qui s'y développait sont encore débattus. Pour répondre à ces questions, deux forages ont été réalisés dans la formation de Dresser (3,495 Ga ; Australie) qui se compose d'un plancher océanique metakomatiitique, recouvert par des dépôt hydrothermaux primaires à barytine-sulfures, et une couverture sédimentaire à quartz-ankérite. L'ensemble a été affecté par un intense hydrothermalisme (100-200°C, pH -5,6-6, Fe-Mg) associé à un métasomatisme Si, K, Al et Ba. Toutefois, certaines ankérites des niveaux sédimentaires ont préservé en leur cœur des oxydes de fer, de la matière organique carbonée (MO) et des inclusions de quartz, calcite ou siderite, qui pourraient témoigner d'environnements marins archéens. La calcite est une phase exsolvée ; seule la siderite peut être considérée comme primaire. Sa composition témoigne d'une dissolution partielle associée à la précipitation d'oxydes de fers avant d'être piégée dans l'ankérite. Ces réactions sont intimement liées à la ƒO₂(g) dans le milieu. Les carbonates pourraient donc enregistrer l'état redox du milieu dans lequel ils précipitent. L'étude isotopique de la MO (macro- et micro-échelle) révèle deux réservoirs de δ¹³Corg, l'un à -35%o (méthanogenèse ou synthèse abiotique de type Fischer-Tropsch) l'autre à -15%o (photosynthèse anoxygénique). L'étude des carbonates de Dresser, permet de mieux contraindre la caractérisation chimique et la mise en place des carbonates extraterrestres. La spectroscopie Raman est un outil puissant permettant l'analyse chimique et structurale in situ d'assemblages carbonates-MO-oxydes de fer sur d'autres planètesThe characterization of Archean environments and ancient life is still controversial. To address these questions, two stratigraphic drill cores were performed thought the 3. 495 Gyr Dresser Formation (Australia) that consist of metakomatiitic oceanic floor, over-layered by hydrothermal barite-sulphides early deposits and quartz-ankerite sedimentary sequence. All these rocks were widely affected by hydrothermal circulations (100-200°C, pH -5,57-6, Fe-Mg) associated with Si, K, Al & Ba metasomatism. However, some organic matter (OM), iron oxides and tiny inclusions of quartz, calcite and siderite have been preserved within ankerite core from sedimentary layers and could reflect marine Archean environments. Siderite precipitates early whereas calcite is an exsolution. Siderite composition reflects a partial dissolution associated to iron-oxides precipitation before to be trapped inside ankerite. These equilibriums are closely linked to ƒO₂(g) and carbonates could register redox state during their precipitation. Isotopic study (macro- and micro-scale) of OM show two δ¹³Corg pools: one at -35%o (methanogenesis or Fischer-Tropsch-type reaction) the other at -15%o (anoxygenie photosynthesis). The study of Dresser carbonates is crucial to understand the occurrence of some extratefrestrial carbonates. Raman spectroscopy is a powerful device able to analyze in situ, chemically and structurally, carbonates-OM-iron oxides assemblages on planetary surfaces
16
Thébaud, Nicolas. "De la caractérisation des fluides aurifères par rayonnement synchroton à la géodynamique archéenne : étude des interactions fluides-roches dans un point triple de foliation archéen (Le synclinal de Warrawoona, Australie occidentale)." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066219.
Full textAbstract:
Le synclinal de Warrawoona (Australie Occidentale) est une région clef pour la compréhension de la tectonique archéenne ainsi que de la minéralisation aurifère. Dans cette recherche, sont couplés étude de terrain détaillée et études géochimiques fines. Ce couplage permet de préciser l’histoire des interactions fluides-roches et le lien existant entre la déformation et la minéralisation aurifère. Nos résultats suggèrent une histoire de circulation de fluides polyphasée. Celle-ci débute par l’infiltration anté à syn-tectonique d’une eau de mer saturée en silice à basse température et est suivie par l'infiltration syn-tectonique d’un mélange de fluides magmatiques et métamorphiques. Les modélisations thermomécaniques suggèrent enfin que la géométrie de ce system de circulation des fluides est compatible avec un processus de déformation gravitaire générant la sagduction des roches vertes et l’exhumation concomitante des dômes granitiques. Nous suggérons donc que les jonctions triples de foliations archéennes hébergent une classe particulière de minéralisation aurifèreThe Warrawoona Syncline (Western Australia) is a key area for the understanding of Archaean tectonic and gold mineralization processes. In this study, we use a combination of field and geochemical analysis to elucidate the relationship between deformation and ore concentration. Two stages of fluid-rock interactions were recognized. The first stage involved early to syn-tectonic infiltration of seawater at low temperature and the second stage resulted in the infiltration of a mixed fluid phase of magmatic and metamorphic origin. These results indicate that ore concentration in the Warrawoona syncline is best achieved by a protracted and polyphased fluid infiltration history. Thermomechanical simulations indicate that the plumbing system associated with such a polyphased fluid-rock interaction history is best approximated in terms of a gravitational instability inducing sagduction of greenstone rocks and exhumation of granitic domes. This implies that Archaean tripe foliation junction such as the Warrawoona Syncline may be of significant importance for future gold exploration
17
Robin, Christophe. "Pétrogenèse des komatiites de Barberton (Afrique du Sud)." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00607819.
Full textAbstract:
Les komatiites sont des roches volcaniques ultrabasiques caractéristiques de l'Archéen et du Protérozoïque. Nous présentons ici une étude de la pétrogénèse des komatiites de la ceinture de Barberton en Afrique du Sud. Celle-ci comprend un modèle de fusion original bâti à partir de la constatation expérimentale qu'à très forte profondeur (P>13GPa), les liquides komatiitiques sont plus denses que la péridotite solide et donc ne peuvent pas s'échapper de leur source. Nous proposons que la fusion des sources des komatiites de Barberton ait commencée à une pression supérieure à 13GPa dans le manteau mais que les liquides produits soient restés retenus dans les sources jusqu'à ce que celles-ci n'aient dépassé, au cours de leur remonté, la limite de densité à laquelle le liquide devient moins dense que le résidu solide (à ~13GPa). Alors, les liquides auraient commencé à quitter leur source, d'abord doucement, puis de plus en plus vite alors que la différence de densité entre le liquide et le résidu solide s'accroissait. Les komatiites appauvries en Al, qui sont les plus abondantes à Barberton, auraient été produites par les premiers liquides qui ont quitté la source peu après le franchissement de la limite de densité. Les liquides qui quittèrent ensuite cette même source à moins forte pression, auraient formé les komatiites enrichies en Al. Les komatiites non-appauvries en Al auraient été produites par le même mécanisme mais par des sources de température potentielle plus forte. Une étude parallèle des trois systèmes isotopiques Sm-Nd, Lu-Hf et Re-Os nous a permis de contraindre l'histoire chimique des sources de komatiites de Barberton. Les systèmes Sm-Nd et Lu-Hf indiquent des sources appauvries et le système Re-Os une source chondritique. Nous proposons que les sources des komatiites aient été appauvries par l'extraction de croûte, mais qu'ensuite, leur composition en Re et Os aient été ramenées à leur valeur chondritique par le dernier épisode massif d‟accrétion de la Terre : " le vernis tardif ".
18
Guerrot, Catherine. "Archéen et ProtérozoÏque dans la chaîne hercynienne ouest-européenne : géochimie isotopique (Sr-Nd-Pb) et géochronologie U-Pb sur zircons." Phd thesis, Université Rennes 1, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653455.
Full textAbstract:
La reconnaissance et l'étude géochronologique et isotopique des terrains anté-paléozoiques inclus dans la chaîne hercynienne d'Europe de l'Ouest s'avèrent indispensables si l'on veut connaître leur influence dans la genèse des magmas en zones orogéniques et donc sur la croissance crus tale. Pour ce faire, deux objets géologiques ont été étudiés : les granulites immergées du Golfe de Gascogne, et les roches cadomiennes du nord du massif armoricain. La séquence géochronologique obtenue (2,7 - 2,0 - 0,6 Ga) correspond à celle observée dans le craton Ouest-Africain. Un rapprochement entre cette partie de l'Europe et l'Afrique est donc possible pour les temps précambriens, rapprochement conforté par les données paléomagnétiques. L'étude des granulites immergées du Golfe de Gascogne a montré pour la première fois la présence dans la chaîne hercynienne de protolithes archéens, mais également de deux métamorphismes anciens de haut-grade (2,76 et 1,8 Ga). La géochimie isotopique (Rb-Sr, Sm-Nd, Pb-Pb) si elle n'a pas apporté de contraintes chronologiques, témoigne de l'influence des roches archéennes dans la genèse des magmas protérozoique inférieur. L'orogène cadomien s'étalant sur 150 Ma (670 à 530 Ma), est engendré par une subduction sous une marge active pouvant avoir commencé dès 660 Ma. Cette subduction entraîne l'ouverture d'un bassin arrière-arc à 600 Ma dont la fermeture et l'obduction vers le sud à 580 Ma entraînent un surépaississement qui favorise une période de fusion crustale datée à 540 Ma. L'événement tectonique majeur à 580 Ma est synchrone d'un changement dans la sédimentation briovérienne et permet d'établir une coupure entre un briovérien inférieur (660-580 Ma) et un briovérien supérieur (580-540 Ma). Enfrn l'étude géochimique des granitoïdes cadomiens montre qu'ils ne sont pas entièrement juvéniles, mais suggère un certain degré de contamination par du matériel ancien. Une modélisation utilisant les caractères géochimiques des granulites du Golfe de Gascogne met en accord les deux systèmes isotopiques (Sr et Nd) étudiés, pour des taux de contamination raisonnables (5 à 30%). Bien que peu importante, cette contamination, ainsi que tous les âges anciens indiqués par les zircons, prouvent le recyclage généralisé de cette croûte ancienne à l'échelle européenne. Les affleurements actuellement recensés ne sont donc pas significatifs de son extension originelle.
19
Kitayama, Yumi. "Les quatre isotopes du soufre dans les kimberlites de Sibérie, traceurs du recyclage de croûte océanique et de sédiments Archéens dans le manteau terrestre." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0244.
Full textAbstract:
Héritées de l’atmosphère primitive, des anomalies dans les abondances relatives des isotopes du soufre (32S, 33S, 34S et 36S) sont enregistrées dans les sédiments terrestres d’il y a plus de 2,5 milliards d’années (i.e. archéens). Nous évaluons ici la robustesse des isotopes du soufre à tracer le recyclage précoce de croûte océanique et de sédiments, transférés dans le manteau profond ou stockés dans le manteau lithosphérique depuis la mise en place de la subduction. En Sibérie, le manteau lithosphérique a été naturellement échantillonné par l’éruption de la kimberlite d’Udachnaya-Est. Extrêmement bien préservée, riche en Na, K, Cl, S et contenant des reliques de croûte océanique Archéenne, cette kimberlite nous permet de tester : (1) l’hypothèse du recyclage de soufre atmosphérique Archéen dans le manteau lithosphérique et/ou la source de cette kimberlite ; (2) la cohérences entre les méthodes in situ (SIMS dans les minéraux de sulfure) et bulk (extraction chimique du soufre et spectrométrie de masse à source gazeuse) pour les mesures multi-isotopiques du soufre. Nos résultats, complétés par des mesures isotopiques en Rb-Sr, Sm-Nd et plomb (204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb), montrent que : (1) les sulfates de la kimberlite et des nodules composés de chlorure-carbonate ont une origine magmatique profonde, non-contaminée par les sédiments encaissants, suggérant la présence de domaines oxydés et riches en sulfates dans le manteau ; (2) les mesures isotopiques du soufre par méthode bulk sont cohérentes avec les populations de sulfures observées in situ ; (3) les sulfures des kimberlites salées sont appauvris en 34S par rapport à la valeur chondritique et enregistrent de faibles anomalies isotopiques en soufre ; (4) les péridotites déformées contiennent d’autres sulfures appauvris en 34S, qui eux préservent des anomalies en 33S et 36S héritées de la surface archéenne, malgré un équilibrage isotopique du chronomètre U-Pb lors de l’éruption de la kimberliteInherited from the early atmosphere, anomalies in the relative abundances of sulfur isotopes (32S, 33S, 34S and 36S) are recorded in sediments older than 2.5 billion year (i.e. Archean). Here we test the robustness of sulfur isotopes to trace the early recycling of oceanic crust and sediments that may have been transferred to the deep mantle or stored in the lithospheric mantle since the onset of subduction. In Siberia, the lithospheric mantle has been naturally sampled by the Udachnaya-East kimberlite while it was erupting. Because it is extremely well preserved, rich in Na, K, Cl, S and contains remnants of oceanic crust recycled during the Archean, this kimberlite enables us to test : (1) the hypothesis of an early recycling of Archean atmospheric sulfur in the lithospheric mantle and/or the deeper source of the kimberlite; (2) the coherence between in situ (SIMS in sulfide minerals) and bulk methods (chemical extraction of sulfur from powdered rocks, followed by gas source mass-spectrometry) for measuring multiple sulfur isotopes. Our results, combined with measurements of Rb-Sr, Sm-Nd and lead (204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb) isotopes, show that: (1) sulfates from the Udachnaya-East kimberlite and its nodules composed of chloride-carbonate have a deep, magmatic origin, uncontaminated by host sediments, suggesting the presence of sulfate-rich, oxidized domains in the mantle; (2) measurements of sulfur isotopes by bulk methods are consistent with the sulfide populations observed in situ; (3) sulfides from salty kimberlites are depleted in 34S with respect to the chondritic value and record small anomalies in sulfur isotopes ; (4) sheared peridotites contain another population of sulfides that are depleted in 34S and preserve 33S and 36S anomalies inherited from the Archean surface, despite resetting of the U-Pb chronometer during kimberlite eruption
20
Pelletier, Anne. "Etude structurale et métamorphique du socle de Terre Adélie-George V Land (Est Antarctique) : un exemple de la transition Archéen/Paléoprotérozoïque." Saint-Etienne, 2001. http://www.theses.fr/2001STET4015.
