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Dissertations / Theses on the topic 'Géochimie isotopique'
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Chiquet, Arnaud. "Géochimie isotopique des calcrètes." Aix-Marseille 3, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX30024.
Full textAbstract:
Nous avons utilise les compositions isotopiques du sr, o, c, u et th pour etudier des calcretes (sols calcaires) developpees sur granite en provenance du centre de l'espagne (tolede) et du maroc atlantique (sidi ifni-agadir). Cette approche isotopique pluri-elementaire visait a : 1) preciser le mode de mise en place et les conditions bioclimatiques dans lesquelles ces carbonates ont ete generes, 2) identifier l'origine du calcium accumule et quantifier les apports, et 3) dater ces carbonates pedologiques. Au niveau de la calcrete espagnole, nous avons mis en evidence un remplacement iso-volumique du granite altere par la calcite. La difference de compositions isotopiques en sr obtenue entre la calcite et les mineraux du granite suggere que plus de 90% du calcium accumule dans le sol provient de retombees atmospheriques seches et/ou humides mobilisees lors de la saison humide. Les compositions isotopiques en oxygene et carbone sont compatibles avec les temperatures et taux de production de co 2 du sol du debut de la periode seche. Ainsi, l'alternance climatique saisonniere et la presence d'une source de calcium meme allochtone constitueraient des parametres majeurs controlant la genese des calcretes. La mesure du desequilibre u/th sur ces memes carbonates donne un age compris entre 40 et 270 ka, soit du meme ordre de grandeur qu'un cycle climatique. Les compositions isotopiques en sr des calcretes du maroc atlantique et du centre de l'espagne sont identiques ce qui suggere une source commune, dont la composition est caracteristique du reservoir marin quaternaire. Si l'on couple l'augmentation de l'activite eolienne au moment des maxima glaciaires a nos resultats, on peut penser que les plates-formes carbonatees exondees lors des periodes de bas niveau marin ont pu constituer une source importante de ca aux sols, qui, perennisee par des conditions climatique favorables aurait donne lieu a de fortes accumulations absolues dans les zones semi-arides.
2
Hamelin, Cédric. "Géochimie isotopique du lithium dans les basaltes - Géochimie des MORBs du Pacifique Sud." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00344949.
Full textAbstract:
Ce travail est constitué de deux volets indépendants qui s'intéressent respectivement à la géochimie isotopique du lithium et à la variabilité géochimique des MORB du Pacifique sud. L'utilisation des isotopes du lithium en Sciences de la Terre est abordée dans un premier temps au travers de l'étude des laves de la Chaîne des Puys. Les échantillons de cette série volcanique intraplaque permettent d'apporter des contraintes sur les valeurs de la composition isotopique du Li dans la croûte continentale inférieure et dans le manteau d'affinité HIMU sous le Massif Central. La deuxième étude s'intéresse au comportement du Li lors du refroidissement d'une lave. Pour cela, des analyses in situ de la composition isotopique du Li ont été réalisé au travers de phénocristaux d'olivine d'un échantillon de picrite. Ces mesures ont permis de mettre en évidence un processus de fractionnement isotopique dû à la diffusion du Li dans les cristaux. Le deuxième volet de ce travail présente les résultats de la campagne océanographique PACANTARCTIC2. L'analyse des rapports d'éléments en traces et de la composition isotopique des isotopes radiogéniques (Sr, Nd, Pb et Hf) dans les basaltes collectés entre 53°S et 39°S le long de la dorsale Pacifique-Antarctique, permet d'étudier la variabilité des basaltes de dorsale loin de tout point-chaud. Cette étude mets en évidence différentes échelles d'hétérogénéités géochimiques dans la source de ces MORB. Ces variations le long de l'axe correspondent aux différents types de segmentation de la dorsale.
3
Rose, Estelle. "Géochimie isotopique du bore dans les cycles supergènes d'altération." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1999_ROSE_E.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude a permis de mettre en évidence les grandes variations de compositions isotopiques du bore dans des milieux naturels aussi différents que les rivières, les sédiments argileux, les sols et les précipitations atmosphériques (pluies et neiges). Ce travail a nécessité la mise au point d'une méthode d'analyse des isotopes du bore par micro-sonde ionique dans des matériaux naturels contenant parfois moins de 1 ppb de bore. Les compositions isotopiques du bore des rivières, qui sont parmi les premières à avoir été mesurées, sont très variables (≈35%o). Ces variations suggèrent que le bore est un traceur potentiel des processus d'érosion. Les variations de compositions isotopiques du bore dues à l' altération des silicates sont sensibles à la nature de la dissolution (congruente ou incongruente) et au pH du sol où les minéraux secondaires se forment. D'importantes variations de la composition isotopique de bore du Gange et du Brahmapoutre entre les périodes de mousson et hors mousson (≈15%o), soulignent l'extrême hétérogénéité des apports à l'océan, ce dont il faut tenir compte pour la compréhension de la composition isotopique de bore de l'eau de mer. Les compositions isotopiques du bore des fractions argileuses (<0,1μm et <2μm) de sédiments et de sols himalayens présentent également d'importantes variations. La systématique du bore permet de différencier les argiles riches en kaolinite qui ont des compositions isotopiques de bore appauvries en ¹¹B, des argiles riches en smectites qui sont enrichies en ¹¹B. Ces variations sont accentuées par le rythme saisonnier très marqué qu' engendre la mousson. Les mesures inédites de compositions isotopiques du bore dans les précipitations atmosphériques apportent pour la première fois des informations sur les compositions isotopiques en bore de l'atmosphère. Des expériences en laboratoire sur des processus d'évaporation d'eau de mer ont montré qu'il était possible de reproduire les concentrations et les compositions isotopiques de bore des pluies naturelles<br>Large variations in boron (B) isotopic compositions were found in river waters, clay minerals from sediments and soils, rain waters, and snow. For this study, a new analytical method was developed to analyse boron isotopes in natural samples with low boron content (sometimes less than 1 ppb). Boron isotopie compositions of river waters, which are among the first to be measured, are highly variable ( ≈35%o). These variations suggest that boron is a potential tracer of weathering processes. Variations in boron isotopic compositions due to silicate alteration are sensitive to the extent of dissolution (total or partial) and to the pH of the soil where secondary minerais are formed. Large changes in boron isotopic compositions found in the Gange and the Brahmapoutre rivers between the monsoon and the dry seasons (≈ 15%o) reveal the extreme heterogeneity of inputs to the ocean, which has to be considered to understand the processes regulating the B isotopic composition of seawater. Boron isotopic compositions of clay minerals (<0. 1μm et <2μLm) from Himalayan sediments and soils display also large variations. However, it is possible to discriminate between kaolinite rich clays, which display typical low Il B enrichments, and smectiterich clays, which are usually enriched in ¹¹B. These differences are enhanced by the monsoon. The newly measured boron isotopic compositions in rain waters and snows unravel information on the boron isotopic composition of the atmosphere. Experiments performed in the laboratory to mimic the evaporation of seawater showed that it is possible to reproduce concentrations and isotopic compositions of natural rain waters
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Dupont, Alain. "Pétrologie, géochimie et géochimie isotopique du massif de Farsund (Norvège) : implications pour le magmatisme AMCG." Clermont-Ferrand 2, 2004. http://www.theses.fr/2004CLF21523.
Full textAbstract:
Le massif post-collisionnel (930 Ma) de Farsund (Norvège) s'est mis en place après la phase principale de l'orogenèse svéconorvégienne (1. 03-0. 95 Ga) et occupe une position géographique intermédiaire entre les différents membres des suites AMC(Anorthosite-Mangérite-Charnockite) et HBG (granitoï͏̈des à hornblende et biotite). Ces suites auraient des sources différentes : anhydre, gabbronoritique et réduite (AMC) ; hydratée, (ultra)mafique et oxydante (HBG). Ce massif est constitué de deux groupes d'échantillons, PYRO et JOA, aux caractéristiques minéralogiques, géochimiques et isotopiques distinctes, qui appartiendraient, respectivement, aux suites AMC et HBG. Il résulte de la cristallisation fractionnée couplée à de la contamination crustale, de magmas monzodioritiques (JOA) et mangéritiques quartziques (PYRO) qui proviendraient du mélange en base de croûte inférieure entre des magmas gabbronoritiques (JOA) ou jotunitiques (PYRO) et des magmas crustaux isotopiquement distincts
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Bokilo, Jean-Emmanuel. "Datation par les méthodes du déséquilibre radioactif des chaînes naturelles de U et Th des formations continentales : mobilités des isotopes chronométriques : I. Systèmes "fermés" : les formations coralliennes, corrélation avec la thermoluminescence : II. Systèmes "ouverts" : les roches altérées en milieu tropical (latérites)." Nice, 1989. http://www.theses.fr/1989NICE4268.
Full textAbstract:
Cette thèse comporte plusieurs parties distinctes. Tout d'abord, on effectue des datations par la méthode Io-U sur des coraux des îles de Vaté et de la Guadeloupe afin de mettre en évidence les hauts niveaux marins, les zones stables et les périodes de surrection. Une partie du travail porte sur la mise en oeuvre d'une technique de datation par thermoluminescence des coraux de l'ile de Vaté. Enfin, on étudie la répartition des isotopes de U et Th sur deux profils latéritiques du Cameroun
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Bagard, Marie-Laure. "Etude géochimique et isotopique (Sr, Ca, séries de l'U et du Th) de bassins versants sibériens : origine des flux géochimiques dissous et caractérisation des transferts eau-sol-plante en climat froid." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/BAGARD_Marie-Laure_2010.pdf.
Full text
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APPORA, GNEKINDY IRMA. "Etude experimentale du fractionnement isotopique du carbone et de l'oxygene dans les systemes co 2-carbonates liquides : application au contexte carbonatitique." Paris 7, 1998. http://www.theses.fr/1998PA077170.
Full textAbstract:
Les fractionnements 1 3c et 1 8o entre le co 2 et les carbonates alcalins ont ete determines entre 400 et 1100\c et p<60bar, sur deux types de magmas carbonates (une composition synthetique li 0 , 9 4na 0 , 5 2,k 0 , 5 4co 3 et un magma natrocarbonatitique) et par deux approches experimentales : une approche par encadrement et une par echange force en presence de sio 2. Les fractionnements 1 3c obtenus sont eleves : 3,4 et 4,8% respectivement a 1 100 et 600\c. La courbe qui s'ajuste le mieux a nos donnees est : 1 3c c o 2 ( l i , n a , k ) 2 c o 3 = 5,1*(10 6/t 2) + 12,6*(10 3/t)3,2. L'extrapolation a 1 200\c suggere des fractionnements co 2 (co 3 2 ) d i s s o u s de 30,4&. Ces valeurs sont superieures a celles obtenues par d'autres etudes sur le calcite. Les fractionnements obtenus sur la natrocarbonatite sont intermediaires entre ceux de (li, na, k) 2c0 3 et de la calcite, ce qui pourrait signifier une influence de la nature du cation. Les resultats obtenus sur l'oxygene sont preliminaires et une methode pour mesurer 1 8o entre le co 2 produit par attaque acide (100%h 3po 5) et les carbonates alcalins est proposee. Les resultats obtenus sur l'oldoinyo lengai ont interpretes comme le resultat d'un degazage a l'equilibre de 25 a 50% du carbone d'un magma issu d'une source mantellique normale ( 1 3c4,50,5&). Les donnees isotopiques sur l'oxygene s'accordent plutot avec l'hypothese de formation des natrocarbonatites par demixtion d'une source silicatee a 5,6& plutot que par la cristallisation fractionnee d'un magma primaire dolomitique. Par ailleurs, les modeles proposes pour expliquer les correlations entre 1 3c et 1 8o communes aux complexes carbonatitiques intrusifs sont reexamines. Les pentes de correlation les plus elevees sont obtenues dans le cas de processus impliquant des fluides d'origine magmatique de moyenne ou haute temperature. Ces correlations pourraient etre liees a la cristallisation tardi-magmatique ou au metasomatisme des roches carbonatitiques par des fluides de types volcaniques.
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Peslier, Anne Hélène. "Pétrologie et géochimie isotopique de xénolites mantelliques de la Cordillère canadienne." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0016/NQ43738.pdf.
Full text
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Lemarchand, Damien. "Géochimie isotopique du bore : érosion continentale : bilan océanique et Paléo-pH." Paris 7, 2001. http://www.theses.fr/2001PA077095.
Full text
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Escoube, Raphaëlle. "Géochimie isotopique du fer et germanium dans les systèmes fluviaux et hydrothermaux." Pau, 2011. http://www.theses.fr/2011PAUU3007.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse étudie les signatures isotopiques du Fer (Fe) et du Germanium (Ge) aux niveaux des interfaces océaniques. Les analyses du Fe dissous dans les rivières montrent que leur composition isotopique (56Fe) présente une forte hétérogénéité (pouvant atteindre 1‰ pour les rivières importantes du nord des Etats-Unis et de Sibérie et jusqu’à 3. 3‰ pour les eaux de marécages et d’étangs). De plus, il a été démontré que le processus de floculation n’induit pas de fractionnement isotopique. Il est donc possible d’assimiler l’apport de fer à l’océan par les rivières à leurs valeurs isotopiques. Au cours de ce même processus, la composition isotopique du fer particulaire, quant à elle, enregistre le mélange de matériels en suspension originaires (1) de la rivière, (2) des colloïdes nouvellement formés et (3) des sédiments côtiers. L’étude des fluides hydrothermaux de basses (Loihi, USA) et hautes (EPR 9-10°N) températures révèle un fractionnement des rapports Ge/Si et 74Ge par rapport à la roche basaltique, qui peut s’expliquer par la précipitation du quartz dans la zone de réaction en profondeur et/ou lors de la remontée du fluide. L’étude des dépôts hydrothermaux suggère que Ge fractionne jusqu’à -2. 74‰ lors de sa sorption sur les oxyhydroxydes de fer (Loihi) et jusqu’à -6. 28‰ aves les sulfures (EPR). La combinaison des rapports Ge/Si et 74Ge se révèle être un traceur utile pour comprendre les systèmes hydrothermaux et pourrait déboucher sur des applications en paléoenvironnement. Un bilan de masse préliminaire de 74Ge dans l’eau de mer confirme que la précipitation authigénique du Ge au niveau des sédiments marins représente un puits important de Ge<br>During this thesis, Iron (Fe) and Germanium (Ge) isotope signatures at oceanic interfaces have been investigated. River/seawater and hydrothermal vent/seawater interfaces have been chosen for their high content of Ge and Fe in the source and for the high reactivity of those environments. Our study and previous analysis of dissolved iron in rivers suggest that river water exposes a large heterogeneity in 56Fe values (up to 1‰ for large rivers from North and South America and Siberia and up to 3. 3‰ for swamp or pond water). Since the input of dissolved iron from river water is generally controlled by flocculation processes that occur during estuarine mixing, it is important to investigate potential fractionation of Fe-isotopes during this process. A systematic study along a salinity profile of the North River estuary (US) demonstrated the absence of significant isotope fractionation during flocculation process. Therefore, Fe river input to the ocean can be assimilated to the river composition (0. 43‰ for North River iron composition input). For particulate iron, 56Fe estuary profile has been interpreted as reflecting the progressive dilution of (1) river bone particle with (2) precipitated colloidal Fe and (3) near shore sediment resuspension. Recent analysis of Fe isotope composition of dissolved Fe in open seawater reveals slightly heavy isotope composition at around 0. 2‰ which suggest significant Fe isotope fractionation in surface seawater relative to atmospheric source. Our river and estuary study highlighted several mechanisms by which positive 56Fe values can be produced in aqueous systems, which provide guidance for seawater studies. The study of Germanium isotope composition of natural waters requires new analytical methods, in particular using double-spike approach and on-line compound-specific isotope analysis. In this study, the NIST3120a elemental standard solution has been proposed as the new isotopic standard after calibration against other Ge standard solutions and major Earth reservoirs reported in previous studies. Germanium isotope and Ge/Si ratio systematics were investigated in low temperature hydrothermal vents from Loihi Seamount (Hawaii, USA) and results were compared to high-temperature vents from East Pacific Rise at 9-10°N. The study of hydrothermal fluids at Loihi and EPR highlights that Ge/Si and Ge are fractionated from the basaltic rock. The relative enrichment in Ge vs. Si together with Ge isotope fractionation in hydrothermal fluids is best explained by quartz precipitation in the reaction zone at depth and/or during fluid upflow. The study of microbial mats at Loihi seamount, composed essentially of Fe-oxyhydroxide with minor enrichment of amorphous silica and volcanic materials, suggest that Ge isotopes are fractionated upon sorption onto Fe-oxyhydroxide by up to -2. 74‰. At EPR, very light Ge isotope signatures of hydrothermal sulfide deposits were obtained with a maximum fraction factor of -6. 28‰ between sphalerite and fluid. Both results for Ge isotope fractionation in Fe-oxyhydroxide and sulfide are consistent with recent experimental and theoretical calculation. This study shows that combining Ge/Si and 74Ge systematics provide a useful tool to understand hydrothermal systems and suggest potential applications for paleoenvironmental studies. A Preliminary Ge isotopic mass balance in seawater has been also established and results confirm that authigenic Ge precipitation in marine sediments provides an important sink of Ge in seawater
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Moynier, Frédéric. "Fractionnements isotopiques dépendants et indépendants de la masse dans le système solaire." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2006. http://www.theses.fr/2006ENSL0358.
Full text
12
Godon, Arnaud. "La subduction des Petites Antilles : apports de la géochimie isotopique du chlore." Paris 7, 2000. http://www.theses.fr/2000PA077096.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail fut d'installer la technique d'analyse de la composition isotopique du chlore ( 3 7cl) par spectrometrie de masse a source gazeuse, pour etudier la geodynamique du chlore en zone de subduction. Diverses eaux de mer mesurees confirment l'homogeneite isotopique des oceans et valident leur utilisation comme standard international. Une calibration inter-laboratoires montre des resultats en tres bon accord avec ceux obtenus par irms et tims entre 6 et +6&. Au niveau de la zone de subduction des petites antilles, nous avons mesure les 3 7cl des fluides chauds expulses par des volcans de boue sous-marins (manon) et aeriens (la trinite), correspondant geodynamiquement aux fronts de deformation externe et interne du prisme d'accretion de la barbade. Des echantillons de gaz volcaniques condenses, de sources chaudes, d'un lac de cratere, d'eaux de pluie et d'une andesite, provenant des iles de monserrat, guadeloupe, dominique et martinique, ont ete mesures. On observe pour chaque site des melanges entre des fluides superficiels et des fluides d'origine profonde. Le 3 7cl de la croute oceanique alteree et serpentinisee, avec ses sediments et ses fluides interstitiels n'est pas connue, mais on peut le considerer positif ou nul lorsque la plaque debute sa subduction. L'expulsion de fluides de 3 7cl tres negatifs (5&) necessite alors l'action de processus physico-chimiques (compaction, deshydratation, migration du fluide et interactions fluide-roche), associes a des fractionnements isotopiques. Leurs actions conjuguees sur la distance de migration du fluide entrainent un fractionnement isotopique global important. Les subductions au large du perou et du japon montrent aussi des fluides de 3 7cl negatif. Sur l'ensemble de la subduction antillaise, on observe une croissance du 3 7cl minimum des fluides expulses, d'abord tres negatifs (jusqu'a 5& a manon), puis moins negatifs (3& a la trinite), et positifs au niveau de l'arc volcanique (0& pour l'andesite a +2& pour les condensats). Cette observation peut refleter par exemple soit une diminution des fractionnements isotopiques liee a l'evolution des contraintes physico-chimiques, soit un enrichissement en 3 7cl du reservoir residuel subduit. Dans tous les cas, ceci implique le recyclage d'un materiel de 3 7cl positif ou nul dans le manteau.
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Guéguen, Bleuenn. "Apport de la géochimie isotopique du Nickel à l'étude des dépôts métallifères océaniques." Thesis, Brest, 2013. http://www.theses.fr/2013BRES0089/document.