Full textAbstract:
On distingue en Terre Adélie 2 unités, l'une paléoprotérozoïque, l'autre fini-archéenne. L'unité juvénile paléoprotérozoïque (1. 7 Ga) a enregistré un évènement métamorphique-anatectique (5+/-1kb-750+/-50°C) et tectonique qui a aboutià la juxtaposition de 2 domaines structuraux en dômes et couloirs de cisaillement verticaux. L'évolution géodynamique se caractérise par un stade précoce de dépôt sédimentaire dans un contexte de rifting rapidement anormalement chaud suivi d'une tectonique polyphasée contemporaine d'un régime transpressif toujours dans des conditions HT-BP. Dans cette évolution, 2 points dépassent la problématique de la Terre Adélie, à savoir (i) le moment et les conditions géodynamiques dans lesquels a été atteint le pic métamorphique HT-BP, et (ii) le régime de déformation responsable de la structuration de la foliation horizontale. Dans l'unité archéenne (2. 5 Ga) proche, l'évènement 1. 7 Ga est restreint à la formation de zones de cisaillement plurimétrique en faciès amphibolite. Plus à l'Est, l'évolution métamorphique (non datée) est caractérisée par une augmentation de pression en faciès granulite suivi d'une décompression isotherme à haute température en faciès amphibolite. A l'échelle des paléocontinents, les caractéristiques métamorphiques (HT-LP), tectoniques (zones de cisaillement) et géochronologiques (2. 5 Ga, 1. 7 Ga) de Terre Adélie-Georges V Land, constituent des points de corrélation importants pour reconstitution du bloc Mawson (Australie Antarctique) au sein du procontinent Rodinia. D'une point de vue thématique, le socle gneissique de Pointe Géologie (TA) constitue un laboratoire naturel idéal pour l'étude de la distribution des fluides au sein de la croûte moyenne. L'hétérogénéité de la distribution des fluides y est visible à l'échelle métrique. Cette distribution est précoce et durable dans l'histoire métamorphique et a largement influé sur les processus de fusion partielle et de rétromorphoseThe syn-anatectic tectonic evolution in the paleoproterozoic unit of Terre Adélie, occured between 1. 79 and 1. 69 Ga. The multiple phases of deformation were coeval with a single thermal event (5=/-1kb-750+/-50°C) which led to juxtaposition of dome-shaped structure with a flat-lying to gently dipping composite foliation and vertical shear zones. . . [etc. ]
21
Pons, Marie-Laure. "La Terre à l'Archéen. Apport des isotopes de métaux de transition (Zn, Fe)." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00682665.
Full textAbstract:
L'Archéen, de 4 à 2,5 Ga, est la période qui a connu les plus grands bouleversements géologiques et biologiques de l'histoire de la Terre : formation des continents, transition d'une tectonique à composante verticale vers une tectonique des plaques horizontale, apparition de la vie, ... Le but de cette thèse est d'étudier les conditions environnementales de la Terre à l'Archéen, par l'analyse des compositions isotopiques de métaux de transition (Fe, Zn) de roches provenant principalement de la province d'Isua au Groenland (3,8 Ga). Après avoir adapté le protocole de séparation du Fe, Cu, Zn à des échantillons riches en Fe, nous avons acquis les données par spectrométrie de masse à source plasma et à multicollection MC-ICPMS. Nous nous sommes d'abord intéressés au processus de serpentinisation de la croûte océanique, réaction produisant à la fois des nutriments pour la vie (CH 4 , H 2 ) et des minéraux catalyseurs (mackinawite) de la formation abiotique d'acides aminés, molécules du vivant. L'affleurement d'Isua comporte une unité ophiolitique présentant les serpentinites les plus anciennes (3.81-3.70 Ga) : leur analyse permet d'appréhender la réaction de serpentinisation à l'Archéen. Les résultats obtenus pour la composition isotopique du zinc dans ces roches et dans des serpentinites modernes ont permis d'établir une correspondance entre le processus de serpentinisation à Isua et la mise en place de volcans de boues de serpentinites à l'aplomb de la fosse des Mariannes. Nous avons ainsi pu identifier Isua comme une zone d'arrière-arc de subduction océanique, lieu d'une serpentinisation produisant des fluides de température variable (100-300°C) et de pH alcalin (9-12). Nous montrons que cette configuration atypique réunissant serpentinisation, fluides alcalins et édifices volcaniques est favorable à l'émergence du vivant. Nous avons ensuite analysé de nombreux échantillons de formations de fer rubané (BIFs), sédiments propres à l'Archéen et au début du Protérozoïque. L'évolution de la composition isotopique du zinc de ces échantillons au cours du temps a permis d'établir une chronologie de l'émersion des continents.Nos résultats sont en faveur d'une émersion débutant il y a 2,9 Ga. Enfin, nos données nous informent sur la colonisation des continents émergés par la vie à 2,6 Ga et sur la pédogenèse de sols archéens comportant un horizon organique.
22
Flament, Nicolas. "Refroidissement séculaire de la Terre solide, émergence des continents, et évolution des enveloppes externes de la Terre." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2009. http://www.theses.fr/2009ENSL0550.
Full textAbstract:
Le refroidissement seculaire du manteau terrestre et de la lithosphere continentale se traduit par l'augmentation de la surface de terres emergees. L'augmentation corollaire des processus d'alteration et d'erosion des silicates a des consequences majeures pour les enveloppes externes. Nous avons developpe un modele physique qui permet d'evaluer la surface de terres emergees en fonction de la temperature du manteau, de la surface totale de continents, et de la distribution des altitudes continentales. Nos resultats numeriques montrent qu'a la fin de l'Archeen, moinsde 15% de la surface terrestre etaient emergee, en accord avec nombre d'observations geologiques et geochimiques. Pour estimer le refroidissement seculaire de la lithosphere continentale, nous avons combine des modeles thermo-mecaniques avec des observations de terrain. Nos resultats, contraints par des donnees geologiques, suggerent que la temperature au Moho a diminue de ~ 200ºC en 2,7 Ga dans le craton des Pilbaras. Pour evaluer l'effet de la croissance continentale sur l'evolution de la surface de terres emergees, nous avons developpe un modele base sur un modele d'evolution thermique publie. Nos resultats suggerent que la surface emergee, de moins de 5% de la surface terrestre a l'Archeen, depend peu de la croissance continentale. Ceci permet de reconcilier l'evolution du 87Sr/86Sr oceanique avec une croissance continentale precoce. Les continents sont enrichis en phosphate, element essentiel a la biosphere. Leur emergence aurait donc engendre une augmentation de la production d'oxygene par des micro-organismes photosynthetiques, contribuant ainsi a l'oxydation de l'atmosphere il y a 2,4 GaThe secular cooling of the mantle and of the continental lithosphere trigger an increase in the area of emerged land. The corollary increase in weathering and erosion processes has major consequences for the evolution of Earth's external envelopes. We developed a physical model to evaluate the area of emerged land as a function of mantle temperature, continental area, and of the distribution of continental elevations. Our numerical results show that less than 15% of Earth's surface consisted of emerged land by the end of the Archaean. This is consistent with many geological and geochemical observations. To estimate the secular cooling of the continental lithosphere, we combined thermo-mechanical models with eld observations. Our results, constrained by geological data, suggest that the Moho temperature has decreased by ~ 200ºC over 2. 7 Ga in the Pilbara Craton. To evaluate the effect of continental growth on the evolution of the area of emerged land, we developed a model based on published thermal evolution models. Our results suggest that the area of emerged land was less than 5% of Earth's surface in the Archaean, and that it does not depend on crustal growth. This allows to reconcile the evolution of oceanic 87Sr/86Sr with early crustal growth models. Continents are enriched in phosphorus, which is essential to the biosphere. The emergence of the continents would thus have triggered an increase in the production of oxygen by photosynthetic micro-organisms, possibly contributing to the oxidation of the atmosphere 2. 4 Ga ago
23
Vezinet, Adrien. "Différenciation et stabilisation de la croûte continentale archéenne, l'exemple de la marge Nord du craton du Kaapvaal en Afrique du Sud." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSES054/document.
Full textAbstract:
Le travail de thèse reporté dans ce manuscrit se focalise sur la reconnaissance ainsi que l'expression des processus de différenciation crustale à l'Archéen. Cet éon représente à lui tout seul 1/3 des temps géologiques, et se caractérise notamment par des lithologies diagnostiques, ainsi que des contextes géodynamiques complexes. La majorité des études sont portées sur l’investigation des phases alumineuses qui permettent de contraindre précisément les événements métamorphiques au-cours d’une géodynamique d’épaississement crustal. Toutefois, ces phases alumineuses représentent rarement plus de 10% des terrains archéens, alors qu’ils sont faits à plus de 75% de gneiss orthodérivés. L'étude qui suit est une caractérisation du complexe de gneiss gris composite de la marge Nord du craton archéen du Kaapvaal en Afrique du Sud. Les résultats produits durant cette investigation ont amené à plusieurs conclusions importantes au regard de la géodynamique archéenne. L'étude isotopique U-Pb/Lu-Hf sur zircon couplée à des analyses pétro-métamorphiques montre que la construction d’un complexe de gneiss gris composite correspond à une géodynamique prolongée dans le temps, accomplie au-travers de processus de différenciations crustales internes à la Zone accrétée, 1.e. le bloc crustal évolue en système thermodynamiquement fermé. Les complexes de gneiss gris ne sont que modérément étudiés toutefois, les informations contenues dans ces lithologies apparaissent complémentaires avec celles obtenues par les études métamorphiques sur les lithologies alumineuses. Il est donc nécessaire d'approfondir ce type d’investigations afin de mieux contraindre les modèles géodynamiques archéensThe PhD work presented in this manuscript focuses on the recognition and the manifestation of Archean crustal differentiation processes. The Archean eon which represents 1/3 of the geological record is featured by both lithologies unrecognized in younger eons and cryptic geodynamics. Most of investigations concentrate on the characterisation of aluminium-rich lithologies that allow an accurate determination of the pressure-temperature evolution underwent by crustal materials during crustal thickening geodynamics. However, aluminium-rich lithologies - mainly represented by metasediments - account for only 10% on average of Archean terranes whereas orthoderived gneisses - which also testify for crustal differentiation processes - form around 75% of these terranes. The following contribution depicts an Archean composite grey gneiss complex located at the northern edge of the Kaapvaal craton is South Africa. Results carried out during this PhD study have major consequences on Archean geodynamics. The zircon U-Pb/Lu-Hf isotope Investigation coupled with strong petro-metamorphic observations show that composite grey gneiss complexes may be built over a protracted time span, achieved through self-refinement of crustal materials, i.e. the crustal block evolved in a thermodynamically closed system. Grey gneiss compiexes are only moderately investigated even though information enclosed in these lithologies is complementary with those from aluminium-rich rocks. Therefore, deeper investigations of these geological objects must be a central scope in order to improve the knowledge of the Archean eon and appears necessary for the building of even more realistic geotectonic models
24
Kouamelan, Alain-Nicaise. "Géochronologie et Géochimie des Formations Archéennes et Protérozoïques de la Dorsale de Man en Côte d'Ivoire. Implications pour la Transition Archéen-Protéozoïque." Phd thesis, Université Rennes 1, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653760.
Full textAbstract:
L'Ouest de la Côte d'Ivoire se caractérise par la juxtaposition d'un domaine Archéen (Kenema-Man) et d'un domaine Protérozoique (Baoulé-Mossi), respectivement situés à l'Ouest et à l'Est de la faille du Sassandra. Elle offre donc l'opportunité d'une étude de la transition entre l'Archéen et le Paléoprotérozoique. Dans le domaine Archéen, les roches se différencient du manteau entre 3,3 et 3,5 Ga (âge modèle Nd). Les formations granulitiques les plus anciennes sont datées à 3050 ± 10 Ma (âge monozircon). Des zircons hérités dans des paragneiss indiquent un héritage continental, au minimum à 3,2 Ga. Ce domaine est marqué, comme l'ensemble de l'Archéen de la dorsale de Man, par l'événement magmatique et métamorphique majeur qu'est le Libérien (Camil, 1984; Kouarnelan et al., 1994, 1995). La datation des assemblages de minéraux a permis de mettre en évidence un recyclage important des formations archéennes durant l'événement Birimien. Ce recyclage s'effectue dans des conditions de ra assez élevées (700 à 800°C), vu la remise à zéro partielle ou totale des géochronomètres U-Pb et Sm-Nd. Il est essentiellement localisée au Sud de la faille de Man-Danané où prédominent des gneiss migmatitiques à biotite. Une étape pré90ce survient vers 2250 ± 30 Ma. L'influence majeure a lieu vers 2100 ± 40 Ma avec (1) la décompression preSCIu'isotherrne des granulites archéennes de haute pression (850 ± 30°C et 10 ± 1 kbar) vers des conditions de plus basse pression (720°C ± 30 et 7 ± 1 kbar) et (2) la fusion de sédiments pour donner des gneiss migmatitiques à biotite (monazite à 2074 ± 7 Ma). L'âge modèle Nd à 3,2 Ga-et la présence de coeurs hérités dans les zircons montrent l'origine archéenne de ces formations. Ces deux étapes correspondent à l'histoire de l'évolution de la croûte birimienne reconnue dans le domaine Protérozoique (s.l.). Le domaine Protérozoïque de la Côte d'Ivoire est constitué d'ensembles plutonovolcaniques et sédimentaires juvéniles ( Abouchami et al., 1990, Boher et al., 1992). L'histoire précoce de ces ensembles débute vers 2220 ± 8 Ma (âge monozircon). La phase majeure d'accrétion magmatique se situe à 2094 ± 6 Ma (âge monazite) avec la formation de nombreux massifs de leucogranite. Une phase intermédiaire, de migmatisation, à 2150 ± 10 Ma (âge monozircon) semble caractériser le socle granito-gneissique. Le domaine situé entre la faille du Sassandra et la longitude 6°W, que nous dénommons zone de transition, montre des évidences de contamination de croûte archéenne (âge modèle Nd intermédiaire et zircon hérité). Au Sud de ce domaine (domaine SASCA), nous avons mis en évidence l'existence d'un segment de croûte archéen (3,15 Ga), dont les caractères géochimiques indiquent qu'elle a été très peu remobilisée. La décompression isotherme des formations archéennes au Birimien et la contamination des magmas d'âge Birimien par la croûte archéenne permet d'envisager soit un modèle de collision, soit un modèle de rifting. Un modèle de collision ne semble pas correspondre car si une rétrogradation est évidente dans le domaine Archéen, aucune évidence de progradation n'est par contre observée dans la zone de transition. Aussi, J'existence de nappe de chevauchement, dans l'Archéen, est incertaine (Delor et al., 1994). De plus, les linéations minérales observées sur les bordures est et sud-est du massif granulitique de Man indiquent un mouvement en faille normale. Le modèle de rifting semble s'appliquer beaucoup mieux à cette région de la dorsale de Man. A un amincissement d'un continent archéen au Paléoprotérozoique, succède l'océanisation et la formation du domaine Baoulé-Mossi par underplating eVou transpression d'un magma de composition globalement intermédiaire. La présence de la granodiorite de Toulépleu, intrusive en plein domaine archéen à 2100 ± 10 Ma est une manifestation de la fragilisation de l'Archéen.