Full textAbstract:
Les explorations scientifiques menées depuis une quarantaine d’années ont permis d'identifier la diversité et la complexité des processus géologiques et géochimiques conduisant à la concentration des métaux dans les grands fonds océaniques. Les dépôts métallifères riches en hydroxydes de Fer et de Manganèse, tels que les encroûtements hydrogénétiques et hydrothermaux et les nodules polymétalliques, présentent des enrichissements variés en éléments d'intérêts économiques tels que le Ni, Cu, Co, Te, Pt et les Terres Rares. Bien que la minéralogie et la géochimie de ces dépôts aient été largement étudiées dans la littérature, les sources de métaux restent encore mal déterminées. Par conséquent, comprendre la géochimie de ces dépôts implique d’une part, de connaître les processus participant à leur genèse, et d’autre part d’avoir de meilleures connaissances sur les sources impliquées (par ex. flux continental et hydrothermal) et leur importance dans les grands cycles biogéochimiques des métaux dans les océans. Afin d’apporter de nouveaux éléments de réponse, notre approche a consisté à utiliser les compositions isotopiques des métaux comme traceurs biogéochimiques. Ce projet est structuré autour de deux hypothèses, (1) le développement et l’utilisation d’un nouveau outil géochimique que sont les isotopes du Ni pour tracer les sources et les processus d’enrichissements en métaux dans les dépôts métallifères océaniques ; (2) la combinaison de plusieurs systèmes isotopiques tels que Fe, Pb, Cu et Zn (et Ni) dans les encroûtements de fer-manganèse comme proxy de la composition isotopique de l’eau de mer profonde. Après avoir développé une méthode d’analyse des isotopes du Ni par MC-ICP-MS et estimé la variabilité isotopique du Ni dans les systèmes naturels par la caractérisation des grands réservoirs terrestres, nous avons évalué expérimentalement le fractionnementisotopique du Ni lors de son adsorption sur les oxyhydroxydes de Fe et Mn comme analogue à ce qui pourrait se produire dans les dépôts de Fe-Mn naturels. Les résultats indiquent que lors de l’adsorption du Ni, la phase solide est enrichie en isotopes légers par rapport à la solution avec des facteurs de fractionnement (Δ60/58Nimin/sol) variant de -1 ‰ pour la birnessite, -0.9 ‰ pour la goethite et -0.4 ‰ pour la ferrihydrite. A partir de ces résultats et d’autres études récentes, nous avons pu appuyer l’hypothèse selon laquelle d’un point de vue global la variabilité isotopique du Ni dans les dépôts métallifères océaniques riches en Fe et Mn s’explique par des processus d’enrichissement et de formation lors de l’incorporation des métaux dans les phases minérales de Fe et Mn plutôt que par des variations des compositions isotopiques des sources. Ainsi les encroûtements hydrogénétiques formés lentement à partir de l’eau de mer ne montrent pas de fractionnement isotopique du Ni, tandis que les dépôts hydrothermaux formés par des processus rapides liés aux apports hydrothermaux montrent des fractionnements du Ni plus importants. Puis, afin d’évaluer la possibilité d’utiliser les signatures isotopiques du Ni comme nouveaux traceurs paléocéanographiques, nous avons mené une étude comparative sur des encroûtements collectés dans le Pacifique Nord (proche de Hawaii) et le Pacifique Sud (proche de Tahiti). Dans ce contexte, les ncroûtements de fer-manganèse formés par précipitation très lente de l’ordre de quelques mm/Ma entre 1500 et 3000 m de profondeur, fournissent un enregistrement de plusieurs millions d’années des métaux dissous dans l’eau de mer. Après avoir réalisé une étude minéralogique et géochimique (éléments majeurs et traces) et calibré les taux de croissance des encroûtements, nous avons mesuré pour la première fois les compositions isotopiques du Ni, Fe, Zn, Cu et Pb sur la même série temporelle<br>Scientific explorations implemented for around forty years allow to identifying the diversity and the complexity of geological and geochemical processes conducting to metals concentration on the deep seafloor. Fe- and Mn-rich metalliferous deposits such as hydrogenetic and hydrothermal ferromanganese (Fe-Mn) crusts and polymetallic nodules, present various enrichment in elements of economic interests like Ni, Cu, Co, Te, Pt and Rare Earth Elements. Although the mineralogy and geochemistry of these deposits have been largely studied in the literature, metal sources remain poorly determined. Accordingly, understanding the geochemistry of these deposits implies to know which processes are involved in their formation but also to have a better knowledge of the sources (e.g. the continental and hydrothermal fluxes) and their importance in the global oceanic metal biogeochemical cycles. In order to fill this gap, our approach consisted in using metal stable isotope compositions as biogeochemical tracers. This project is organized around two hypotheses, (1) development and utilization of a new geochemical tool, namely Ni isotopes, for tracing metal enrichment sources and processes in oceanic metalliferous deposits; (2) combination of several isotope systematics such as Fe, Pb, Cu, Zn (and Ni) in Fe-Mn crusts as proxies of the deep seawater isotope composition. Upon developing an analytical method for measuring Ni isotopes by MC-ICP-MS and estimating the Ni isotopes variability in natural systems through the characterization of terrestrial reservoirs, we experimentally evaluated Ni isotope fractionation during adsorption on Fe- and Mn-oxyhydroxides since similar processes may potentially occur in natural Fe-Mn deposits. Results indicate that after Ni adsorption, the solid phase is enriched in light Ni isotopes relatively to the solution with fractionation factors (Δ60/58Nimin/sol) varying from -1 ‰ for birnessite, -0.9 ‰ for goethite and -0.4 ‰ for ferrihydrite. These results, and other recent studies, strengthen our hypothesis according to which Ni isotopes variability in Fe- and Mn-rich metalliferous deposits can be explained by enrichment and formation processes during metal incorporation in Fe and Mn mineral phases rather than variations in the isotopic composition of the sources. Thus, hydrogenetic Fe-Mn crusts formed slowly from seawater dissolved metals do not show significant Ni isotope fractionation, whereas hydrothermal deposits formed by relatively rapid processes as a result of hydrothermal inputs exhibit important Ni isotope fractionation
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Badra, Lakhlifi. "Les minéralisations polymétalliques (Pb, Zn, Cu, Ba) du Haut-Atlas occidental marocain et de ses confins dans leur cadre géodynamique." Orléans, 1993. http://www.theses.fr/1993ORLE2043.
Full textAbstract:
Les minéralisations polymétalliques (PB, ZN, Cu, Ba) étudiées se distribuent dans deux districts situés de part et d'autre de l'accident du Tizi-n'Test : le secteur (SE) de Gundafa, très peu déformé, et le secteur (NW) de l'Erdouz-Azegour hercynien. Les compositions isotopiques du plomb appuyées sur les reconstitutions géodynamiques permettent de définir trois époques métallogéniques : 1- tardi à post-panafricaine, 2- dévono-carbonifère et 3- tardi à post-hercynienne. A l'infracambrien, se développent dans l'Anti-Atlas proche des minéralisations stratiformes (Cu, Mn) de type amas sulfurés ou disséminées dans un contexte de distension. Au Dévono-Carbonifère, une phase de distension est marquée par le développement d'amas sulfurés (Pb, Zn) en bordure nord du Haut-Atlas occidental (Guemassa). La présence d'indices d'une minéralisation à sphalérite antéhercynienne découverte à l'Erdouz, s'expliquerait par cette phase. L'orogénèse hercynienne est marquée par deux phases synschisteuses à métamorphisme épizonal dont la première (D1), mise en évidence à l'Erdouz, est peu commune au Maroc. Les phases D3 et D4 faiblement métamorphiques marquent les déformations tardihercyniennes. A cette époque se mettent en place le granite d'Azegour et les minéralisations pyrométasomatiques (Mo, Cu, W) associées. Les filons (Pb, Zn, Cu, Ba) du district NW se développent dans un contexte de transition entre régimes compressif (hercynien) et distensif (protomésozoi͏̈que) en rapport avec les prémisses d'ouverture de l'Atlantique central. Une comparaison esquissée entre minéralisations en encaissants cambriens du Haut-Atlas occidental et des provinces sud européennes permet d'établir des métallotectes stratégiques pour la prospection des métaux de base.
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Grange, Marion. "Origine et mise en place du magmatisme alcalin au Portugal : âges U-Pb et traçage isotopique Pb-Sr-Hf." Nice, 2007. http://www.theses.fr/2007NICE4084.
Full textAbstract:
La côte ouest du Portugal est jalonnée par trois massifs alcalins majeurs, entre l’Algarve et Lisbonne, et par quelques intrusions mineures au Nord de Lisbonne. Les massifs de Sintra, Sines et Monchique ainsi que quatre intrusions alcalines du Bassin Lusitanien ont été échantillonnés. Les données U-Pb, sur sphènes et zircons, ont permis d’identifier deux évènements magmatiques : les trois principaux massifs ainsi qu’une petite intrusion (Ribamar) sont d’âge Crétacé Supérieur (88-69 Ma), alors que trois intrusions au Nord sont datées entre le Jurassique Supérieur et le Crétacé Inférieur (147-142 Ma). Les intrusions Jurassique se seraient mises en place au cours d’un intense processus distensif de la marge continentale qui précède l’ouverture de l’Atlantique central. Cet étirement créerait une remontée de l’asthénosphère qui pourrait induire la fusion partielle de la lithosphère continentale, comme le suggèrent les données isotopiques initiales en Pb et Sr. Quant aux roches du Crétacé Supérieur, leur affinité alcaline augmente depuis le nord vers le sud où le massif de Monchique expose jusqu’à des phonolites. Les rapports isotopiques initiaux en Pb, Sr et Hf indiquent que ces magmas sont probablement issus d’un panache mantellique, mélangés avec des magmas dérivés du manteau sous-continental métasomatisé. Le gradient d’âge observé à l’échelle du Portugal (de 88 Ma au nord à 69 Ma au sud) peut être étendu à l’ensemble des monts sous marins de la région, mis en place depuis 104 Ma. Le magmatisme alcalin semble avoir migré le long d’une trajectoire circulaire d’environ 1500 km. Cette migration est attribuée à une migration de la fusion partielle en relation avec une anomalie thermique profonde, à partir de laquelle des domaines de manteau chaud remonteraient alors de façon sporadique dans le temps et l’espace<br>Three main alkaline massifs occur along the west coast of Portugal, reaching from the Algarve region up to Lisbon area. Minor alkaline intrusions can be found to the north of Lisbon. The Sintra, Sines and Monchique massifs, and four intrusions from the Lusitanian Basin have been sampled. Zircon and titanite U-Pb ages substantiate two magmatic events occurring in Upper Jurassic-Lower Cretaceous times (147-142 Ma) and in Upper Cretaceous times (88-69 Ma). Three of the intrusions north of Lisbon have been emplaced during the first, essentially Jurassic event, whereas the Ribamar intrusion and the three main massifs belong to the Cretaceous event. The Jurassic intrusions would have been emplaced during an intensive stretching of the continental margin prior to opening of the central E-Atlantic. Such stretching would create asthenospheric upwelling that induces melting of the metasomatized subcontinental mantle, as suggested by initial Pb and Sr isotope ratios. The Cretaceous rocks are characterized by an increase in alkalinity from north to south reaching phonolitic composition at Monchique. Initial isotope ratios of Pb, Sr and Hf show that these magmas are probably generate in a plume, and mixed with melts from the metasomatized subcontinental mantle during their ascent to the surface. The N-S age gradient observed in Portugal (88-69 Ma) can be extended to the entire seamounts region where alkaline magmas were emplaced since 104 Ma. Alkaline magmatism seems to have migrated along an about 1500 km long circular trajectory, correlated with progressive time-space migration of partial melting in relation to a deep thermal anomaly from where hot mantle domains sporadically rise in space and time
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Eberschweiler, Christian. "Étude hydrologique, hydrochimie et géochimie isotopique d'une ile volcanique sous climat tropical humide : Mayotte." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112351.
Full textAbstract:
Cette étude vise à nous faire découvrir les paramètres physiques et chimiques qui peuvent définir le cycle de l’eau, dans une île tropicale à végétation abondante où prédominent les faciès d’altération […] à Mayotte. Le bila hydrique d’abord, très excédentaire en saison des pluies, est déficitaire en saison sèche. Les cours d’eau sont d’importance moyenne à faible mais leurs crues très marquées et courtes aussi bien en réponse qu’en […]. Les aquifères ont des caractéristiques hydrodynamiques médiocres, où s’opposent circulations profondes de […] et écoulements lents dans les alluvions argilolimoneuses qui constituent les nappes phréatiques. Les analyses chimiques et isotopiques mettent en évidence les pôles principaux de minéralisation : météorique et marin, échanges avec les roches et, pour Mayotte, volcanique. Trois effets conditionnent les concentrations : la dilution par les pluies, l’évaporation et la contamination marine. Les eaux sont récentes et exposées aux pollutions. En conclusion, on […] retenir cependant que ce type d’île, très sensible aux facteurs d’érosion, ne pourra conserver de bonnes réserves hydriques que dans la mesure où seront maintenus son potentiel hydrique et à savoir, les conditions qui y déterminent l’infiltration<br>The object of this study was to define the physical and chemical parameters of the water cycle, of a densly vegetated tropical island, where weathered facies predominate: such as Mayotte. Firstly, the hydrological balance is very positive in wet season, negative in dry season. The rivers are of little importance, but their floods are of short duration and very marked. The aquifers possess mediocre hydrodynamics characteristics. The chemical and isotopic analysis suggests the following main feature of the mineralization of the water: meteoric and marine source, variations due to different rock types and in Mayotte, due to the effect of volcanism. Three principal variables determine the water concentration: dilution by rainwater, evaporation and marine contamination. In conclusion, one may state, however that this type of island, which is extremely prone to erosion, could only conserve good water reserves if its hydrologic potential is sustained and the conditions affecting water infiltration are well preserved
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Cloquet, Christophe. "Géochimie élémentaire et isotopique des métaux lourds : applications environnementales en tissu urbain et industriel." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2005_CLOQUET_C.pdf.
Full textAbstract:
En 2001, Metz s'est dotée d'une usine de valorisation énergétique (UVE). L'étude du comportement minéralogique, chimique et isotopique des métaux dans les effluents de l'UVE ainsi que le traçage isotopique de l'UVE et la quantification de son impact environnemental étaient les objectifs de ce travail. Un excès de concentration est observé au niveau de la trémie 2 ainsi qu'un enrichissement en isotopes lourds du Cd et du Zn. Cette enrichissement est expliqué par un fractionnement cinétique physique à la condensation. L'analyse élémentaire et isotopique du Pb et du Zn de lichens épiphytes prélevés dans et autour de la ville de Metz, a permis d'établir des cartes de dispersion des métaux et de définir l'état des retombées atmosphériques avant la mise en service de l'UVE et le suivi environnemental de l'UVE, 2 ans après. L'application des isotopes du Cd à un site pollué révèle leur potentialité comme traceur de pollution environnementale<br>In 2001, an urban waste incinerator equipped for power recuperation (UVE) was installed in the city of Metz. Samples of the UVE effluents were collected to characterize the mineralogical, chemical and isotopic behaviour of the metals and their environmental impact. Excess concentrations of the heavy metals as well as heavy Cd and Zn isotopes enrichment are found in the Trémie 2 ashes. Such an enrichment can be explained by kinetic fractionation during the condensation process. Elemental and isotopic analyses of epiphytic lichens, collected from Metz and the surrounding area before the UVE, were used to construct an urban atmospheric fall-out map and the evolution 2 years after. The application of Cd isotopes to an area polluted by a smelter demonstrates the potential of Cd isotopes for tracing environmental pollutants
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Gay, Déborah. "Fonctionnement et bilan de retenues artificielles en Tunisie : approche hydrochimique et isotopique." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112101.
Full textAbstract:
L'objectif est d'améliorer le bilan hydrologique de retenues artificielles à l'aide d'outils géochimiques. L'étude porte sur trois sites localisés en zone semi-aride de la Tunisie. Nous avons d'abord établi un bilan isotopique des retenues, en testant plusieurs hypothèses de débit de fuite. La simulation des teneurs en O-18 de l'eau des retenues a été faite sans distinguer les apports souterrains des écoulements retardés, puisque ces deux types d'apports sont identiques d'un point de vue isotopique. Ils sont par contre aisément distingués l'un de l'autre par l'utilisation des teneurs en chlorure. Ainsi, c'est en combinant les deux méthodes O-18 et Cl que l'on peut caractériser l'ensemble des apports et pertes. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à l'aquifère en aval de chaque retenue. Au cours de la saison sèche, les retenues subissent une forte évaporation qui " marque " les eaux qu'elles contiennent, chimiquement et isotopiquement. Nous mettons en évidence ces caractéristiques de solutions évaporées dans les eaux présentes dans les aquifères en aval des retenues, ce qui témoigne d'une contribution de l'eau des lacs à la recharge de ces aquifères. Nous avons ainsi pu distinguer une zone d'influence des retenues en aval. Dans certains cas, les fortes variations temporelles des teneurs en O-18 de l'eau des lacs se retrouvent (de façon atténuée) dans l'aquifère aval ; on peut ainsi suivre le déplacement de l'eau infiltrée à partir du lac. Ceci permet d'évaluer la vitesse de déplacement de l'eau dans l'aquifère, et d'estimer la quantité d'eau infiltrée du lac à un moment donné. On valide ainsi le modèle de fonctionnement des retenues établi précédemment<br>This research work aims at improving the water balance of three small dam reservoirs located in semi-arid Tunisia by using geochemical methods. First of all, an isotopic balance of the reservoirs was established, by testing several hypotheses of outflow. The simulation of the O-18 content of reservoir water has been done without distinction between interflow and groundwater inflow, because these two components have the same isotopic signature. However, they can be easily distinguished by using chloride concentrations. So, the joint use of the two methods (O-18 and Cl), makes possible the characterization of all the inflows and outflows. Secondly, we have studied the aquifers below the lakes. During the dry season, these lakes undergo a strong evaporation, which marks the reservoir water in its chemical (over-concentration) and isotopical features (increase of heavy isotope contents). These characteristics of evaporated solutions were found in aquifer water downstream from the reservoirs, which demonstrated a reservoir water contribution to aquifer recharge. Thus, we determined the influence zones of the reservoirs in the downstream aquifers. In some cases, we observed the progression in the aquifer of the evaporated water coming from the lake, which enabled us to evaluate the apparent water velocity in the aquifer, and also to estimate the volume of the infiltrated water coming from the lake
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Hublet, Geneviève. "Chronologie du Système Solaire précoce: approche par le système isotopique de l'26Al-26Mg sur des achondrites différenciées." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2015. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/217783.
Full textAbstract:
Depuis plusieurs années, les techniques d'analyse en spectrométrie ont été de plus en plus perfectionnées permettant le développement de géo-chronomètre de courte durée de vie (τ1/2) telle que le système de l'26Al-26 Mg (τ1/2 = 0,73 Ma). Cette thèse avait comme objectif de développer le système de l'26Al-26 Mg au laboratoire G-Time (ULB) afin de l’utiliser pour dater de manière précise des événements de différentiation planétaire. La première partie de cette thèse est donc dédiée au développement de la méthode de purification chimique et des techniques d'analyse de spectromètre de masse (MC-ICP-MS Nu-plasma et Neptune) nécessaires à l'analyse des rapports isotopiques du Mg. La seconde partie est dédiée à l'application de ce système isotopique sur des échantillons de météorites, démontrant la performance de ce géo-chronomètre comme outil pour la datation du système solaire précoce.Les howardites-eucrites-diogénites (HED) sont une série de météorites ignées connues pour être issues de l'astéroïde Vesta. Les datations réalisées avec le système isotopique de l'26Al-26Mg ont permis d'apporter des informations concernant la formation et l'évolution de cet astéroïde durant les tous premiers millions d'année du système solaire. Des isochrones sur roches totales ainsi que sur minéraux séparés ont été réalisées sur les eucrites (basaltiques et cumulatives) et sur les diogénites, indiquant une séquence temporelle claire. Les eucrites basaltiques sont plus anciennes que les eucrites cumulatives, et les diogénites représentent le groupe le plus jeune provenant de Vesta. Un âge modèle a également été déterminé, estimant la différenciation de Vesta à 2,8 ± 0,4 Ma après la formation du système solaire. Les uréilites sont des achondrites ultramafiques considérées comme issue d'un corps parent qui a été détruit très tôt dans l'histoire du système solaire. Les datations obtenues sur ces météorites auraient dû permettre d'apporter des informations sur l'évolution précoce de cet objet qui aujourd'hui n'existe plus. Inversement aux HED, aucune isochrone (roches totales ou minéraux séparés) n'a pu être obtenue. Seul un âge modèle permet d'évaluer la différenciation du corps parent des uréilites à 0,8 ± 0,5 Ma après la formation du système solaire. D’autres systèmes isotopiques (Δ17O, δ25Mg, δ56Fe, δ66Zn) ont également été utilisés pour essayer de mieux comprendre la complexité de ce groupe de météorites.<br>Option Sciences de la terre et de l’environnement du Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Merle, Renaud. "Âge et origine de la ride Tore-Madère." Nantes, 2006. http://www.theses.fr/2006NANT2019.