25
Laurent, Oscar. "Les changements géodynamiques à la transition Archéen-Protérozoïque : étude des granitoïdes de la marge Nord du craton du Kaapvaal (Afrique du Sud)." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00846827.
Full textAbstract:
La composition chimique de la croûte continentale a significativement évolué à la transition Archéen-Protérozoïque (3000-2500 Ma), témoignant de changements géodynamiques majeurs à cette époque. Afin d'étudier l'expression et les origines de ces changements, qui sont encore mal contraints, j'ai étudié une diversité de granitoïdes qui se sont mis en place dans cette gamme d'âges à la marge Nord du craton du Kaapvaal, en Afrique du Sud. Ce travail a permis de préciser la typologie et l'origine des granitoïdes tardi-archéens ; ceux-ci peuvent être classés dans trois grands groupes : (1) Les sanukitoïdes, représentés en Afrique du Sud par le pluton de Bulai, sont des magmas dérivant de l'interaction entre une péridotite mantellique et un composant riche en éléments incompatibles (TTG, liquide issu de la fusion de sédiments, et, plus rarement, fluide aqueux). Les sanukitoïdes peuvent être classés en deux groupes distincts, selon les mécanismes de cette hybridation : les low-Ti sanukitoids proviennent d'une simple hybridation du liquide silicaté avec la péridotite, alors que les high-Ti sanukitoids sont issus de la fusion d'un assemblage métasomatique à amphibole et phlogopite, résultant de ces interactions. Enfin, les mécanismes de différenciation des suites sanukitoïdes au niveau de la croûte sont contrôlées par des mécanismes de cristallisation fractionnée ou (moins vraisemblablement) de fusion partielle. (2) Les sanukitoïdes " marginaux ", représentés dans le craton du Kaapvaal par les plutons de Mashashane, Matlala, Matok et Moletsi, sont des granitoïdes résultant de l'interaction entre des sanukitoïdes et des magmas provenant de la fusion de croûte préexistante. Etant donné la large gamme de sources possibles (TTG, métasédiments, roches mafiques) d'un craton à l'autre, ce groupe est extrêmement diversifié. Leurs mécanismes de différenciation sont contrôlés par la cristallisation fractionnée. (3) Certains granites, tels que le batholite de Turfloop en Afrique du Sud, sont directement issus de la fusion de lithologies crustales (TTG, métasédiments et amphibolites). Au sein du craton du Kaapvaal, l'évolution spatio-temporelle du magmatisme tardi-archéen suit un schéma très caractéristique : les TTG se mettent en place entre ~3300 et ~2800 Ma, puis laissent la place à la genèse de l'ensemble des granitoïdes présentés ci-dessus, qui se déroule entre 2780 et 2590 Ma. Cette séquence d'évènements est reproduite au sein de tous les cratons du monde à la fin de l'Archéen. Elle témoigne de l'avènement des processus de recyclage crustal, puisque, par opposition aux TTG archéennes qui dérivent de métabasaltes juvéniles, les magmas tardi-archéens sont issus à la fois de la différenciation intracrustale et de l'interaction entre une péridotite et du matériel continental introduit dans le manteau. Cette dualité de processus pétrogénétiques est aussi très typique des épisodes magmatiques qui ont lieu à la fin des cycles de subduction-collision post-archéens. Ainsi, l'évolution de la composition des granitoïdes entre 3000 et 2500 Ma traduit vraisemblablement l'initiation d'une forme de tectonique des plaques proche du régime actuel. Celle-ci serait liée au refroidissement planétaire global, qui a probablement entraîné un " effet de seuil " dans l'évolution de l'épaisseur de la croûte océanique ainsi que la rhéologie et le volume de la croûte continentale, permettant ainsi à la subduction et à la collision de ne devenir thermo-mécaniquement stables qu'à partir de la fin de l'Archéen.
26
Moloto-A-Kenguemba, Gaétan Roch. "Evolution géotectonique paléoprotérozoi͏̈que à néoprotérozoi͏̈que de la couverture du craton archéen du Congo aux confins du Congo, du Cameroun et de Centrafrique." Orléans, 2002. http://www.theses.fr/2002ORLE2034.
Full textAbstract:
Aux confins du Cameroun, du Congo et de Centrafrique, affleurent des terrains protérozoi͏̈ques mal connus qui recouvrent la bordure septentrionale du craton archéen du Congo. 1/ Ces terrains sont constitués de dépôts détritiques terrigènes interstratifiés par des métavolcanites à composition de tholéiites continentales et de tholéiites de rift initial. L'ensemble est plissé et affecté de décrochement senestre N-S. Le plissement correspond à des plis droits à axe N30ʿ qui décrivent une virgation sub-méridienne le long du grands décrochements. Ces terrains sont attribués au Paléoprotérozoi͏̈que et comparés au Francevillien. 2/ Des petites intrusions de granites calco-alcalins protomylonitiques sont alignés le long du décrochement N-S de la Sangha et de petits pointements de syénite alcaline traversent la couverture. Ces granites ont été datés par Rb/Sr au Mésoprotérozoi͏̈que. La syénite donne un âge modèle TDM (Sm-Nd) à 1,54 Ga. De ce fait, le décrochement de la Sangha est kibarien (ca. 1,3 Ga). 3/ Des dykes de dolérites orientés N130ʿ à N-S recoupent la couverture plissées et les granitoi͏̈des. Elles ont une composition intermédiaire entre les tholéiites continentales et les tholéiites de rift initial et sont rattachées à la phase d'extension pré-pan-africaine d'Afrique centrale, vers 1 Ga. Un isochrone Nd/Sm nous donne : 1213,5±76 Ma. 4/ Des dépôts tillitiques cryogéniens (ca. 720 Ma) sont discordants sur la couverture plissée et les intrusions. Ils sont surmontés par des formations carbonatées néoprotérozoi͏̈ques (650-630 Ma). 5/ Tout cet ensemble est chevauché, vers 630 Ma par la nappe pan-africaine de Yokadouma à semelle d'ultramylonites quartzitiques à séricite-chlorite. L'ensemble de ces résultats et les corrélations régionales permettent de proposer un modèle d'évolution géotectonique du Paléoprotérozoi͏̈que au Néoprotérozoi͏̈que. Nous attribuons le plissement et l'essentiel de la structuration des formations de couverture paléoprotérozoi͏̈que à l'événement Kibarien.
27
Lacarce, Eva. "Evolution structurale, minéralogique et géochimique d'une séquence Vertisol - Alfisol : étude dans la zone de transition climatique du sud de l'Inde sur socle Archéen." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066283.
Full textAbstract:
Dans la zone de transition climatique du sud de l'Inde, des Vertisols noirs et des Alfisols rouges sont associés au sein de petits bassins versants. Quels sont les déterminismes et les mécanismes à l'origine de leur différenciation ? La roche, ici un complexe métamorphique, mais aussi l'eau par les transports de particules ou de solutés et l'ambiance chimique qu'elle induit, peuvent être des facteurs clef. Pour répondre à cette question, une étude multi-scalaire des structures et des constituants du sol, depuis le bassin versant jusqu'au minéral, a été menée sur le bassin versant de Mule Hole. La chimie et la minéralogie des constituants ont été déterminées, finement pour les argiles et les oxydes de fer qui sont respectivement les principaux responsables de la formation d'horizons vertiques et de la couleur des sols. Dans l'altérite, une roche felsique produit des kaolinites et une roche mafique produit des smectites. Ces 2 roches ont contribué à la formation des horizons pédologiques. Néanmoins une forte influence felsique engendre plus de sables de quartz et moins d'argile et gène la formation d'horizons vertiques. Par contre dans les horizons superficiels et vertiques, les smectites subissent une transformation en kaolinite via un interstratifié K/S du fait d'une acidification du sol et de l'épuisement de l'alcalinité que constituent les minéraux primaires altérables. A terme ce processus pourrait aussi induire la transformation des Vertisols. Parallèlement, du fer est libéré des silicates et produit de l'hématite rouge à l'amont qui est drainé et des hydroxydes et des formes amorphes à l'aval
28
Gouedji, Gnamba Emmanuel. "Les séquences mafiques-ultramafiques de Samapleu et leur minéralisation en Ni-Cu-EGP : un dyke éburnéen (2,09 Ga) du complexe lité Yacouba (domaine archéen de Man - Côte d'Ivoire)." Thesis, Besançon, 2014. http://www.theses.fr/2014BESA2051.
Full textAbstract:
Le complexe mafique–ultramafique lité Yacouba est intrusif au sein des granulites gneissiques du domaine archéen de Man (3,6-2,78 Ga) dans la région de Biankouma-Sipilou (ouest de la Côte d'Ivoire). Dans le secteur de Samapleu, il est composé de trois entités ; dépôt principal de Samapleu (SM), l’Extension 1 de Samapleu (E1) et l’occurrence de Yorodougou (Yo). Il comprend des horizons de webstérites, péridotites, chromitites, norites, gabbro-norites. Ces horizons (épaisseur cumulée de 80 à 200 m) sont inclinés de 70 à 80° vers le SE ; présentent une zonation concentrique, qui sont autant de caractéristiques d’un dyke ; un enracinement à plus de 600 m à partir de la surface avec une jonction des intrusions (SM, E1) plus en profondeur. Les contacts avec l’encaissant gneissique (localement site E1) sont marqués par une zone hybride (condition P = 7,5±1Kbar et T = 850°C ± 100°C) interprétées comme le résultat d'un métamorphisme de contact lors de la mise en place de l’intrusion en base de croûte à environ 22 km de profondeur. Les gneiss et granulites du socle, tout comme les faciès de la zone hybride, préservent des âges archéens (~2,78 Ga, U-Pb sur zircon). Des cristaux de rutile observés dans la zone hybride révèlent un âge U-Pb de 2,09 Ga interprété comme l'âge du métamorphisme de contact et donc de la mise en place de l'intrusion.La minéralisation en Ni-Cu (essentiellement disséminée avec des veines sulfurées subverticales semi-massives à massives) est composée de pentlandite, chalcopyrite, pyrrhotite, rarement pyrite. La texture des sulfures varie de matricielle, en filets, en gouttelettes, ou brèchique. Les réserves estimées des dépôts de Samapleu (SM et E1) font plus de 40 millions de tonnes à une teneur moyenne de 0,25% Ni et 0,22% Cu dans la partie supérieure des intrusions (Sama Nickel-CI, Août 2013). Des MGP riches en palladium (Pd) sont associés aux sulfures et plusieurs bandelettes de chromite sont également présentes. Ces observations suggèrent un liquide sulfuré immiscible formé à partir du liquide silicaté initial consécutivement à la saturation en soufre du système. Ces sulfures d’origine essentiellement mantellique ont été probablement formés par injection de plusieurs magmas. Cependant une partie de ces sulfures aurait pu se former par l’assimilation des roches granulitiques encaissantes.La composition du liquide parent révèle une composition de basalte à forte teneur en MgO et faible teneur en Ti et suggère que les intrusions de Samapleu se sont formées par fusion du manteau supérieur sous l’influence d'un panache mantellique. Ainsi, lors de leurs remontées, le magma a assimilé les roches granulites encaissantes environnantesThe Yacouba layered complex intrudes the archean (3.6-2.78 Ga) Man field in the Biankouma-Sipilou area, western Ivory Coast. In Samapleu area, the complex is composed of three entities; Samapleu Main (SM); Samapleu Extension 1 (E1) and Yorodougou (Yo). It includes websterites, peridotites, chromitites, norites, gabbro-norites horizons. These horizons (total thickness of 80 to 200 m) inclined at 70-80° to the SE; arranged symmetrically with mafic layers at the center and ultramafic layers at both margins, are features of a dyke ; show a root more than 600 m from the surface with a junction intrusion (SM, E1) in more depth.At the E1 site, contacts of intrusions with the country rock gneiss are characterized by a hybrid zone (condition P = 7.5±1Kbar and T = 850°C ± 100°C) attributed to contact metamorphism during intrusion of the complex in the lower crust at a depth of about 22 km. Zircons in country rock gneisses and granulites, as well as in the hybrid facies, yield archean ages of ~ 2.78 Ga. Rutiles in the hybrid zone give a U-Pb age of 2.09 Ga, which is interpreted as the age of contact metamorphism and emplacement of the intrusion.The Ni-Cu mineralization (disseminated mainly with subvertical and semi-massive to massive sulfide veins) is composed of pentlandite, chalcopyrite, pyrrhotite and rare pyrite. The SM and E1 sites contain Ni and Cu sulfide deposit with reserves estimated as more than 40 million tons grading 0.25% Ni and 0.22% Cu in the upper portion (Sama Nickel-CI, August 2013). The sulfide textures range from matrix ore, net-textured, droplets or breccia textures. Zones enriched in PGM, particularly Pd, are associated with the sulfides and several chromite bands are also present. These observations suggest that an immiscible sulfide liquid formed from a parental silicate liquid and percolated through the crystal pile. These sulfides mainly mantle origin were probably formed by injecting several magmas. However few of these sulfides may have formed by the assimilation of country rocks.The parental melt composition has a basalt rich MgO and low Ti and suggest Samapleu intrusions were formed by melting of the upper mantle under the influence of a mantle plume. Thus, during its ascent, magma has assimilated the granulites country rocks
29
Rizo, Garza Hanika. "Différenciation précoce de la terre silicatée enregistrée dans les roches archéennes d'Isua (Groenland) : implications sur la dynamique du manteau au cours du temps." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00861891.