Full textAbstract:
La ride Tore-Madère est un alignement de monts sous-marins de 1000×50 km orientée SSO-NNE, s'étendant du nord au sud depuis le massif de Tore, situé à 300 km à l'Ouest de Lisbonne, jusqu'à l'archipel de Madère. En raison de sa position le long de la première anomalie magnétique de l'océan Atlantique sur la marge Ibérique (anomalie J), la ride de Tore-Madère était considérée soit comme un marqueur majeur de l'initiation de l'accrétion de l'océan Atlantique soit comme la trace du point chaud de Madère. Aucune donnée pétrologique, géochronologique et isotopique sur l'ensemble de la ride ne permettait pas de corroborer ces deux hypothèses. Au cours de la campagne océanographique " Tore-Madère " en 2001, 40 dragages ont permis de collecter 1 tonne de roches magmatique sur 22 sites distincts. L'abondance des basaltes alcalins, des trachy-andésites et des trachytes dragués témoigne de l'importance du magmatisme alcalin dans l'édification de la ride Tore-Madère. Les données minéralogiques et pétrographiques sont en accord avec la nature alcaline des roches draguées. Les laves dont la perte au feu est inférieure à 5% sont modérément alcalines. Les basaltes de la partie sud de la ride Tore-Madère montrent des enrichissements en éléments les plus incompatibles et des anomalies positives en Nb caractéristiques des OIB (basaltes des îles intra-océaniques). Leurs spectres multi-élémentaires et de Terres Rares sont proches de ceux des basaltes de l'archipel de Madère et des basaltes HIMU de l'île de Sainte-Hélène. Les datations U-Pb faites sur sphène et zircon révèlent que le volcanisme est d'âge Crétacé supérieur (104,4-80,5 Ma) donc postérieur à l'âge de l'initiation de l'accrétion de la dorsale Atlantique sur la marge Ibérique (121-118 Ma). Les rapports isotopiques initiaux du plomb, du strontium et de l'Hf mesurés sur feldspath et zircon respectivement suggèrent que la source du volcanisme échantillonné est d'origine mantellique mais contaminée par le manteau lithosphérique continental de l'Ibérie. La présence de composantes héritées dans les zircons suggère la contribution d'un matériel issu de la croûte continentale dans la source des magmas. La persistance depuis 104 Ma d'un volcanisme alcalin dans l'Atlantique central-NE serait la manifestation en surface d'un point chaud qui émettrait des magmas de manière aléatoire dans le temps et l'espace. Au cours de leur remontée vers la surface, ces magmas seraient drainés par les discontinuités lithosphériques<br>The Tore-Madeira Rise is an alignment of seamounts of 1000×50 km oriented SSW-NNE, extending from the Tore seamount, located at 300 km in the West of Lisbon, to the archipelago of Madeira. Because of its position along the first magnetic anomaly of the Atlantic Ocean (J anomaly), the Tore-Madeira Rise was considered either as a marker of the initiation of accretion of the Atlantic Ocean or a trace of the Madeira hot spot. No petrological, geochronological and isotope data was carried out on the whole rise to corroborate these two interpretations. During the "Tore-Madeira Rise" cruise in 2001, 40 dredging operations collected 1 ton of magmatic rocks from 22 distinct sites. The abundance of dredged alkaline basalts, trachy-andesites and trachytes substantiates the importance to alkaline magmatism in the edification of the Tore-Madeira Rise. Mineralogical and petrological data are in agreement with the alkaline nature of dredged rocks. The lavas with loss on ignition lower than 5% are moderately alkaline. Basalts of the southern part of the Tore-Madeira Rise show enrichments in the most incompatible elements and Nb positive anomalies which are typical of OIB (Oceanic Island Basalt). Their multi-elements and Rare Earths patterns are similar to the basalts of the Madeira archipelago and HIMU-type basalts of Saint-Helena Island. U-Pb dating on titanite and zircon reveal that this volcanism occurred during Cretaceous times (104. 4-80. 5 My), post-dating the beginning of Atlantic Ocean spreading on Iberia margin (121-118 My). Initial Pb and Sr isotopic ratios measured on feldspar, and Hf measured on zircon suggest that the sources of magmas are mantle-derived but contaminated by continental lithospheric mantle of Iberia. Inheritances in zircon imply contribution of continental crust-derived material in the magma sources. The most plausible explanation for alkaline magmatism since 104 My in the Central North Atlantic area is the presence of a long-lived thermal anomaly that produces magmas varying in space and time. These magmas seem to be drained by lithospheric discontinuities
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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 »<br>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
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Jendrzejewski, Nathalie. "Relations entre dynamique d'éruption et géochimie élémentaire et isotopique du carbone et de l'eau dans les basaltes de rides." Paris 7, 1994. http://www.theses.fr/1994PA077253.
Full textAbstract:
Cette these presente deux types de contributions: - un aspect methodologique et analytique avec: - la calibration d'une methode quantitative de mesure des concentrations de carbone et d'eau dissous par spectroscopie infrarouge (ftir). Les coefficients d'absorption molaires des co#2#-#3 et des oh#- ont ete determines sur des echantillons dont les concentrations en carbone et en eau correspondent parfaitement a celles des verres naturels de rides (contrairement a la plupart des donnees de la litterature obtenues sur des echantillons bien plus riches en eau et en carbone que les morb). La comparaison des concentrations obtenues par infrarouge a celles obtenues par chauffage par paliers de temperature permet d'aborder les problemes de speciations du carbone et de l'hydrogene. - la determination experimentale de la solubilite du co#2 dans les liquides basaltiques a des pressions adaptees aux conditions d'eruption des morb (250-2000 bars) et a haute temperature. - une etude de systemes naturels menes sur des verres basaltiques des rides centrale (cir) et sud-est (seir) de l'ocean indien et sur des verres preleves sur des sites de volcanisme recent au sein de la faille transformante ultra-rapide de garrett (pacifique sud). - cette etude de l'ocean indien constitue la premiere caracterisation du point de vue des isotopes stables et des volatils de cette zone tres anormale du point de vue des rapports d'elements radiogeniques. Elle conclue que l'ocean indien ne presente aucun caractere anormal en ce qui concerne les concentrations et les compositions isotopiques de carbone, d'eau et d'oxygene. Elle confirme que les concentrations et compositions isotopiques de carbone sont fortement tamponnees par les phenomenes de degazage et que leur utilisation directe comme traceurs de source est hasardeuse. La repartition geographique des concentrations d'eau dissoute est remarquable avec un minimum au niveau du point triple de rodriguez et une augmentation reguliere de part et d'autre, vers la ride carlsberg sur la cir et vers le point chaud de saint paul sur la seir. Ceci est interprete en terme de melange et de taux de fusion partielle variables. - c'est egalement la premiere fois que les produits du volcanisme d'une faille transformante (faille de garrett) sont etudies du point de vue des isotopes stables et des volatils qui pourtant peuvent apporter de fortes contraintes sur le mode de mise en place de ce type de volcanisme tres particulier et encore mal connu. Les contenus en eau mesures sont systematiquement et dans certains cas remarquablement bas. Ils indiquent que ce contexte tectonique pourrait echantillonner des zones mantelliques particulieres. Ces echantillons, tres pauvres en bulles, presentent des fractionnements isotopiques du carbone entre le co#2#g#a#z et le carbone dissous exceptionnellement faibles. Ceux-ci, associes a des compositions isotopiques du carbone dissous elevees, ne peuvent etre expliques que par des phenomenes cinetiques lors des dernieres etapes du degazage
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Henry, Philippe. "Dénudation précoce d'une chaîne et croissance crustale : géochimie isotopique de la molasse tertiaire péri-alpine." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00848037.
Full textAbstract:
L'étude isotopique (Nd et Sr) de sédiments syn à post orogéniques permet l'identification et la quantification des principales formations géologiques dont l'érosion contribue aux sédiments molassiques. Dans le cas des Alpes, notre étude des molasses tertiaires péri alpines, montre : - l'érosion dominante de sédiments océaniques pendant l'Oligocène, - une période de transition entre 26 et 25 Ma (Oligocène terminal) qui correspond à des changements brutaux pour le bassin molassique, interprétés comme le signe d'événements tectoniques en amont, - l'érosion des socles métamorphisés pendant la phase méso-alpine débute à l'Aquitanien, - la dénudation des zones externes en cours de structuration (phase éo-alpine) débute, au Burdigalien, par l'érosion d'un socle non métamorphique qui contient des granites alcalins tardi-varisques atypiques. Puis, à l'Helvétien, l'érosion atteint le socle métamorphique et les couvertures déplacées. En terme de croissance crustale, l'évolution des compositions isotopiques du Nd montre l'introduction de Nd juvénile, par l'intermédiaire d'un cycle tectono- sédimentaire qui comprend: - la sédimentation océanique mésozoïque. - la sédimentation des flyschs qui témoigne des premiers événements compressifs. - l'expulsion tectonique précoce de nappes formées des sédiments précités. - l'érosion de ces nappes sédimentaires pendant l'Oligocène. Mais l'évolution des compositions isotopiques est aussi le résultat de l'érosion de granites tardi-varisques atypiques par leur valeur en ENd et inconnus jusqu'ici. La variation positive en ENd enregistrée par la molasse teniaire péri-alpine correspond à la fois à des appons juvéniles alpins et hercyniens.
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Boher, Muriel. "Croissance crustale en Afrique de l'ouest a 2. 1 ga : apport de la géochimie isotopique." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10346.
Full textAbstract:
Le protérozoïque inferieur ou birimien (2. 1 ga) d'Afrique de l'Ouest se caractérise par des séries volcaniques (tholeitiques puis calco-alcalinesa et sédimentaires (sédiments détritiques turbiditiques) recoupées par différentes générations de granitoïdes (calco-alcalins puis alcalins). Ces formations sont affectées par un métamorphisme pouvant atteindre le facies amphibolite et par deux phases de déformations (tangentielle puis transcurrente). Des nappes birimiennes charriées sur le nucleus archéen de Kenema-man ont été observées. L'évolution majeure de la croute birimienne s'est faite très rapidement entre 2. 12 et 2. 07 ga que ce soit à proximité ou non du nucleus archéen. Un cycle précurseur burkinien s'est déroulé entre 2. 18 et 2. 14 ga (âge du métamorphisme de haut degré). Les epsilon nd(2. 1 ga) positifs et similaires à ceux des basaltes, les temps de résidence crustale inferieurs à 200 ma et l'absence de zircons archéens hérités montrent l'absence de participation archéenne dans la genèse de la croute birimienne. Localement, à la limite archéen-birimien, une participation archéenne a été décelée (Ziemougoula, guinée). En accord avec les interprétations de Abouchami et al. (1990), les données présentées suggèrent que le protolithe à l'origine de la croute birimienne a été crée vers 2. 1 ga dans un environnement océanique sans influence du continent archéen. Il y aurait eu ensuite collision du continent birimien avec le nucleus archéen de man, induisant le volcanisme calco-alcalin postérieurement à celui des basaltes. Les processus de croissance crustale éburnéens semblent se rapprocher plus des processus archéens que de ceux plus récents (1. 9-1. 7 ga). En prenant en compte, les formations protérozoïques de Guyane, la vitesse minimale de croissance crustale serait de l'ordre de 1. 6 km#3/an soit 60% plus importante que la vitesse de croissance actuelle mais plus faible que la vitesse de croissance crustale moyenne terrestre
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Lissarrague, André. "Hétérogénéités mantelliques : convection globale et modèle géochimique." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30200.
Full textAbstract:
L'objectif de cette these a ete de montrer que les heterogeneites mantelliques pouvaient etre expliquees dans le cadre d'une convection globale du manteau. La constitution d'une banque de donnees (3 000 echantillons provenant de 129 references bibliographiques), regroupant les compositions isotopiques et en elements en trace des basaltes oceaniques, a permis de definir 5 grands domaines oceaniques: atlantique-pacifique est ; ocean indien ; hawaii ; kerguelen-atlantique sud (iles kerguelen, heard, ride ninety east, gough, tristan da cunha et ride walwis) et pacifique sud central (archipels samoa, cook-austral, marquises, societe, magellan, marshall et wake). L'analyse de ces donnees a permis de mettre en evidence des caracteres en contradiction avec une structure du manteau terrestre en deux couches, mais en faveur d'une convection a une couche. Suite a cette analyse, un modele d'evolution geochimique du manteau est developpe dans le cadre d'une convection globale et lente du manteau. L'evolution d'un segment mantellique est simulee au cours de son evolution geodynamique a travers l'histoire de la terre. Le segment est affecte, a chaque cycle convectif: par une differenciation magmatique intraoceanique (fusion partielle) generant les basaltes oceaniques (oibs: basaltes des iles oceaniques et morbs: basaltes des rides oceaniques) par un processus de differenciation continentale lors de son recyclage dans les zones de subductions. Ce modele montre qu'il est parfaitement possible de reproduire les compositions des basaltes oceaniques dans le cadre de la convection globale et que les domaines oceaniques peuvent avoir eu des histoires distinctes. Il n'est pas necessaire de faire intervenir plusieurs reservoirs distincts, ni de recyclage continental, ni metasomatisme. Ce modele permet d'expliquer pleinement l'existence des domaines oceaniques, les relations entre morb et oib, les correlations entre les elements en trace et les compositions isotopiques, la conservation a long terme des heterogeneites
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Noireaux, Johanna. "Fractionnement isotopiques du bore dans les processus de surface." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC142.
Full textAbstract:
Cette étude se propose d'étudier deux aspects principaux de la géochimie du bore à la surface de la Terre. Les compositions isotopiques en bore sont en effet utilisées pour tracer plusieurs processus impliqués dans l'évolution du climat sur les temps géologiques, à savoir les variations du pH de l'océan et l'altération chimique des continents. De plus, le bore est sensible aux réactions biologiques, ce qui en fait un potentiel traceur du couplage entre flux d'altération et recyclage biologique. Le pH des océans est supposé être enregistré dans la signature isotopique en bore des carbonates marins. L'étude de l'incorporation du bore dans des carbonates précipités en laboratoire a permis de mettre en évidence le rôle prédominant de la cristallographie sur le fractionnement isotopique du bore dans les carbonates inorganiques, et donc sur la sensibilité du di 1B au pH. De plus, di 113 dans l'aragonite est en accord avec l'hypothèse qui sous-tend l'utilisation du paléo-pHmètre ; à savoir que l'ion borate est la seule espèce incorporée et ce, sans fractionnement isotopique. A l'inverse, la calcite peut incorporer aussi l'espèce acide borique. Ceci a des implications sur notre compréhension de l'effet vital dans les carbonates biogéniques et sur l'utilisation du paléo-pHmètre. La comparaison des flux et fractionnements en bore de deux petits bassins versants a mis en évidence le comportement contrasté du bore. Dans le bassin de Mule Hole, les flux de bore sont dominés par les apports atmosphériques et la végétation, ce qui implique des valeurs de dil B parmi les plus élevées jamais mesurées dans le dissous. Nous confirmons que les processus d'altération chimique fractionnent les isotopes du bore lors de la formation de minéraux secondaires. Dans le bassin de Shale Hills, les flux de bore dissous sont dominés par les apports atmosphériques et les interactions eaux-roches, en particulier par les apports de bore par les eaux souterraines ayant réagi avec la roche sédimentaire. L'ensemble de ces résultats confirment le potentiel des isotopes du bore comme traceur des processus de surface mais appellent à une meilleure compréhension des fractionnements isotopiques induits par les processus biologiques<br>This study focuses on two main aspects of boron geochemistry at the Earth's surface. Boron isotope compositions are used to trace severals processes involved in climate evolution on geological timescales ; the ocean pH variations and continental weathering. Boron is also sensitive to biological reactions, which makes it a potential traceur of the coupling between weathering and biological cycling. Ocean pH is supposed to be recorede in the boron isotope signature of marine carbonates. The study of boron incorporation in carbonates precipitated under controlled environment evidenced the dominant role of crystallography on the boron isotope composition of inorganic carbonates and thus on the di iB sensitivity to pH variations. Moreover, d 11B in aragonite is consistent with the paleo-pH hypothesis of sole incorporation of borate ion. On the Contrary, calcite can incorporate boric acid. This has implications on our understanding of vital effects in marine biological carbonates and their use as paléo-pHmeters. Comparison between the fluxes and boron isotope fractionation in two small watershed evidenced the constrasted behaviour of boron. In Mule Hole watershed, boron fluxes are controlled by atmospheric inputs and vegetation cylcling, resulting in some of the highest di 1B ever measured in the dissolved load. We also confirm that weathering processes fractionate boron isotopes during secondary minerals formation. In Shale Hills watershed, boron fluxes are controlled by atmospheric inputs and water-rock interactions, in particular by boron inputs by groundwater having reacted with the shale. These results as a whole confirm the usefulness of boron isotopes as a tracer of surface processes but call for a better knowledge of isotope fractionation induced by biological activity
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Gaillardet, Jérôme. "Géochimie comparée de deux grands systèmes fluviaux tropicaux : le Congo et l'Amazone : géochimie isotopique du bore dans les coraux : érosion des continents et pH de l'océan." Paris 7, 1995. http://www.theses.fr/1995PA077196.
Full textAbstract:
A l'echelle des temps geologiques, la concentration de co#2 atmospherique donc, par l'effet de serre que ce gaz entraine, la temperature moyenne du globe, est controlee par la consommation de co#2 atmospherique lors de l'alteration des roches sur les continents et le degazage de co#2 par le volcanisme. Dans cette these, nous testons deux methodologies nouvelles destinees a mieux contraindre les modeles d'evolution du climat a l'echelle des temps geologiques. La premiere est l'etude exhaustive, utilisant la batterie complete des mesures geochimiques (elements majeurs, en traces et isotopes longues periodes), des deux plus grands bassins fluviaux mondiaux. Nous examinons en particulier dans cette partie, le couplage a grande echelle entre les taux d'erosion mecanique et chimique, et la facon dont il est relie aux parametres hydrologiques, climatiques et tectoniques. Nous proposons un certain nombre de lois simples valables pour ces deux grands bassins reliant la consommation de co#2 et la tectonique et qui demandent a etre generalisees a d'autres grands fleuves. La seconde vise a tester l'interet potentiel du rapport isotopique #1#1b/#1#0b dans les calcaires comme traceur du ph de l'ocean dans les temps anciens. Cette utilisation fait l'objet d'un debat actuel dans les sciences de la terre. Apres une longue periode de mise au point, largement detaillee ici, nous appliquons l'outil a des coraux actuels et dates jusqu'a -100000 ans. Il s'agit d'une premiere approche qui montre que le signal #1#1b/#1#0b peut etre affecte par des recristallisations precoces du squelette corallien et ne peut etre utilise sans une preselection des echantillons. En l'etat, les informations paleo acido-basiques tirees de cet outil sont trop faibles pour etre generalisees
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Gourlan, Alexandra. "Stratigraphie isotopique de néodyme dans l'Océan Indien : Paléocirulation océanique et Erosion continentale." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077132.
Full textAbstract:
La composition isotopique du Néodyme dans les sédiments marins est un outil potentiel pour étudier la circulation océanique dans le passé. Le temps de résidence du Nd dans l'océan étant court (200-1000 ans), la valeur du Nd de l'océan global est hétérogène. La composition isotopique en Nd de l'eau de mer varie ainsi en fonction de la paléocirculation, de la provenance des sources, de l'intensité de l'érosion continentale et volcanique. Nous avons mis en place une nouvelle technique afin de reconstruire l'évolution du signal de l'eau de mer profonde et de la fraction détritique dans l'Océan Indien. Notre technique chimique a été validée par comparaison avec les méthodes de Bayon et al. , (2002) et Burton et Vance (2001). Avec celle-ci, nous avons étudié deux thématiques : la circulation équatorial Indienne et l'érosion continentale Himalayenne. Pour reconstruire l'évolution de la masse d'eau équatoriale allant de l'océan Pacifique à l'Océan Indien depuis le Miocène, quatre sites ODP de ces deux océans ont été étudiés. La coïncidence en eNd de l'eau de mer entre deux sites distants de 3000 km a permis d'établir, après une réorganisation de la circulation océanique dans l'Océan Indien, l'existence d'un fort courant océanique d'ouest (MIOJet) entre 13 et 3 Ma. La fermeture du passage indonésien se produit en 2 Ma, il y a 3-4 Ma. Nous avons de même analysé, sur les périodes glaciaires-interglaciaires, les compositions isotopiques en Nd de l'eau de mer et de la fraction détritique de sédiments marins provenant d'un site proche de la Baie du Bengale. Les résultats ont montré que les signaux en εNd et δ18O variaient conjointement au cours de ces cycles et que les fluctuations en εNd n'étaient pas liées aux variations de l'intensité de la circulation thermohaline mais au régime d'érosion du système Himalaya-Tibet. Ces variations sont très probablement le reflet d'un stockage important de glace sur le système Himalaya-Tibet durant les périodes glaciaires<br>Neodymium isotopic composition in marine sediment is a powerful proxy to investigate the past ocean circulation. Because Nd residence time is short (200-1000 yr), Nd is not isotopically homogenized in the global ocean. So, the Nd seawater isotopic composition is a function of changes in paleocirculation, source provenances and varies with the intensity of weathering of continents or volcanic arcs. We have applied a new technique using acetic acid for reconstructing the evolution of the deep seawater and the detritic signals in the Indian Ocean. The reliability of our technique has been assessed by comparison with techniques developed by Bayon et al. , (2002) and by Burton and Vance (2001). With this technique, we have studied two thematics: the equatorial Indian Ocean circulation and the Himalayan continental erosion. To reconstruct the evolution of the oceanic flow from the Pacific to the equatorial Indian Oceans since the Miocene, four ODP sites were chosen on both oceans. Remarkable results were obtained. The coincidence in εNd of seawater of two ODP sites distant from 3000 km establishes the existence of a strong broad westerly oceanic current (MIOJet) in the Indian Ocean from 13 to 3 Ma after a reorganization of the Indian Ocean paleocirculation and proves a rapid closure of the Indonesian seaway at 3-4 Ma in less than 2 Ma. We have also analyzed the seawater and the detritic Nd isotopic compositions of a site located near the Bengal fan on glacial-interglacial alternance. Results have shown that the εNd and δ18O curves fluctuate in conjunction during these periods and that εNd fluctuations were linked to the erosion regime in the Himalaya-Tibet and were not linked to the variations of the intensity of the deep ocean conveyor belt. These variations most probably reflect a significant storage of ice in the Himalaya-Tibet highlands during glacial periods
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Couchoud, Isabelle. "Étude pétrographique et isotopique de spéléothèmes du sud-ouest de la France formés en contexte archéologique : contribution à la connaissance des paléoclimats régionaux du stade isotopique 5." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13266.