Full textAbstract:
L'enregistrement géologique de l'Hadéen et de l'Eoarcheén étant limité, la composition et l'évolution de la Terre silicatée au cours de ces périodes reste très débattue et peu connue. La première évidence d'un événement de différenciation précoce du manteau provient de l'étude du système éteint 146Sm-142Nd. En effet, les excès en 142Nd détectés dans les échantillons âgés de 3.7 milliard d'années (Ga) d'Isua (Sud-Ouest du Groenland) par rapport aux échantillons modernes, impliquent que leur source fût appauvrie en éléments incompatibles et formée durant l'Hadéen. Dans cette thèse nous avons étudié les systèmes isotopiques 146Sm-142Nd, 147Sm-143Nd et 176Lu-176Hf d'une collection d'échantillons mantelliques âgés de 3.8 Ga, 3.7 Ga, 3.4 Ga et 3.3 Ga et provenant de différentes unités géologiques de la région d'Isua. Cette collection d'échantillons couvre ~500 millions d'années de l'histoire précoce terrestre et a permis d'apporter des informations précieuses sur l'évolution de la composition et la dynamique du manteau au début de l'histoire de la Terre. Nous avons démontré un découplage des systèmes isotopiques de longue-vie Sm-Nd et Lu-Hf dans la source des roches âgées de 3.7 Ga, alors que ces deux systèmes sont généralement couplés lors des processus magmatiques de basse pression. Pour expliquer ce découplage, nous proposons que la source des laves d'Isua avait une origine profonde (manteau inférieur). Nous avons également confirmé les excès en 142Nd dans ces échantillons, ce qui implique que leur source a été appauvrie en éléments incompatibles dans les premiers 100 Ma de l'histoire de la Terre. L'évènement responsable de la différenciation du réservoir appauvri aurait également formé un réservoir complémentaire enrichi, enregistré dans les roches de 3.4 Ga. Cependant, les échantillons de 3.3 Ga ne montrent pas d'anomalies en 142Nd par rapport aux standards terrestres. Ceci suggère que les hétérogénéités chimiques hadéennes aient résisté au mélange convectif pendant plus de 1 Ga, puis qu'elles aient disparu et soient remélangées au reste du manteau à 3.3 Ga. Le mélange à 3.3 Ga pourrait aussi s'expliquer par les processus de subduction initiées par la tectonique de plaques récemment proposée comme ayant démarrée autour de 3.2 Ga.
30
Coussaert, Nicolas P. "Evaluation du degré d'équilibre dans les périotites mantéliques du Lesotho." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2005. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210943.
Full textAbstract:
L’éon Archéen est marqué par un phénomène majeur dans l’histoire de la terre :la stabilisation de du manteau lithosphérique continental. Bien que le rôle réel de cette stabilisation en tant qu’acteur dans la géodynamique archéenne ne soit pas encore parfaitement établi, elle a joué un rôle important, par la suite, dans le développement et la préservation de la croûte continentale stabilisée sous la forme de cratons. L’isolement de cette lithosphère par rapport à l’asthénosphère convective a dû également avoir une incidence importante sur l’évolution du manteau et sur son régime thermique. Comprendre les processus qui ont formé et modifié le manteau lithosphérique sub-cratonique à l’Archéen est donc essentiel pour appréhender l’évolution géodynamique du globe terrestre. L’origine et l’histoire de ce manteau lithosphérique restent encore très controversées car bien qu’il ait été épargné depuis deux milliards d’années de toute tectonique active, les roches qui le constituent ont subi des rééquilibrages chimiques et/ou modaux suite à un ou plusieurs événements métasomatiques. Ce travail s’inscrit en grande partie dans cette problématique avec une étude détaillée des équilibres existant entre les différentes phases minéralogiques des péridotites inclues dans les kimberlites de Thaba Putsoa et de Letseng-la-Terrae (Lesotho). L’étude de ces équilibres minéralogiques nous permet de déterminer les phases qui résultent (ou ont été modifiées) d’un phénomène métasomatique, et inversement d’en apprendre sur la nature de celui-ci. Le traitement des données pétrographiques, géochimiques et thermodynamiques a établi que la partie du manteau lithosphérique archéen échantillonnée à Letseng et de Thaba Putsoa ne peut pas être considérée comme homogène et à l’équilibre. On démontre qu’au moins deux épisodes de métasomatisme aux caractéristiques chimiques distinctes ont affecté successivement ces roches. Bien que trois grandes familles de péridotites ont été décrites, l’hypothèse d’un protolithe commun de type harzburgite subcalcique a été proposée pour l’ensemble de la lithosphère archéenne profonde. Ceci implique que tous les clinopyroxènes présents dans ces péridotites soient d'origine secondaire. La question de la validité des modèles thermodynamiques reposant sur le principe d’un équilibre du clinopyroxène avec les autres minéraux se pose dès lors. Cela nous a conduits dans la seconde partie de la thèse à commencer le développement d’un nouvel outil thermodynamique se basant sur une phase minérale plus stable comme l’orthopyroxène. Pour ce faire, un nouveau protocole d'inversion a été proposé permettant la détermination d'un modèle de solution fiable pour cette phase.Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
31
Bourbin, Mathilde. "Carbonaceous matter in Archean Siliceous Sedimentary Rocks : from the origins of life on earth to exobiological perspectives." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077250.
Full textAbstract:
Les premières traces de vie sur Terre sont préservées sous forme de matière carbonée complexe piégée dans la matrice minérale de roches silicées anciennes, appelées cherts. Afin d'avoir une meilleure compréhension des processus mis en jeu lors de l'évolution de cette matière carbonée au cours des temps géologiques, un ensemble de seize cherts a été étudié. Les échantillons ont été sélectionnés du Néocène (45 Ma) à l'Archéen (3. 5 Ga), avec des origines géographiques et des histoires géologiques différentes. Une approche multi¬technique et interdisciplinaire a été adoptée, combinant des approches spectroscopiques (Raman, RPE, RMN), microscopiques (optique, METHR) et physico-chimiques (analyse élémentaire, pyrolyse-CGSM). Ce travail de thèse a permis de mettre en avant la faible altération thermique des échantillons Archéens sélectionnés. Une méthodologie de datation de la matière carbonée, permettant entre autres la détection de contaminations, a été mise au point. Enfin, un biomarqueur, c'est-à-dire un marqueur permettant de prouver l'origine biologique de la matière carbonée, a été proposéThe first traces of Life on Earth are preserved under the form of complex carbonaceous mater embedded in the minerai matrix of siliceous sedimentary rocks named cherts. To have a better understanding of the processes controlling the evolution of such carbonaceous matter trough geological times, a set of sixteen cherts was studied. Samples were selected on the basis of their age, ranging from Neocene (45 Myr) to Archean (3. 5 Gyr), but also of their geographical setting and geological backgrounds. A multi-technical and interdisciplinary approach was adopted, combining spectroscopic techniques (Raman, EPR, NMR), but also microscopies (Optical, HRTEM) or chemical analyses (elemental analysis, pyrolysis-GCMS), This PhD work highlights the weak thermal alteration of the selected Archean samples. A methodology of carbonaceous mater datation was established, allowing contamination detection, Finally, a biomarker, i. E. A marker proving the biological origin of the studied carbonaceous matter, was proposed
32
Nicoli, Gautier. "The metamorphic and anatectic history of Archaean metapelitic granulites from the South Marginal Zone, Limpopo Belt, South Africa." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2015. http://hdl.handle.net/10019.1/97041.
Full textAbstract:
Thesis (DSc)--Stellenbosch University, 2015.ENGLISH ABSTRACT: Anatexis is the first step in granite genesis. Partial melting in the lower crust may produce leucoratic features of unusual chemical compositions, very different from the final products of crustal differentiation. Therefore, the links that exists between some migmatites and crustal-derived granites can be ambiguous. This study is an investigation of the anatectic history of a high-grade terrain: the Southern Marginal Zone of the Limpopo Belt (SMZ), north to the Kaapvaal Craton in South Africa. The work involved an integrated field, metamorphic, geochemical and geochronogical study of the metasedimentary granulites from two separate quarries in the northern zone of the Southern Marginal Zone, the Bandelierkop quarry and the Brakspruit quarry, where Neoarchean high-grade partial melting features can be observed. The project has aimed to address two main issues: (1) to accurately constrain the pressuretemperature conditions and the age of the metamorphic episode in the SMZ, with implication for the geodynamic processes near the end of the Archean, (2) to investigate the fluid-absent partial melting reactions that control formation of K2O-poor leucosomes and to understand the chemical relationships in the system source-leucosome-melt–S-type granite. The P-T-t record retained in the Bandelierkop Formation metapelites, constrained by phase equilibria modelling as well as zircon LA-ICP-MS geochronology, gives an insight into crustal differentiation processes in the lower crust. Rocks in both quarries indicate high-temperature metamorphism episodes with peak conditions of 840-860 oC and 9-11 kbar at c. 2.71 Ga with formation of leucosomes (L1) during the prograde path. Minor leucocratic features (L2) were produced during decompression to 6-7 kbar. The end of the metamorphic event is marked by the granulites/amphibolites facies transition (< 640 oC) at c. 2.68 Ga. The maximum deposit age for the detrital zircons in the metapelites (c. 2.73 Ga) indicates a rapid burial process ( 0.17 cm.y1). Those evidences strongly support that the Southern Marginal Zone contains sediments deposited in an active margin during convergence, and that the metapelites were metamorphosed and partially melted as a consequence of continental collision along the northern margin of the Kaapvaal Craton at c. 2.7 Ga. The leucocratic features generated along this P-T-t path display an unusual chemistry with low K2O and FeO+MgO content and high CaO content. The combination of field observations, chemical mapping and geochemical analyses leads to the conclusion the major part of the leucosomes (L1) crystallized prior to syn-peak of metamorphism concurrent with melt extraction from the source. This study documents the details of leucosomes formation using field observations in the Southern Marginal Zone and numerical modelling. This work demonstrates that the formation of K2O-poor leucosome in the metasedimentary lower crust is controlled by the difference in volume of equilibration and heterogeneities within the migmatites. The partial melting of the source coupled with melt loss and water diffusivity within the melt transfer site is a potential mechanism to explain the chemical link in the sytem residuum– melt–S-type granite.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Anateksis is die eerste stap in granietgenese. Meganismes wat in die onderste kors aan die werk is, is verantwoordelik vir korsdifferensiasie en bepaal die chemiese samestelling van die graniet. Hierdie studie het’n ondersoek behels van die anatektiese geskiedenis van ’n ho egraadse terrein: die suidelike randstreek van die Limpopo-gordel, noord van die Kaapvaal-kraton in Suid-Afrika. Die werk het ’n ge integreerde veld- , metamorfiese, geochemiese en geochronologiese studie van die metasedimentêre granuliete van twee afsonderlike groewe in die noordelike sone van die suidelike randstreek (SRS), die Bandelierkop-groef en die Brakspruit-groef, waar Neoarge iese ho egraadse gedeeltelike smeltkenmerke waargeneem kan word, ingesluit. Die projek was gerig op die ondersoek van twee belangrike kwessies: (1) om die drukâtemperatuurtoestande en die ouderdom van die metamorfiese episode in die SRS akkuraat te beheer, met implikasie vir die geodinamiese prosesse naby die einde van die Arge ikum, en (2) om die reaksies onder gedeeltelik gesmelte toestande wat die vorming van migmatiete beheer, te ondersoek en die chemiese verwantskappe in die stelsel bron - leukosoom - smelt - S-tipe graniet te begryp. Die P-T-t-rekord wat in die Bandelierkop-formasie metapeliete behoue is, ingeperk deur modellering van fase-ekwilibria asook sirkoon LA-ICP-MS-geochronologie, gee insig in korsdifferensiasieprosesse in die onderste kors. Rotse in albei groewe dui op metamorfismeepisodes teen hoë temperature met piektoestande van 840â860 oC en 9â11 kbar teen ongeveer 2.71 Ga met vorming van leukosome (L1) gedurende die progradeerpad. Geringe leukokratiese eienskappe (L2) het tydens dekompressie tot 6â7 kbar ontstaan. Die einde van die metamorfiese voorval word gekenmerk deur die fasiesoorgang van granuliete / amfiboliete (<640 oC) by ongeveer 2.68 Ga. Die maksimum afsettingsouderdom vir die detitrale sirkone in die metapeliete (ongeveer 2.73 Ga) dui op Å snelle begrawingsproses ( 0.17 cm.y1). Daardie bewyse bied sterk ondersteuning daarvoor dat die SRS sedimente bevat wat gedurende konvergensie in Å aktiewe rand afgeset is, en dat die metapeliete gemetamorfoseer en gedeeltelik gesmelt het as gevolg van kontinentbotsing langs die noordelike rand van die Kaapvaal-kraton teen ongeveer 2.7 Ga. Die leukokratiese eienskappe wat langs hierdie P-T-t-pad opgewek word, toon Å ongewone chemiese samestelling met lae K2O en FeO+MgO-inhoud en ho e CaO-inhoud. Die kombinasie van veldwaarnemings, chemiese kartering en geochemiese ontledings lei tot die gevolgtrekking dat die grootste deel van die leukosome (L1) gekristalliseer het voor die syn-piek van metamorfisme tesame met smeltekstraksie van die bron. Hierdie studie het die besonderhede van leukosoomformasie met behulp van veldwaarnemings in die SRS en numeriese modellering opgeteken. Hierdie werk toon aan dat korsdifferensiasie in die metasedimentêre onderste kors deur Å ander volume van ekwilibrasie en heterogeniteite in die migmatiete beheer word. Die gedeeltelike smelting van die bron gepaard met smeltverlies en waterdiffusiwiteit tot in die smeltoordragterrein is ’n potensiele meganisme om die chemiese skakel in die stelsel residuum-smelt-S-tipe graniet te verklaar.
33
Delvigne, Camille. "The Archaean silicon cycle insights from silicon isotopes and Ge/Si ratios in banded iron formations, palaeosols and shales." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2012. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209652.