Full textAbstract:
Les spéléothèmes constituent une des rares archives continentales susceptibles de fournir des enregistrements à haute résolution de la variabilité climatique, datés de manière fiable. Cependant, ceux développés en contexte archéologique n’ont jamais fait l’objet d’études approfondies. L’objectif principal de ce travail est de tester leur potentiel informatif. Des spéléothèmes du stade isotopique 5, formés en entrée de cavités et intercalés dans des séquences archéologiques (Coudoulous et Bourgeois-Delaunay), ont fait l’objet d’analyses radiochronologiques, pétrographiques, chimiques et isotopiques. L’utilisation de la méthode de datation U-Th par TIMS a permis d’améliorer le calage chronologique des épisodes de concrétionnement et d’affiner la chronostratigraphie des gisements. Un continuum de structures cristallines a été identifié et relié aux conditions de précipitation de la calcite et avec le signal du δ13C. Les variations du δ13C et du δ18O enregistrées par les spéléothèmes ont été analysées à haute résolution et comparées avec les enregistrements d’autres archives climatiques. Elles ont été principalement influencées par la température. Des événements climatiques de courte durée ont été mis en évidence et un enregistrement très détaillé a été obtenu pour le SIO 5e. Cette étude démontre que les spéléothèmes d’entrée de grotte peuvent être exploités pour reconstituer les paléoenvironnements régionaux et pour préciser le cadre chronologique des occupations préhistoriques. Ils peuvent donc permettre d’améliorer les corrélations entre sites et apporter des éléments de discussion aux thématiques traitant de l’influence de l’environnement sur les sociétés préhistoriques.
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Oliver, Richard Arthur. "Géologie et géochimie des granitoïdes et des roches basiques associées du Valsenestre : place dans la province magmatique varisque des massifs cristallins externes du Haut Dauphiné (Alpes occidentales françaises)." Grenoble 1, 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10211.
Full textAbstract:
La région du Valsenestre dans le Haut Dauphiné (Massifs Cristallins Externes des Alpes Occidentales) offre quatre plutons granitiques distincts avec les massifs des Quatre Tours-Belle Cote, d'Alfrey, du Rochail et du Ramu. Les corps de Quatre Tours-Belle Cote, et du Rochail sont étroitement associés à des intrusions mineures de roches basiques représentées par des syénites à amphibole et des monzodiorites à quartz. Ces matériaux s'apparentent aux roches des cortèges "vaugnéritiques" de la chaîne varisque. L'étude géochimique des plutons intrusifs montre que les granites des Quatre Tours-Belle Cote, du Rochail et d'Alfrey différent légèrement. Toutefois ils peuvent être regroupés à une même lignée magmatique. Dans la nomenclature de Harris et al. , (1986), ils se rapportent au type subalcalin post-collisionnel (groupe 3). Les petites différences des magmas d'origine peuvent être imputées à des différences du matériel source originel. Les granites d'Alfrey et du Rochail montrent une différenciation chimique centripète avec des facies fins externes peu fractionnés et des facies porphyroïdes internes recoupés par quelques pegmatites ultimes. Les compositions minéralogiques et chimiques du granite du Ramu s'individualisent très nettement. Elles peuvent être rapportées au type des granites syncollisionnels (groupe 2) de la classification de Harris et al. , et rattachées aux leucogranites d'origine anatectique. Les nouvelles données isotopiques Rb/Sr et la réinterprétation des données géochronométriques antérieures permettent de dater les intrusions du Rochail et des Quatre Tours-Belle Cote à 302 ± 16 Ma. Cet âge s'accorde parfaitement avec le caractère post-collisionnel de ces plutons. Un âge Rb/Sr de 304 Ma est également proposé pour les roches basiques associées indiquant une intrusion légèrement tardive du corps daté. Toutefois l'existence locale de figures de mélange mécanique entre les deux types magmatiques plaide en faveur de leur pénécontemporanéïté à l'échelle de l'histoire orogénique. Les quatre granitoïdes ont été replacés dans le contexte des intrusions varisques des Massifs Cristallins Externes Alpins auxquelles ils se rapportent. Sur la base d'éléments minéralogiques et géochimiques une zonation est-ouest de la province peut être déinie dans le Haut Dauphiné. Les liquides granitiques d'origine crustale se sont mis en place principalement dans la région occidentale de la province. Les granites du domaine oriental présentent au contraire une composante mantellique notable. La situation géodynamique d'origine et la mise en place des granitoïdes du Haut Dauphiné correspondent à un contexte post-collisionnel extensif ou le géotherme est perturbé par un puissant flux de chaleur. Cet épisode thermique induit la fusion partielle de la croûte inférieure. A la faveur d'une remontée de la lithosphère sous-continentale contemporaine de l'extension et de la dénudation de la chaîne, le manteau généré des magmas basiques subordonnés à l'origine de la lignée appinito-vaugnéritiques
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Rouxel, Olivier. "Géochimie isotopique des métaux (Fe, Cu, Sb) et des metalloides (S, Se) dans la croûte océanique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2002. http://www.theses.fr/2002INPLA43N.
Full textAbstract:
Cette étude s'est intéressée à la recherche de nouveaux traceurs isotopiques (Fe, Cu, Se, Sb) des processus hydrothennaux océaniques (Site Lucky Strike, dorsale médio-Atlantique) et de l'altération des basaltes océaniques (Site ODP 801, Pacifique Ouest). L'objectif majeur a été d'explorer la possibilité d'utiliser ces systèmes isotopiques pour appréhender à la fois les processus chimiques et les processus biologiques dans ces environnements. Ce travail a nécessité la mise au point des protocoles analytiques des mesures isotopiques par ICP-MS multicollecteur Isoprobe. L'étude de la composition isotopique du Se dans les sulfures hydrothermaux océaniques montre des variations jusqu'à 8[pour mille], et avec l'analyse couplée des isotopes du S, permet d'apporter des informations importantes sur les processus biologiques et chimiques des environnements de subsurface. Les isotopes du Fe des sulfures hydrothermaux varient de plus de 4[pour mille], et sont influencés par les processus de précipitation de sulfures en profondeur. En revanche, les isotopes du Cu fractionnement préférentiellement pendant l'altération des sulfures de Cu dans les environnements des cheminées. , Les compositions isotopiques du S des sulfures secondaires dans la croûte océanique altérée variant entre 0 et -40[pour mille] sont en accord avec des fractionnements bactériens associés à la biosphère profonde. L'étude couplée avec les isotopes du Se apporte des contraintes supplémentaires sur les modèles de fractionnement des isotopes du S. Les valeurs isotopiques du Fe dans la croûte océanique varient de plus de 4[pour mille] et sont expliquées par (1) le lessivage préférentiel du 54Fe lors de l'altération et (2) l'oxydation partielle du Fe2+ et la précipitation d'hydroxydes de Fe dans les veines des basaltes, enrichis en 57Fe. La distinction entre des processus biologiques et abiotiques grâce aux isotopes du S, Se, Fe et Cu est donc possible mais des expériences en laboratoire des fractionnements isotopiques de ces éléments sont maintenant requises.
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Njitchoua, Roger. "Hydrochimie et géochimie isotopique des eaux souterraines de la nappe des "Grès de Garoua" (Nord-Cameroun)." Centre scientifique d'Orsay (Essonne), 1991. http://www.theses.fr/1991PA112401.
Full textAbstract:
Les gres de garoua qui font l'objet de cette these appartiennent a la cuvette sedimentaire de la benoue. Le climat du type sahelo-soudanien est caracterise par une irregularite interannuelle des precipitations et une evapotranspiration potentielle annuelle tres elevee. Dans cette etude, nous utilisons d'une part des outils chimiques pour determiner les principaux facteurs responsables de la mineralisation des eaux souterraines, leur mode de recharge, ainsi que leur periode de recharge. L'etude hydrochimique montre que dans l'ensemble, les eaux sont a dominance bicarbonatee calcique et bicarbonatee sodique et potassique. Les principaux facteurs responsables du chimisme des eaux sont les apports meteoriques, la pollution et l'hydrolyse des silicates. En outre, il a ete montre que la mineralisation des eaux se fait en systeme ouvert sur le co#2 gazeux du sol. Les isotopes stables de l'eau indiquent que la recharge des nappes se fait directement par infiltration des precipitations, condensees a partir des vapeurs d'origine oceanique, sans aucune modification notable due a l'evaporation. Le carbone-13 met en evidence l'absence de toute contribution de carbone mineral a l'acquisition du carbone inorganique total dissous des eaux, celui-ci provenant uniquement du co#2 biogene. D'autre part, le carbone-14 met en evidence des eaux recentes, infiltrees il y a environ une trentaine d'annees, et des eaux anciennes, dont les ages sont compris entre un siecle et plusieurs milliers d'annees
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Bérail, Sylvain. "Nouvelles stratégies d’introduction d’échantillon en MC-ICP-MS pour la bio-géochimie isotopique du mercure en ultra-trace." Thesis, Pau, 2018. http://www.theses.fr/2018PAUU3019/document.