Full textAbstract:
The external silicon cycle during the Precambrian (4.5-0.5 Ga) is not well understood despite its key significance to apprehend ancient dynamics at the surface of the Earth. In the absence of silicifying organisms, external silicon cycle dramatically differs from nowadays. Our current understanding of Precambrian oceans is limited to the assumption that silicon concentrations were close to saturation of amorphous silica. This thesis aims to bring new insights to different processes that controlled the geochemical silicon cycle during the Archaean (3.8-2.5 Ga). Bulk rock Ge/Si ratio and Si isotopes (δ30Si) offer ideal tracers to unravel different processes that control the Si cycle given their sensitivity to fractionation under near-surface conditions. First, this study focuses on Si inputs and outputs to ocean over a limited time period (~2.95 Ga Pongola Supergroup, South Africa) through the study of a palaeosol sequence and a contemporaneous banded iron formation. The palaeosol study offers precious clues in the comprehension of Archaean weathering processes and Si transfer from continent to ocean. Desilication and iron leaching were shown to be the major Archaean weathering processes. The occurrence of weathering residues issued of these processes as major component in fine-grained detrital sedimentary mass (shales) attests that identified weathering processes are widely developed and suggest an important dissolved Si flux from continent to the ocean. In parallel, banded iron formations (BIFs), typically characterised by alternation of iron-rich and silica-rich layers, represent an extraordinary record of the ocean-derived silica precipitation throughout the Precambrian. A detailed study of a 2.95 Ga BIF with excellent stratigraphic constraints identifies a seawater reservoir mixed with significant freshwater and very limited amount of high temperature hydrothermal fluids as the parental water mass from which BIFs precipitated. In addition, the export of silicon promoted by the silicon adsorption onto Fe-oxyhydroxides is evidenced. Then, both Si- and Fe-rich layers of BIFs have a common source water mass and a common siliceous ferric oxyhydroxides precursor. Thus, both palaeosols and BIFs highlight the significance of continental inputs to ocean, generally under- estimated or neglected, as well as the close link between Fe and Si cycles.
In a second time, this study explores secular changes in the Si cycle along the Precambrian. During this timespan, the world ocean underwent a progressive decrease in hydrothermal inputs and a long-term cooling. Effects of declining temperature over the oceanic Si cycle are highlighted by increasing δ30Si signatures of both chemically precipitated chert and BIF through time within the 3.8-2.5 Ga time interval. Interestingly, Si isotope compositions of BIF are shown to be kept systematically lighter of about 1.5‰ than contemporaneous cherts suggesting that both depositions occurred through different mechanisms. Along with the progressive increase of δ30Si signature, a decrease in Ge/Si ratios is attributed to a decrease in hydrothermal inputs along with the development of large and widespread desilication during continental weathering.
Le cycle externe du silicium au précambrien (4.5-0.5 Ga) reste mal compris malgré sa position clé dans la compréhension des processus opérant à la surface de la Terre primitive. En l’absence d’organismes sécrétant un squelette externe en silice, le cycle précambrien du silicium était vraisemblablement très différent de celui que nous connaissons à l’heure actuelle. Notre conception de l’océan archéen est limitée à l’hypothèse d’une concentration en silicium proche de la saturation en silice amorphe. Cette thèse vise à une meilleure compréhension des processus qui contrôlaient le cycle géochimique externe du silicium à l’archéen (3.8-2.5 Ga). Dans cette optique, le rapport germanium/silicium (Ge/Si) et les isotopes stables du silicium (δ30Si) représentent des traceurs idéaux pour démêler les différents processus contrôlant le cycle du Si.
Dans un premier temps, cette étude se focalise sur les apports et les exports de silicium à l’océan sur une période de temps restreinte (~2.95 Ga Pongola Supergroup, Afrique du Sud) via l’étude d’un paléosol et d’un dépôt sédimentaire de précipitation chimique quasi-contemporain. L’étude du paléosol apporte de précieux indices quant aux processus d’altération archéens et aux transferts de silicium des continents vers l’océan. Ainsi, la désilicification et le lessivage du fer apparaissent comme des processus majeurs de l’altération archéenne. La présence de résidus issus de ces processus d’altération en tant que composants majeurs de dépôts détritiques (shales) atteste de la globalité de ces processus et suggère des flux significatifs en silicium dissout des continents vers l’océan. En parallèle, les « banded iron formations » (BIFs), caractérisés par une alternance de niveaux riches en fer et en silice, représentent un enregistrement extraordinaire et caractéristique du précambrien de précipitation de silice à partir de l’océan. Une étude détaillée d’un dépôt de BIFs permet d’identifier une contribution importante des eaux douces dans la masse d’eau à partir de laquelle ces roches sont précipitées. Par ailleurs, un mécanisme d’export de silicium via absorption sur des oxyhydroxydes de fer est mis en évidence. Ainsi, les niveaux riches en fer et riche en silice constituant les BIFs auraient une même origine, un réservoir d’eau de mer mélangée avec des eaux douces et une contribution minime de fluides hydrothermaux de haute température, et un même précurseur commun. Dès lors, tant les paléosols que les BIFs mettent en évidence l’importance des apports continentaux à l’océan, souvent négligés ou sous estimés, ainsi que le lien étroit entre les cycles du fer et du silicium.
Dans un second temps, cette étude explore l’évolution du cycle du silicium au cours du précambrien. Durant cette période, l’océan voit les apports hydrothermaux ainsi que sa température diminuer. Dans l’intervalle de temps 3.8-2.5 Ga, les effets de tels changements sur le cycle du silicium sont marqués par un alourdissement progressif des signatures isotopiques des cherts et des BIFs. Le fort parallélisme entre l’évolution temporelle des compositions isotopiques des deux précipités met en évidence leur origine commune, l’océan. Cependant, les compositions isotopiques des BIFs sont systématiquement plus légères d’environ 1.5‰ que les signatures enregistrées pas les cherts. Cette différence est interprétée comme le reflet de mécanismes de dépôts différents. L’alourdissement progressif des compositions isotopiques concomitant à une diminution des rapports Ge/Si reflètent une diminution des apports hydrothermaux ainsi que la mise en place d’une désilicification de plus en plus importante et/ou généralisée lors de l’altération des continents.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
34
Mesquita, Barros Carlos Eduardo de. "Pétrologie et structure du Complexe Granitique Estrela (2. 5 Ga) et de son encaissant métavolcano-sédimentaire (Province Métallifère de Carajas, Brésil)." Nancy 1, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1997_0190_DE_MESQUITA_BARROS.pdf.
Full textAbstract:
La Province Métallifère de Carajas, située au Sud-est du craton Amazonien, renferme une extensive séquence métavolcano-sédimentaire d'âge archéen (-2. 76 Ga) recoupée par des granites fini-archéens (-2. 57 Ga). Nous avons caractérisé pétrologiquement et structuralement le Complexe Granitique Estrela et son encaissant métavolcano-sédimentaire immédiat. La séquence métavolcano-sédimentaire est constituée essentiellement de métabasites auxquelles sont subordonnées des ultrabasites, formations ferrifères, quartzites, métapélites et roches calco-silicatées. Les métabasites présentent la signature chimique des tholéiites riches en fer. Cette association lithologique est comparable aux ceintures de roches vertes archéennes. L'évolution métamorphique de cette séquence comprend trois phases. La première phase (Mo) correspond à des transformations hydrothermales de faciès schiste-vert ou plus bas, sans destruction des textures magmatiques initiales. La phase Mt se traduit par des transformations minéralogiques de faciès schiste-vert et le développement d'une schistosité -EW localisée. La phase M2 est liée à l'auréole de contact du Complexe Granitique Estrela. Trois domaines de métamorphisme croissant ont été reconnus: auréole externe (450-550°C), auréole interne (550650°C) et zone d'enclaves (650-750°C). Les roches de l'auréole interne montrent une fabrique forte à l'opposé des enclaves présentant une texture granoblastique. L'ubiquité des veines à amphibole est attribuée à la phase M2. Différents critères indiquent que l'auréole de contact s'est formée sous des conditions de basse pression « 4. 5 kbar) et de basse fugacité d'oxygène. Le Complexe Granitique Estrela a une forme grossièrement elliptique allongée selon la direction E-W. Cependant, les structures et la répartition spatiale des types pétrographiques montrent que le massif est constitué de plusieurs plutons. Les monzogranites sont prédominants (parmi lesquels plusieurs faciès ont été distingués en fonction des proportions de minéraux mafiques) sur des syénogranites, granodiorites et tonalites. Ces roches ont une signature subalcaline avec des rapports FeO*/MgO et Ga/Al et des teneurs en Zr, Ce, Nb, Y et terres rares (Eu excepté) élevés. Deux groupes contrastés sont identifiés: l'un métalumineux (roches riches en hornblende) et l'autre faiblement peralumineux (roches riches en biotite). Les caractéristiques chimiques sont celles des granites de type A post-archéens. Les conditions de mise en place sont estimées à: P≤4. 5 kbar, T= 750-850°C, basse fugacité d'oxygène (avec oxydation au cours de la consolidation). Deux surfaces principales ont été reconnues dans les plutons constitutifs du Complexe Granitique Estrela. Une première surface (S0), subhorizontale au centre et subverticale en périphérie est marquée par un rubanement et une fabrique. Une seconde surface (S1) marquée par un rubanement et/ou une schistosité subverticaux reprend la surface initiale. S1 est associée à des plis dont les axes sont proches de EW (sauf dans la partie NE) mais dont le plongement est variable (horizontal à vertical). Des zones mylonitiques (S1m) se développent postérieurement. S0 est considérée comme liée au premiers stades de la mise en place des plutons, SIest interprétée comme résultant d'une interférence entre la mise en place et un contexte régional compressif NS, au moment de la consolidation et S1m correspond à la création de zones d'instabilité mécanique en fin de consolidation du massif. La présence plus à l'Ouest de granites semblables (Old Salobo) par leur âge (2. 57 Ga), leur chimisme (granites de type A) et l'évolution métamorphique de leur encaissant (BP, HT), suggère que cet épisode magmatique n'est pas localisé mais qu'il a une extension régionale. Ceci semble d'autant plus réel que les régions de Carajas et de Rio Maria ont subi une reprise des systèmes isotopiques Rb-Sr et K-Ar à la même époque. Enfin, cette similitude pétrographique, chimique, géochronologique et métamorphique entre le domaine Estrela et le domaine Old Salobo permet de considérer que les différentes séquences volcano-sédimentaires (Salobo, Pojuca, Grao Para et Rio Novo) appartiennent à une seule et même unité.
35
Bouhallier, Hughes. "Evolution structurale et métamorphique de la croûte continentale archéenne ( craton de Dherwar, Inde du Sud)." Phd thesis, Université Rennes 1, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00619323.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de caractériser l'évoiution tectono-métamorphique d'un segment de croûte continentale drchéenne (> 2.5 Ga). L'objet étudié est le craton de Oharwar (Inde du Sud) qui présente, du Nord vers le Sud, une transition continue de niveaux structuraux de plus en plus profonds. Cette région n'est affectée par aucune déformation post-archéenne. Nous montrons que les champs de déformation mis en évidence résultent de l'interférence entre le développement d'instabilités gravitaires diapiriques et un raccourcissement régional. Toutes les structures d'échelle crustale résultantes (diapirs et décrochements) sont générées au cours d'un seul et même événement que nous avons daté aux environs de 2.5 Ga. Elles sont contemporaines (i) d'un épisode de formation de croûte continentale juvénile (batholite du Closepet), (ii) d'un métamorphisme régional parfois intense (migmatisation, granulitisation). La cartographie des champs de déformation nous permet d'infirmer la présence de structures chevauchantes ou d'un empilement caractéristique des zones de collision continentale modernes. L'étude pétrographique révèle que seules certaines zones diapiriques dont la * subsidence a été la plus rapide ont enregistré une évolution prograde avec une augmentation de pression de 3 à 7-8 kbar. De plus, ces régions montlent une hétérogénéité dans la composition de la phase fluide qui semble être associée à une différence de perméabilité induite par la nature et l'orientatiôn des textures des roches métamorphiques. En conclusion, la croûte continentale archéenne du craton de Dharwar ne montre pas de structure tectonique susceptible d'avoir généré un épaississement crusta: important. Sa déformation est due principalement à des forces de volume (diapirisme) et, dans une moindre mesure, à des forces de surface (décrochements). Le développement d'instabilités gravitaires diapiriques, parce qu'il affecte des volumes de croûte considérables et qu'il ne peut être rapporté à aucune évidence structurale d'épaississement crustal, constitue une particularité de la tectonique de l'Archéen.
36
Lasm, Théophile. "Hydrogéologie des réservoirs fracturés de socle : analyses statistique et géostatistique de la fracturation et des propriétés hydrauliques ; application à la région des montagnes de Côte d'Ivoire (domaine archéen)." Poitiers, 2000. http://www.theses.fr/2000POIT2290.
Full textAbstract:
La cote d'ivoire est constituee a plus de 97% de socle. L'essentiel des ressources en eau est contenu dans les reservoirs formes par le socle fracture. Il importe donc de mieux connaitre ces reservoirs fractures car leur importance hydrogeologique est considerable. C'est dans cette perspective que s'inscrit la presente etude qui couvre la region des montagnes de l'ouest de la cote d'ivoire. Son objectif est une meilleure caracterisation des reservoirs fractures : quantification de l'organisation des reseaux de fractures, distribution des proprietes hydrauliques heritees de la fracturation. L'etude de la fracturation a ete conduite avec differents types de supports : donnees de terrains, photographies aeriennes et images satellites. Elle s'est appuyee sur les methodes d'analyse statistique, fractale et geostatistique. La methodologie adoptee a montre son utilite. Les resultats acquis au terme de cette etude montrent que l'on dispose a l'heure actuelle de suffisamment d'elements dans la connaissance de la geometrie des reservoirs fractures de cette region. L'etude de la transmissivite a permis de souligner le caractere tres transmissif de certains types de roches vis a vis du cortege petrographique du secteur d'etude. Les directions majeures de fracturation d'un point de vue hydrogeologique sont les plus productives. L'etude geostatistique de la transmissivite par krigeage et co-krigeage a permis l'elaboration de deux champs de transmissivite qui paraissent representatifs de la region de man-danane. Les estimations par co-krigeage sont nettement meilleures que celles par krigeage simple. Sur la base des resultats acquis a l'issu de ce travail, la modelisation de ces reservoirs fractures peut etre envisagee.
37
Mougeot, Rémy. "Etude de la limite archéen-protérozoi͏̈que et des minéralisations Au,+U associées : exemples des régions de Jacobina (Etat de Bahia, Brésil) et de Carajas (Etat de Para, Brésil)." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20131.
Full textAbstract:
1/ le craton de sao francisco presente le bloc de gaviao compose par un ensemble de formations crustales dont les protolithes sont dates entre 3. 45 - 3. 35 ga et le complexe de jequie (2. 8 - 2. 6 ga). La construction de la ceinture transamazonienne resulte de la convergence e-w de ces deux ensembles crustaux a 2. 1 - 2. 08 ga. Dans ce contexte le bassin de jacobina est developpe dans une flexure lithospherique, dans laquelle les sediments sont impliques dans des stades successifs de demantelement caracterisant les foreland basins. La fin de la progradation de la deformation vers l'ouest est marque par le refroidissement thermique des formations du bloc de gaviao et par la mise en place de granites a 1. 91 ga. L'etude de mineraux hydrothermaux (rutiles) met en evidence que les zones les plus mineralisees sont celles qui presentent la marque thermique de l'evenement paleoproterozoique (>. 04 ga) la plus nette. Une origine essentiellement epigenetique paleoproterozoique est proposee pour cette mineralisation, malgre la participation d'une composante heritee archeenne dans les sulfures (galenes) de la mineralisation. 2/ le craton amazonien de la region de carajas presente un ensemble crustal developpe entre 3. 1 - 2. 85 ga, sur lequel reposent les formations volcanosedimentaires de parauapebas et carajas (2. 85 - 2. 76 ga) et les formations detritiques de aguas claras (2. 78-2. 71 ga). Un ensemble de granites anorogeniques issus d'un recyclage crustal important sont mis en place a 1. 88 ga. Les mineralisations au, u, cu, etc, qui ont ete etudiees demontrent d'une histoire polyphasee et presentent des mineralisations primaires archeennes (c. A. 2. 8 ga) (rares), ainsi qu'un processus majeur de remobilisation lors du paleoproterozoique (2. 06-1. 88 ga) dans un domaine crustal (mu#2=10. 29) ou mantellique (mu#2=7. 8). Par ailleurs ce travail montre l'intervention insoupconnee d'une phase de remobilisation, lors d'un evenement recent compris entre 600 et 0 ma. Dans le cas particulier de la mineralisation disseminee dans la formation sedimentaire detritique de aguas claras, aucune evidence isotopique ne permet de suggerer la participation d'un stock metallique ancien dans la composante sedimentaire ; aussi une origine epigenetique paleoproterozoique est avancee
38
Blais, Sylvain. "Les ceintures de roches vertes archéennes de Finlande Orientale : Géologie, pétrologie, géochimie et évolution géodynamique." Phd thesis, Université Rennes 1, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00594697.
Full textAbstract:
Le socle de Finlande orientale est composé de trois grands ensembles archéens, caractéris'tiques des associations "Granites-greenstones" : - des gneiss gris (2,9 à 2,7 Ga) - une ceinture de roches vertes (2,65 Ga) - des granitoides tardifs (2,5 - 2,4 Ga). Ce travail a porté sur l'étude du magmatisme de la ceinture de roches vertes de Kuhmo-$uomussalmi et correspond à un volet d'une démarche visant à reconstituer la genèse et l'évolution de la croûte continentale archéenne. La ceinture de Kuhmo-$uomussalmi est formée par deux grands ensembles magmatiques d'importance volumétrique très inégale : (1) un cycle volcanique inférieur basique et ultrabasique est constitué de deux lignées magmatiques distinctes respectivement de nature komatiitique et tholéiitique; il se présente sous la forme de coulées à texture spinifex, de cumulats, d'amphibolites, de gabbros, de laves en coussins et de rares formations bréchiques; (2) un cycle récent, essentiellement tuffacé, est d'extension limitée, chimiquement intermédiaire à acide et de nature calco-alcaline. Parmi les résultats principaux, on peut retenir que: 1) au sein des komatiites, l'étude des caractères texturaux et chimiques des olivines et des clinopyroxènes permet de conclure à leur origine métamorphique. Il est montré de plus, que le développement des minéraux serpentineux s'effectue en trois étapes successives. 2) la dualité komatiite-tholéiite est expliquée par des mécanismes distincts de fusion partielle du manteau archéen. Les taux de fusion élevés donnent des liquides komatiitiques et les taux faibles engendrent les tholéiites. Ces liquides évoluent ensuite par cristallisation fractionnée. 3) la reconstitution géodynamique met en évidence des mécanismes spécifiques à l'Archéen. En effet, sur une croûte continentale gneissique de faible densité se sont épanchées les laves komatiitiques très denses créant ainsi un gradient de densité inverse. Ces laves ont tendance à s'enfoncer dons la croûte, évoluant ainsi par diapirisme inverse ("sagduction"). 4) toutes ces données permettent de déboucher sur une interprétation des relations croûte-manteau à l'Archéen dans le Bouclier baltique.
39
Firdaous, Karima. "Étude des fluides dans une zone sismogénique fossile : les gisements aurifères mésothermaux archéens de Val d'Or, Abitibi, Québec." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL111N.
Full textAbstract:
Les gisements d'or hydrothermaux de la région de Val d'Or (Abitibi, Québec) se présentent sous forme de veines de quartz-tourmaline-carbonates-pyrite en cisaillement ou en extension se développant dans et autour de zones de cisaillement inverses EW en régime de compression horizontale NS. La formation de ces gisements a été expliquée par le modèle de valve sismique. Le paramètre essentiel contrôlant la formation de ces veines est la pression fluide, paramètre que nous avons tenté d'appréhender par l'étude des inclusions fluides. Une étude d'inclusions fluides a été entreprise dans les veines des mines Sigma, Dumont-Bras-d'Or et Donalda afin de déterminer les conditions P-V-T-X des fluides responsables de leur formation et d'estimer l'amplitude des fluctuations de la pression fluide. Les études microscopiques, les données microthermométriques, les analyses au Raman et les analyses au MEB définissent quatre groupes d'inclusions fluides: les inclusions aquo-carboniques, les inclusions carboniques, les inclusions aqueuses et les inclusions riches en méthane et azote. Les résultats peuvent être interprétés par le piégeage, lors de la formation des veines, d'un fluide parent H2O-CO2-CH4-(N2) de faible salinité et de deux fluides immiscibles (carbonique et aqueux) résultant de la démixion du premier. Les isochores de ces fluides montrent des fluctuations de Pf de 100 à 300 MPa dans les veines d'extension et de 100 à 200 MPa dans les veines de cisaillement à 350°C. Ces données sont compatibles avec le modèle de valve sismique qui fait appel à des variations brutales de pression fluide, associées à une activité séismique
40
Chardon, Dominique. "Les Déformations Continentales Archéennes : Exemples naturels et modélisation thermomécanique." Phd thesis, Université Rennes 1, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00619433.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, on présente les résultats de l'analyse structurale de différentes portions de croûte continentale archéenne (> 2.5 Ga) dans lesquelles les champs de déformation sont compatibles avec le développement d'instabilités gravitaires d'échelle crustale. Sont présentés également des modèles expérimentaux visant à simuler le développement de telles instabilités gravitaires, afin de comprendre leur signification thermomécanique à l'intérieur de la lithosphère continentale archéenne. Résultats de l'étude structurale L'étude structurale de différentes ceintures du Super.groupe de Dharwar (craton de Dharwar, Inde), permet de décrire, dans un modèle de déformation progressive, les premiers stades du développement d'instabilités gravitaires entre le bassin et son socle dans les niveaux structuraux supérieurs de la croûte archéenne du craton. La discordance basale du Supergroupe de Dharwar est tectonisée en un niveau de décollement dont la cinématique traduit un déplacement des séries supracrustales vers le coeur des ceintures de roches vertes. Les structures développées aux marges des ceintures sont replissées à l'aplomb des zones de subsidence maximale. Selon la ceinture de roches vertes considérée, le phénomène gravitaire a pu interagir avec le champ de déformation régional caractérisé par un raccourcissement E-W et des cisaillements transcurrents de direct'ion moyenne N-S. Cette déformation gravitaire du bassin intracratonique de Dharwar est associée au dernier épisode tectonométamorphique ayant affecté le craton, il y a environ 2.5 Ga. Cet épisode est caractérisé par la formation généralisée de granulites dans la croûte profonde ainsi que par une migmatisation régionale associée à la mise en place d'une quantité importante de matériel juvénile. On considère que l'important flux de chaleur mantellique et la fusion partielle permettent l'amollissement de la croûte continentale, favorisant ainsi le développement des instabilités gravitaires décrites. Dans la Dorsale Reguibat occidentale (Mauritanie), l'analyse structurale révèle la présence de structures en dôme-at-bassin. Les champs de déformation sont interprétés comme le résultat de l'interférence entre la mise en place diapirique de dômes de granitoïdes dans les séries de roches vertes et un raccourcissement régional E-W. A l'échelle de la partie méridionale de la Dorsale Reguibat archéenne, les trajectoires de déformation sont compatibles dans les terrains granulitiques et dans les terrains de degré métamorphique intermédiaire. Entre ces deux domaines métamorphiques, aucune discontinuité structurale majeure n'est identifiée. Ceci impliquerait que la formation des dômes diapiriques soit sub-synchrone de la formation des granulites et de la déformation régionale dans la croûte inférieure, c'est-à-dire vers -2.7 Ga. Résultats expérimentaux Grâce à l'emploi d'une resme thermosensible et d'un dispositif permettant le chauffage des modèles expérimentaux, il a été possible de réaliser des expériences simulant les bicouches granite/roches vertes gravitairement instables, soumis à un gradient vertical de température et aux seules forces gravitaires. Pour une température fixée à la base des modèles, les paramètres que l'on a fait varier d'une expérience à l'autre sont les épaisseurs relatives des différentes couches. On a pu également introduire dans les modèles une couche superficielle à rhéologie fragile (sable). Les expérie"ces révèlent (1) que le déclenchement d'instabilités gravitaires n'est possible que si les matériaux situés au niveau de l'interface instable (contact socle/couverture) ont des rhéologies ductiles et (2) que la vitesse du développement des instabilités est une fonction exponentielle de la température au niveau de l'interface instable et du gradient de température au sommet de la couche instable. Ces résultats suggèrent que ce type d'instabilités gravitaires ne puisse pas se développer à l'intérieur d'une lithosphère continentale moderne.
41
Pivin, Marjorie. "La suite complexe des mégacristaux des kimberlites de Mbuji-Mayi en République Démocratique du Congo: témoins du métasomatisme dans le manteau lithosphérique sous-continental archéen du craton du Congo-Kasaï." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2012. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209701.
Full textAbstract:
L’origine des suites de mégacristaux des kimberlites est sujette à d’intenses débats depuis de nombreuses années. La suite complexe de mégacristaux (grenat, clinopyroxène, zircon, baddeleyite, ilménite, rutile et nodules d’intercroissances rutile-silicates) des kimberlites diamantifères de Mbuji-Mayi (Kasaï Oriental), mises en place au Crétacé dans le craton archéen du Congo-Kasaï, a été étudiée en détails dans le but d’établir les relations entre les différents minéraux de la suite, leur relation au magma kimberlitique-hôte et au manteau lithosphérique cratonique archéen. L’étude des mégacristaux de grenat des kimberlites pauvres en diamants du Kundelungu (Katanga) a permis en outre d’établir la comparaison entre les mégacristaux de deux provinces kimberlitiques en République Démocratique du Congo, qui diffèrent notamment par leur âge de mise en place et par la composition et l’âge du socle traversé. L’ensemble des données minéralogiques et géochimiques acquises (éléments majeurs et en traces, géochimie isotopique de l’oxygène, du Nd et de l’Hf) est intégré dans le but de déterminer la nature du (ou des) processus qui a (ont) donné naissance à ces suites de mégacristaux.
En parallèle, l’origine d’un xénolite rare de clinopyroxénite à kyanite exceptionnellement riche en Cr des kimberlites de Mbuji-Mayi a été explorée.
Bien qu’ils partagent de nombreuses caractéristiques avec d’autres suites de mégacristaux kimberlitiques, les mégacristaux de RDC sont généralement enrichis en Cr et appauvris en Fe et Ti, et ne présentent pas de preuve d’une origine par cristallisation fractionnée à partir d’un magma, ce qui permet de suggérer une origine différente, en l’occurrence une liaison plus directe avec le manteau lithosphérique réfractaire local lors de leur formation. Une origine métasomatique par interaction entre un liquide/fluide précurseur de la kimberlite et les péridotites du manteau lithosphérique est donc favorisée. L’ensemble des espèces minérales qui forme la suite de mégacristaux peut en effet trouver un équivalent compositionnel dans les lithologies métasomatisées de la lithosphère mantélique.
Les mégacristaux de grenat des deux provinces partagent des similarités frappantes qui sont interprétées en termes de processus de formation similaires. En revanche, ils ont systématiquement montré un comportement géochimique singulier, suggérant un processus de formation différent des autres mégacristaux. Ils semblent en effet avoir retenu l’héritage des compositions variables d’anciens protolites de grenat affectés récemment par un métasomatisme de type kimberlitique. Ces grenats résultent de la recristallisation de grenats initialement présents dans les péridotites cratoniques de la lithosphère archéenne. Par contre, les mégacristaux de clinopyroxène, zircon, baddeleyite, ilménite, rutile et les nodules d’intercroissances rutile-silicates se sont effectivement formés récemment par l’interaction métasomatique entre le liquide/fluide proto-kimberlitique et les péridotites cratoniques. Des variations locales du rapport (fluide et/ou liquide)/roche et de l’activité en SiO2 lors de la percolation du magma proto-kimberlitique asthénosphérique dans le manteau lithosphérique cratonique, couplées à la nature propre à la kimberlite de la région, permettent d’intégrer l’ensemble des mégacristaux dans un modèle pétrogénétique commun, avec des processus de formation parfois contrastés.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
42
Raymann, Kasie. "Reconstructing the evolutionary relationships between archaea and eukaryotes : a phylogenomic approach." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066605/document.
Full textAbstract:
Il est largement accepté qu'il existe une relation évolutive entre Archées et Eucaryotes, mais la nature exacte de cette relation reste vivement débattue. Au cours de cette thèse, je me suis servie de la grande quantité de données génomiques disponibles pour étudier ce problème à travers deux approches phylogénomiques complémentaires : (i) l'analyse d'un système cellulaire archéen particulier possédant une relation évolutive avec les eucaryotes, et (ii) une analyse phylogénomique à large échelle étendue aux trois domaines du vivant. Dans la première étude, j'ai conduit une analyse détaillée d'un système cellulaire possédant un lien entre Archées et Eucaryotes, la réplication de l'ADN. J'ai réalisé une analyse phylogénomique exhaustive des composants de la réplication de l'ADN chez tous les génomes complets d'archées. Cela m'a permis de les classer précisément en terme d'orthologie, de paralogie, de transferts horizontaux de gènes, et de copies issues d'éléments mobiles. Mes résultats fournissent un panorama complet de la diversité de la réplication de l'ADN parmi les différentes lignées, and m'ont permis d'inférer l'existence d'une machinerie de réplication de l'ADN de type moderne chez le dernier ancêtre commun archéen. J'ai ainsi été capable de clarifier l'histoire évolutive qui a forgée cette machinerie cellulaire clef au cours de la diversification des archées. Mon étude m'a permis de mettre en avant un nouveau jeu de marqueurs porteurs d'information sur les relations évolutives, non encore résolues, des différentes archées. De plus, j'ai analysé, pour la première fois, le signal phylogénétique porté pour les composants de la réplication de l'ADN. Ce signal est fortement en accord avec celui porté par deux autres machineries informationnelles clefs, la traduction et la transcription, renforçant ainsi l'existence d'un arbre archéen robuste. Enfin, la plupart des composants inférés comme étant présents chez l'ancêtre archéen sont partagés avec les eucaryotes, permettant de discuter des relations évolutives entre Archées et EucaryotesIt is widely accepted that there exist an evolutionary relationship between Archaea and Eukaryotes, but the exact nature of this relationship is hotly debated. In this thesis I have taken advantage of the large available genomic data to investigate the issue through two complementary phylogenomic approaches: (i) the analysis of a specific archaeal cellular system with an evolutionary link to eukaryotes, and (ii) a large-scale phylogenomic analysis at the level of the three domains of life. In the first study, I carried out a detailed analysis of a cellular system with an evolutionary link between Archaea and Eukaryotes, DNA replication. I performed an exhaustive phylogenomic analysis of the components of DNA replication in all complete archaeal genomes. This allowed me to accurately assign them in terms of orthology, paralogy, horizontal gene transfers, and copies originating from mobile elements. My results provide a full picture of the diversity of DNA replication among different lineages, and allowed me to infer the presence of a modern-type DNA replication machinery in the last archaeal common ancestor. I was able to clarify the evolutionary history that shaped this key cellular machinery during archaeal diversification. My study allowed me to highlight a new set of markers that provide information on yet unclear evolutionary relationships within archaea. In addition, I analyzed, for the first time, the phylogenetic signal carried by DNA replication components. This is highly consistent with that harbored by two other key informational machineries, translation and transcription, strengthening the existence of a robust organismal tree for the Archaea. Finally, most of the components inferred to have been present in the archaeal ancestor are shared with eukaryotes, allowing discussion on the evolutionary relationships between Archaea and Eukaryotes
43
Thiéblemont, Denis. "Géologie et pétrologie de l'Archéen de Guinée : une contribution régionale à la formation de la croûte continentale." Habilitation à diriger des recherches, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00830519.
Full textAbstract:
La formation de la croûte continentale est l'un des problèmes majeurs posés aux géoscientifiques. Parmi eux, le géologue peut apporter des éléments de réponse fondamentaux, c'est effectivement lui qui " image " la surface de la croûte au travers de la carte et en retrace les principaux " actes fondateurs " au travers des reconstitutions lithostratigraphiques. Une fois ces cadres posés, la réflexion porte à la fois sur les mécanismes qui ont produit la matière et ceux qui l'ont façonnée, qu'il s'agisse de phénomènes chimiques (magmatisme, hydrothermalisme) ou physiques (déformation, métamorphisme). L'objet de ce mémoire est de tenter de comprendre quels processus ont opéré durant les grandes étapes de la formation de la croûte archéenne de la partie SW de l'Afrique de l'Ouest, à partir des informations collectées dans le cadre de projets de cartographie du BRGM dans l'est et le centre de la Guinée (sud-est Guinée, 1998-1999 ; nord-est Guinée, 1998-1999 ; centre Guinée, 2001-2003). L'approche est essentiellement magmatologique, avec comme objectifs de cerner l'origine des magmas et leurs mécanismes de différenciation. Dans ce but, une démarche systématique est largement utilisée, qui s'appuie sur une comparaison entre les " signatures " géochimiques des roches archéennes et celles de roches modernes, ainsi que sur une mesure de l'état de fractionnement des sources des magmas archéens relativement au manteau primordial et aux sources des magmas modernes. Dans le SW de l'Afrique de l'Ouest, la formation et la différenciation du craton archéen (le domaine de Kénéma-Man) a procédé en quatre étapes majeures : 1/ paléoarchéenne (~ 3,5 Ga) ; 2/ léonienne (~ 3,1-2,95 Ga) ; 3/ libérienne (~ 2,9-2,8 Ga) ; 4/ tardiéburnéenne (~ 2,1-2 Ga). L'étape paléoarchéenne est principalement marquée par la mise en place de granitoïdes assez potassiques, aux signatures géochimiques communes de magmas produits par fusion à haute pression de matériaux basiques (ou " slab melts "). A la même époque, des roches basiques sont effectivement subductées, éclogitisées, puis stockées dans le manteau sous-continental, et c'est seulement au Mésozoïque (~ 100-200 Ma) que des kimberlites du Sierra Leone raméneront en surface ces témoins de " slabs " archéens, dont la plupart sont profondément contaminés par les magmas kimberlitiques (Barth et al., 2002b). Les signatures géochimiques des granitoïdes permettent de les interpréter comme des produits de la fusion partielle à faible degré d'un matériau basaltique primordial dont pourraient témoigner un ou deux rares échantillons d'éclogite ayant échappé à la contamination par les kimberlites. L'étape léonienne se traduit par la mise en place d'un ensemble de roches magmatiques basaltiques (greenstone) à acides (gneiss, granitoïdes), rarement ultramafiques, et de roches sédimentaires (quartzites, Fe-quartzites, paragneiss ...). Le point essentiel est la signature clairement orogénique de certaines roches basaltiques qui suggère le fonctionnement d'une subduction " froide " (ou tout au moins " tiède ") comparable aux subductions actuelles. Par ailleurs, le magmatisme léonien porte la trace de la permanence d'un manteau primordial à l'aplomb du craton et d'une différenciation possible des magmas vers des termes intermédiaires et acides dont certains semblent largement contaminés par la croûte paléoarchéenne. En Guinée comme en Côte d'Ivoire (Kouamélan et al., 1997a-b), l'étape libérienne est essentiellement une période de différenciation crustale, sans indice d'une accrétion significative. Quelques rares roches basiques témoignent de la permanence d'un manteau primordial à l'aplomb du craton, mais plus de 99% des roches libériennes visibles en surface sont acides. Les granitoïdes, souvent assez potassiques et particulièrement riches en éléments incompatibles (Th, terres rares légères ...), sont les plus abondants et des migmatites leur sont souvent étoitement associées. Parmi les granitoïdes, des charnockites constituent un type subordonné, mais qui témoigne des conditions de haute température probablement à l'origine de l'événement libérien. Celui-ci est interpété comme un épisode de fusion généralisé de la croûte, en conditions sous-saturées en H2O, ayant permis la production des granites riches en éléments incompatibles par fusion partielle à taux limité de précurseurs acides paléoarchéens à léoniens. Le moteur thermique de cet événement pourrait être l'injection de magmas mafiques en base de croûte, mais ce point reste à étayer. Le dernier événement " orogénique " subi par le craton est une remobilisation partielle au Paléoprotérozoïque supérieur (événement tardi-éburnéen), associée à une tectonique décrochante liée à la collision entre la croûte birimienne (~ 2,2-2,1 Ga) à peine achevée et le bloc archéen. En prélude à cet événement, un magmatisme juvénile se développe à la marge du craton qui associe des laves ultramafiques (komatiites) et mafiques (tholéiites). Là encore, les magmas semblent largement alimentés par un réservoir mantellique primordial qui recycle partiellement un constituant sélectivement appauvri en Th interprété comme l'héritage de " slabs " précédemment subductés. Finalement, telle qu'en témoigne sa composition de surface, la croûte supérieure archéenne d'Afrique de l'ouest apparaît un peu plus acide et très légèrement moins mafique que la moyenne proposée pour la croûte continentale supérieure moyenne (Taylor et MacLennan, 1985). Néanmoins, ces différences ne peuvent en expliquer d'autres, qui portent spécifiquement sur les éléments incompatibles. En premier lieu, la croûte archéenne d'Afrique de l'ouest apparaît quatre fois plus pauvre en Ta et Nb et significativement plus fractionnée en terres rares lourdes et plus enrichie en terres rares légères que la croûte supéreure moyenne. Elle est également plus riche en Ba et Th. Globalement, les processus archéens ont permis la production d'une croûte supérieure très proche de la croûte moyenne et globalement granodioritique, mais cette croûte archéenne présente une signature géochimique spécifique, plus " orogénique " que celle de la croûte moyenne, et où l'effet du slab melting transparaît nettement.
44
Aouad, Monique. "Phylogenomic study of the evolutionary history of the Archaea and their link with eukaryogenesis." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1246.
Full textAbstract:
L'explosion des données de séquençage a permis de résoudre la plupart des relations phylogénétiques chez les archées. Néanmoins, de nombreuses questions restent à résoudre à l'échelle du domaine des archées et à l'échelle des trois domaines du vivant. Parmi elles, les relations phylogénétiques au sein du cluster II, notamment la position des archées halophiles extrêmes qui ont été placées à différentes positions dans l'arbre en fonction des marqueurs et des modèles de reconstruction utilisés, ainsi que la position de la racine des archées et la position des eucaryotes à la lumière des lignées d'archées nouvellement séquencées. Au cours de ma thèse, j'ai contribué à (i) affiner la phylogénie du domaine des Archaea en se concentrant sur les relations phylogénétiques au sein du cluster II, en particulier les positions des lignées halophiles extrêmes par rapport aux méthanogènes à travers des analyses dédiées à cette partie spécifique de l'arbre, et (ii) établir une phylogénie globale des archées afin de comprendre leur histoire évolutive ancienne et leur lien avec les eucaryotes à travers une analyse phylogénomique en deux étapes à l'échelle des trois domaines du vivant. D'abord, en utilisant des approches de génomique comparée sur 155 génomes complets appartenant aux Halobacteria, Nanohaloarchaea, méthanogènes de classe II, Archaeoglobales et Diaforarchaea, j'ai identifié 258 protéines portant un signal phylogénétique fiable pour étudier les relations de parente au sein du cluster II. En combinant différentes approches limitant l'impact du signal non phylogénétique sur l'inférence phylogénétique (comme la méthode Slow-Fast et le recodage des acides aminés), j'ai montré que les Nanohaloarchaea branchent avec les Methanocellales et les Halobacteria branchent avec les Methanomicrobiales. Ce jeu de données a ensuite été utilisé pour étudier la position d'une troisième lignée halophile extrême, les Methanonatronarchaeia, qui se positionnent entre les Archaeoglobales et les Diaforarchaea. Ces résultats suggèrent que l'adaptation à la salinité extrême serait apparue au moins trois fois de manière indépendante chez les archées et que les similitudes phénotypiques observées chez les Nanohaloarchaea, Halobacteria et Methanonatronarchaeia résulteraient d'une convergence évolutive, éventuellement accompagnée de transferts de gènes horizontaux. Enfin, ces résultats suggèrent que le groupement basal des Nanohaloarchaea avec d'autres lignées des DPANN serait la conséquence d'un artefact de reconstruction. Pour la deuxième partie de ma thèse, j'ai appliqué une stratégie consistant à analyser séparément les trois domaines du vivant considérés deux à deux, en mettant à jour 72 familles protéiques précédemment identifiées par Raymann et ses collègues (2015) pour inclure toutes les nouvelles lignées d'archées séquencées depuis la publication de cette étude comme les Asgard, les DPANN, les Stygia, les Acherontia, etc. Au total, mon échantillonnage taxonomique comprend 435 archées, 18 eucaryotes et 67 bactéries. Les résultats des analyses par la méthode Slow-Fast soutiennent une racine des Archaea située entre le superphylum basal des DPANN et le reste des archées séparées en deux groupes monophylétiques : les cluster I et cluster II, comme décrits par Raymann et ses collègues (2015), et montrent que la monophylie des Euryarchaeota est liée aux positions évoluant vite. Mes résultats placent les eucaryotes en tant que groupe frère du superphylum des TACK et montrent que leur regroupement avec les Asgard est lié aux positions évoluant vite. Ces résultats ont des implications majeures sur les inférences de la nature du dernier ancêtre commun des archées et sur l'histoire évolutive de ce domaine qui a conduit à l'apparition de la première cellule eucaryoteThe burst of sequencing data has helped disentangling most of the phylogenetic relationships in Archaea. Nevertheless, many questions remain to be addressed both at the level of the archaeal domain and at the level of the three domains of life. Among them, the phylogenetic relationships inside the cluster II, in particular the position of extreme halophilic archaeal lineages relatively to the methanogens which have been placed at different positions in the tree based on the different markers and reconstruction models used, as well as the position of the root of the Archaea and the position of the eukaryotes in the light of the newly sequenced archaeal lineages. During my thesis, I have contributed to (i) refine the phylogeny of the archaeal domain by focusing on the phylogenetic relationships among the cluster II Archaea, in particular the positions of the extreme halophilic lineages through dedicated analyses focusing on this specific part of the archaeal tree, and (ii) establish a global phylogeny of the Archaea to understand their early evolutionary history and their link with the eukaryotes through a large-scale two-step phylogenomic analysis at the level of the three domains of life. First, using comparative genomics approaches on 155 complete genomes belonging to the Halobacteria, Nanohaloarchaea, methanogens class II, Archaeoglobales, and Diaforarchaea, I have identified 258 proteins carrying a reliable phylogenetic signal to investigate the position of the extreme halophilic lineages in Archaea. By combining different approaches limiting the impact of non-phylogenetic signal on phylogenetic inference (like the Slow Fast method and the recoding of amino acids), I showed that the Nanohaloarchaea branch with Methanocellales, and Halobacteria branch with Methanomicrobiales. This dataset has been subsequently used to investigate the position of a third extreme halophilic lineage, the Methanonatronarchaeia, which I showed to branch in between the Archaeoglobales and Diaforarchaea. These results suggest that adaption to high salinity emerged at least three times independently in Archaea, and that the phenotypic similarities observed in Nanohaloarchaea, Halobacteria, and Methanonatronarchaeia likely result from convergent evolution, possibly accompanied by horizontal gene transfers. Finally, these results suggest that the basal grouping of Nanohaloarchaea with other DPANN lineages is likely the consequence of a tree reconstruction artefact. For the second part of my thesis, I have applied a strategy consisting in separately analyzing the three domains of life two by two, by updating 72 protein families previously identified by Raymann and colleagues (2015) to include all novel archaeal lineages that were sequenced since the publication of this study like the Asgard, the DPANN, the Stygia, the Acherontia, etc. In total, my taxonomic sampling includes 435 archaea, 18 eukaryotes, and 67 bacteria. The results of the Slow-Fast method supported a root of the Archaea lying between a basal DPANN superphylum and the rest of the Archaea separated into two monophyletic groups: the cluster I and cluster II as described by Raymann and colleagues (2015), and showed that the monophyly of the Euryarchaeota is supported only by the fast-evolving sites. My results also placed the eukaryotes as the sister group to the TACK superphylum and showed that their sister grouping with the Asgard is linked to the fast-evolving sites. These results have major implications on the inferences of the nature of the last common archaeal ancestor and the subsequent evolutionary history of this domain that led to the rise of the first eukaryotic cell
45
Berger, Stefanie [Verfasser]. "Energy conservation in aceticlastic methanogenic archaea and the human gut archaeon Methanomassiliicoccus luminyensis / Stefanie Berger." Bonn : Universitäts- und Landesbibliothek Bonn, 2015. http://d-nb.info/1077290292/34.
Full text
46
Lepot, Kevin. "Recherche et caractérisation de traces fossiles d'activité microbienne archéenne (Pilbara Drilling Project, Australie)." Paris, Institut de physique du globe, 2007. http://www.theses.fr/2007GLOB0007.
Full textAbstract:
Les stromatolites, dépôts carbonatés aux morphologies singulières, sont parmi les plus notables Archéenne (2,5 à 4 milliards d'années). Si on sait que de tels dépôts se forment sous l'influence de tapis microbiens dans lesenvironnements modernes, l'origine biologique des stromatolites "fossiles"Archéensreste débattue. L'utilisation de techniques de microscopie et spectroscopie de haute résolution a permis d'étudier la matière organique et les minéraux associés directement au sein de la roche jusqu'à l'échelle du nanomètre. Cette étude a révélé la présence de globules de matière organique évoquant des microorganismes procaryotes dans les stromatolites de Tumbiana (2,7 milliards d'années). Ces globules sont intimement associés à des nano-cristaux d'aragonite. La haute similitude de cette association avec les nanocomposites organo-minéraux formant les stromatolites modernes défend l'origine biologique des stromatolites de Tumbiana. Cette aragonite, présumée hautement instable, est 2,3 milliards d'années plus ancienne que les autres aragonites découvertes jusqu'alors. L'étude systématique des associations organo-minérales dans ces stromatolites montre l'absence de textures caractéristiques d'une remobilisation de matière organique en association avec les globules, ce qui soutient leur interprétation en tant que microbes fossiles. Cette distribution, ainsi que la spectroscopie (NEXAFS, EDX) de la matière organique, suggèrent de plus que la préservation des globules est liée à une action commune de la sulphurisation de la matière organique et de son encapsulation par les minéraux
47
Girault, Michel. "Pétrographie et géochimie de volcanites archéennes polymétamorphiques : reconstitution de l'histoire pétrologique (zone minière Manitou-Louvem, Val d'Or, Québec)." Phd thesis, Grenoble 1, 1986. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00739836.
Full textAbstract:
La zone Manitou-Louvem, à minéralisations de sulfures massifs, comporte une série volcanique sous-marine (laves, pyroclastites et siIls) appartenant, pour l'essentiel, à la formation de Val d'Or. A la base, des basaltes à amphiboles et boules d'épidote dérivent, par faible fusion partielle, d'une source mantellique enrichie en éléments hygromagmaphiles légers. Vient ensuite l'intime association de laves intermédiaires et felsiques, de pyroclastites grossières généralement felsiques et monogéniques, et de filon-couches hypovolcaniques de diorite. Toutes ces roches sont comagmatiques, et liées aux basaltes de la base. Les filon-couches font la transition entre la diorite de Bourlamaque qui noyaute le complexe volcanique central de Val d'Or, et le volcanisme effusif. Le cachet géochimique est calcoalcalin, mais les tendances d'évolution (cristallisation fractionnée anhydre) sont tholéiitiques : elles varient selon la stratigraphie, par évolution des modalités de fractionnement et appauvrissement de la source mantellique. Au sommet, la formation de Héva, avec des basaltes évolués hyperalumineux d'affinité tholéiitique plus franche, marque le retour progressif au volcanisme abyssal, après celui d'arc insulaire (formation de Val d'Or) : ils proviennent d'un centre éruptif et d'une lignée d'évolution différents. Un modèle de bassin marginal permettrait de concilier tous ces caractères et pourrait expliquer la contradiction tholéiitique. calcoalcalÎn, qui mériterait une étude détaillée. La minéralogie est issue des altérations et métamorphismes successifs, que l'on caractérise grâce à une étude précise de minéraux secondaires: spi!itisation, métasomatoses liées ou non aux minéralisations, métamorphisme régional. Celui-ci est du faciès des schistes verts (zone à biotite). Les problèmes d'interprétation pour la minéralogie des " roches vertes" (termes abusivement banalisé) sont examinés en détail. L'auteur estime que la prospection minière devrait tirer profit de telles études, qu'elle devrait intégrer à ses méthodes comme un élément supplémentaire de reconnaissance des milieux minéralisés par opposition aux zones stériles.
48
Santos, Pinto Marilda-Alves. "Le recyclage de la croûte continentale archéenne: Exemple du bloc du Gaviao - Bahia, Brésil." Phd thesis, Université Rennes 1, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00675808.
Full textAbstract:
Le Bloc du Gaviao situé à l'ouest du craton de Sao Francisco (BahiaBrésil), enregistre les âges les plus anciens de l'Amérique du Sud. Grâce aux datations 207Pb/2o6Pb sur monozircon et monazite, aux données isotopiques du Sr et 1 du Nd et aux modélisations géochimiques des sources, trois domaines ont pu être 1 distingués: 1) Un domaine archéen juvénile constitué de gneiss gris (massif de Bernada) qui a été extrait du manteau vers 3,3 Ga. 2) Un domaine archéen recyclé, ou juvénile avec contamination crustale, constitué de gneiss gris trondhjémitiques (massif d'Aracatu) et d'orthogneiss monzogranitiques calco-alcalins riches en potassium (massifs de Mariana et d'Eixo). Les âges sont, respectivement, de 3240 ± 10,.3259 ± 7 et 3158 ± 5 Ma et les âgés-modèles Nd varient de 3,3 à 3,7 Ga. Le massif d'Eixo est recoupé par des granites alcalins vers 2,5 Ga. 3) Un domaine protérozoïque inférieur recyclé, représenté principalement par les granites peralumineux d'Umburanas dont les âges des zircons hérités sont compris entre 2780 ± 6 et 3130 ± 7 Ma tandis que l'âge monazite est de 2049 ± 6 Ma. Des granites cal co-alcalins riches en potassium recoupent le massif d'Aracatu à 2135 ± 4 Ma et le massif de Mariana à 1944 ± 7 Ma. Le massif de Serra da Franga, un granite de même nature, a été daté par monozircon à 2039 ± 11 Ma. La présence d'événements plus récents a été détectée à travers la datation des monazites du massif d'Aracatu (1735 ± 5 Ma) et l'influence thermique de l'orogenèse brésilienne à partir de datations Rb-Sr sur biotites et roches totales des* massifs de Serra do Eixo (533 ± 11 Ma) et d'Aracatu (508± 10 Ma) Le Bloc du Gaviao est l'exemple d'une croûte continentale archéenne qui a été recyclée par des mécanismes de migmatisation et d'anatexie liés à l'épaississement crustal résultant de l'orogenèse transamazonienne (2,0-2,1 Ga).
49
Soler, Nicolas. "Recherche et étude d'éléments extra-chromosomiques chez des Archées hyperthermophiles de l'ordre des Thermococcales." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112264.
Full textAbstract:
The study of plasmids and viruses has been critical for increasing the knowledge about molecular mechanisms of life. During the last two decades, very different types of viruses have been discovered in hyperthermophilic Archaea from terrestrial hot springs. In order to investigate whether such viral diversity is also found in marine hyperthermophilic Archaea, I have screened and characterized new extra-chromosomal elements from the hyperthermophilic order Thermococcales. I found four new plasmids. The smallest (pTN1) replicates via the rolling circle mechanism, and I have studied the biochemical activities of the two proteins it encodes. Two other plasmids (pTN2 and pP12-1, c. A. 12 kb) belong to a new family characterized by the presence of a gene encoding a putative superfamily I helicase. Some genes of these plasmids also have homologues in Pyrococcus abyssi virus 1 (PAV1) genome. A fourth plasmid (21,6 kb) revealed many homologous genes within integrated elements found in different genomes of euryarchaeotes. I did not find new viruses. However, I have observed that many Thermococcales strains produce vesicles that are sometimes associated with genomic DNA from the host. This work allowed the discovery of new plasmid families in Thermococcales, revealing evolutive relationships with viruses. In other respects, vesicles (sometimes associated with DNA) might protect extra-cellular DNA at high temperatures ; they might be involved in horizontal gene transfers.
50
Raymann, Kasie. "Reconstructing the evolutionary relationships between archaea and eukaryotes : a phylogenomic approach." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2014PA066605.pdf.
Full textAbstract:
Il est largement accepté qu'il existe une relation évolutive entre Archées et Eucaryotes, mais la nature exacte de cette relation reste vivement débattue. Au cours de cette thèse, je me suis servie de la grande quantité de données génomiques disponibles pour étudier ce problème à travers deux approches phylogénomiques complémentaires : (i) l'analyse d'un système cellulaire archéen particulier possédant une relation évolutive avec les eucaryotes, et (ii) une analyse phylogénomique à large échelle étendue aux trois domaines du vivant. Dans la première étude, j'ai conduit une analyse détaillée d'un système cellulaire possédant un lien entre Archées et Eucaryotes, la réplication de l'ADN. J'ai réalisé une analyse phylogénomique exhaustive des composants de la réplication de l'ADN chez tous les génomes complets d'archées. Cela m'a permis de les classer précisément en terme d'orthologie, de paralogie, de transferts horizontaux de gènes, et de copies issues d'éléments mobiles. Mes résultats fournissent un panorama complet de la diversité de la réplication de l'ADN parmi les différentes lignées, and m'ont permis d'inférer l'existence d'une machinerie de réplication de l'ADN de type moderne chez le dernier ancêtre commun archéen. J'ai ainsi été capable de clarifier l'histoire évolutive qui a forgée cette machinerie cellulaire clef au cours de la diversification des archées. Mon étude m'a permis de mettre en avant un nouveau jeu de marqueurs porteurs d'information sur les relations évolutives, non encore résolues, des différentes archées. De plus, j'ai analysé, pour la première fois, le signal phylogénétique porté pour les composants de la réplication de l'ADN. Ce signal est fortement en accord avec celui porté par deux autres machineries informationnelles clefs, la traduction et la transcription, renforçant ainsi l'existence d'un arbre archéen robuste. Enfin, la plupart des composants inférés comme étant présents chez l'ancêtre archéen sont partagés avec les eucaryotes, permettant de discuter des relations évolutives entre Archées et EucaryotesIt is widely accepted that there exist an evolutionary relationship between Archaea and Eukaryotes, but the exact nature of this relationship is hotly debated. In this thesis I have taken advantage of the large available genomic data to investigate the issue through two complementary phylogenomic approaches: (i) the analysis of a specific archaeal cellular system with an evolutionary link to eukaryotes, and (ii) a large-scale phylogenomic analysis at the level of the three domains of life. In the first study, I carried out a detailed analysis of a cellular system with an evolutionary link between Archaea and Eukaryotes, DNA replication. I performed an exhaustive phylogenomic analysis of the components of DNA replication in all complete archaeal genomes. This allowed me to accurately assign them in terms of orthology, paralogy, horizontal gene transfers, and copies originating from mobile elements. My results provide a full picture of the diversity of DNA replication among different lineages, and allowed me to infer the presence of a modern-type DNA replication machinery in the last archaeal common ancestor. I was able to clarify the evolutionary history that shaped this key cellular machinery during archaeal diversification. My study allowed me to highlight a new set of markers that provide information on yet unclear evolutionary relationships within archaea. In addition, I analyzed, for the first time, the phylogenetic signal carried by DNA replication components. This is highly consistent with that harbored by two other key informational machineries, translation and transcription, strengthening the existence of a robust organismal tree for the Archaea. Finally, most of the components inferred to have been present in the archaeal ancestor are shared with eukaryotes, allowing discussion on the evolutionary relationships between Archaea and Eukaryotes