Full textAbstract:
En complément des analyses de concentration et de spéciation, les analyses des isotopes stables du mercure par MC-ICP-MS sont à l’heure actuelle un outil majeur pour tracer les sources et les transformations de cet élément dans l’environnement. Cette thèse propose le développement de techniques de pré-concentrations couplées au MC-ICP-MS afin de réaliser des analyses isotopiques de mercure au niveau du ng.L-1 (Ultra-trace). La stratégie de pré-concentration en ligne va générer des signaux transitoires courts dont la gestion en MC-ICP-MS représente un réel défi. Afin d’y répondre, une méthode de traitement de données adaptée à ce type de signaux ainsi qu’une méthode de correction du phénomène de dérive isotopique ont été développées. Dans le but de déterminer des compositions isotopiques en mercure total à de faibles concentrations, le couplage d’une génération de vapeur froide, d’une double amalgamation sur or (CVG-DGA) et d’un MC-ICP-MS a été développé. Cette nouvelle technique donne des précisions externes de l’ordre de 0.20 à 0.30‰ (2SD) pour des concentrations en mercure de 5 ng.L-1 en solution. Cette thèse présente également une nouvelle méthode d’analyse isotopique par espèce chimique (CSIA) réalisée à l’aide du couplage d’une chromatographie en phase gazeuse équipée d’un injecteur PTV (GC-PTV) et d’un MC-ICP-MS. Celle-ci permet l’analyse isotopique de plusieurs espèces chimiques avec des précisions externes de l’ordre de 0.30 à 0.40‰ (2SD) pour des concentrations en mercure de 150 ng.L-1 dans des échantillons biologiques.Les développements analytiques de cette thèse ont permis de mesurer directement et de façon automatisée des compositions isotopiques de mercure à des niveaux d’ultra-trace (jusqu’à 5ng.L-1) tout en conservant des précisions compatibles avec les principales questions environnementales posées. Ceci va permettre d’analyser des compartiments environnementaux contenant de faibles quantités de mercure (eaux naturelles, planctons,…) et ouvre ainsi de nouvelles perspectives pour une meilleure compréhension du cycle bio-géochimique du mercure<br>In addition to the quantitative and speciation analysis, the analysis of mercury stable isotopes by MC-ICP-MS are now a tool of choice to track sources and pathways of this element in the environment. This PhD thesis presents the development of hyphenation between pre-concentration techniques and MC-ICP-MS to measure isotopic composition of mercury at ng.L-1 levels (Ultra-trace). The on-line pre-concentration strategy will create short transient signals which represent a real challenge for MC-ICP-MS. In order to solve it, a data treatment strategy for this particular signals and a correction method for the isotopic drift were developed.The hyphenation between a cold vapor generation, a dual gold amalgamation (CVG-DGA) and a MC-ICP-MS was developed to determine total mercury isotopic composition. This new technique gives external precisions ranging from 0.20 to 0.30‰ (2SD) for Hg concentration in solution of 5 ng.L-1. This PhD thesis also reports a new method to perform mercury compound specific isotopic analysis (CSIA) using a gas chromatography fitted with a PTV injector (GC-PTV) coupled to the MC-ICP-MS. This allows the isotopic analysis of several species with external precisions ranging from 0.30 to 0.40‰ (2SD) for mercury concentration down to 150 ng.L-1 in biological samples.The analytical developments proposed in this PhD thesis allows to automatically and directly measure mercury isotopic compositions at ultra-trace levels (down to 5 ng.L-1) while keeping precision compatible with main environmental questions. This will allow to analyze environmental compartment containing very low amount of mercury (natural waters, planktons,…) and then open new perspectives for a better understanding of the bio-geochimical cycle of mercury
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Saltel, Marc. "Impact de structures géologiques sur l'alimentation de systèmes aquifères profondsFonctionnement hydrogéologique des antiformes du sud de Bordeaux." Bordeaux 3, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR30062.
Full textAbstract:
L’étude des grandes structures géologiques permet une meilleure compréhension des processus d’alimentation des systèmes aquifères profonds. Dans ce contexte, le fonctionnement hydrodynamique des antiformes du sud de Bordeaux est étudié de manière à établir leur rôle au sein du complexe aquifère nord aquitain. L’interprétation des données issues des prospections effectuées a aboutit à la révision de la géologie du secteur et des conditions de gisement des réservoirs rencontrés. D’un point de vue hydrogéologique, l’examen des modelés et des différentes chroniques piézométriques indiquent que ces antiformes interviennent de façon significative dans la mise en charge des aquifères du complexe nord aquitain. Ensuite, les multiples mesures de terrain ont montré l’existence, dans certains secteurs, d’une relation étroite entre les eaux superficielles et les eaux souterraines (pertes et émergences dans les lits des rivières, dépressions cryptokarstiques). Les mesures isotopiques réalisées viennent appuyer les observations effectuées montrant des traces de tritium dans les zones d’échanges mises en évidence précédemment. D’une manière générale, la structure étudiée apparaît comme une zone de recharge, les temps de résidence étant plus courts sur l’axe de la structure et ce pour différentes nappes. En parallèle, un modèle hydrodynamique régional a été utilisé pour appréhender les écoulements au sein du complexe aquifère nord aquitain et représenter les échanges entre les 6 aquifères composant ce système. Ce modèle a pour fonction de mesurer l’impact à grande échelle de l’implantation de champs captants pour l’alimentation en eau potable au droit de la structure étudiée<br>The study of large geologic structures provides a better understanding of the recharge of deep aquifer systems. In this context, the hydrogeological behaviour of the antiforms of the South of Bordeaux is studied to establish their role in the north aquitain aquifer system. The interpretation of the various geological data (seismic profiles, tied with well data), results in a review of the local geology and a better understanding of the aquifer’s geometry. From a hydrogeologic point of view, the study of piezometric maps and head observation well data indicates that this structure acts like a loading zone for the north aquitain aquifer system. Then, the various field measurements show that there is locally a relation between superficial waters and groundwaters (gain and losses in river beds, cryptokarstic depressions). Isotopic measurements indicate tritium traces near the communication zones described previously. Globally, this structure appears as a recharge zone, time residence are shorter on the vicinity of the structure for several groundwaters. At the same time, a hydrodynamic model of regional size was used to simulate flow within the north aquitain aquifer system and to represent the communications between the six aquifers composing this system. This model was made to measure the large-scale impact of a future well field on this structure for fresh water supply
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Gaultier, Gaëlle. "Recharge et paléorecharge d'une nappe libre en milieu sahélien (Niger oriental) : approches géochimique et hydrodynamique." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112148.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la caractérisation de l'hydrogéologie de la nappe libre du Niger oriental, première ressource en eau dans ce milieu sahélien marqué par une forte variabilité spatio-temporelle. Une centaine d'échantillon ont été prélevés de 1997 à 2003 pour une étude géochimique (ions majeurs, 18O, 2H , 13C, 14C) couplée à un modèle hydrodynamique. La recharge est active au sud et discontinue quelle que soit la source : (i) la rivière Komadougou Yobé, (ii) le lac Tchad et (iii) les pluies au sein de l'erg ancien du Manga. L'enrichissement systématique en 18O et 2H des eaux souterraines montre l'impact significatif de l'évaporation sur la recharge sous ce climat semi-aride. Les âges 14C indiquent la présence d'eaux fossiles sur l'ensemble de la région, datant de l'optimum holocène. Ces eaux présentent les plus faibles valeurs en 18O de la nappe, signe d'une paléo-recharge rapide et intense. En parallèle, les valeurs 13C suggèrent le développement d'une végétation adaptée à un climat plus humide (type C3) et apportent de nouveaux indices d'un paléo-lac Tchad recouvrant la plaine du Kadzell. La modélisation de la dépression piézométrique du Kadzell a été calée et validée à partir des mesures piézométriques disponibles depuis 1960. Le modèle montre la nécessité d'une évapotranspiration dominante sur la plaine et de faibles perméabilités pour reproduire la dépression piézométrique. Il confirme les résultats isotopiques avec une recharge uniquement latérale avec 50% des apports depuis la rivière et seulement 7% depuis le lac. Par ailleurs, le régime transitoire montre l'impact limité sur la nappe libre des sécheresses majeures(1970-80) malgré l'assèchement prolongé du lac<br>This study aims to describe the present state, geochemical and hydrodynamical, of the phreatic aquifer in eastern Niger, the main permanent water resource in this Sahelian environment characterized by a very large variability in time and space. More than one hundred of chemical samples (major ions, 18O, 2H, 13C and 14C) were collected in the aquifer and water surface between 1997 and 2003. Their interpretation was coupled with a hydrodynamic modelling. Recharge is active only in the south and always discontinuous: (i) Komadougou Yobe, an intermittent river, (ii) Lake Chad and (iii) rain over the Pleistocene erg of Manga. Systematic enrichment in 18O and 2H of groundwater shows the significant impact of evaporation under such a semi-arid climate. In parallel, 14C ages indicate the presence of old water in the whole region, dating from the Holocene climatic optimum. This water has the lowest 18O values in the aquifer, sign of a fast and intense paleo-recharge. The 13C values suggest also the development of a vegetation adapted to a wetter climate (C3 type) and bring new indices of a paleo-lake Chad covering the Kadzell plain. The numerical model of the closed piezometric depression of Kadzell was calibrated and validated with water table measurements available since the 1960s. The model requires a dominant evapotranspiration on the plain and low permeabilities to reproduce the depression. It confirms the isotopic results with a recharge available only laterally, of which 50% comes from the river and only 7% from the lake. The transient state shows the limited impact on the aquifer of the severe droughts in the 70-80s, in spite of the prolonged drying up of Lake Chad
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Belarouchi, Abdeltif. "L'altération de la croûte océanique de la zone SEADMA (Atlantique Nord Central, 20 à 24 N) et du site ODP 896 (Océan Pacifique Est) : implications sur le bilan chimique global des océans." Aix-Marseille 3, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX30059.
Full textAbstract:
Cette etude est basee sur une selection de basaltes d'age variable en provenance de deux sites geographiques differents : zone seadma (ride medio-atlantique 20 a 24n) et le puits odp 896a (pacifique est). L'alteration de ces basaltes se manifeste par le developpement autour des veines et le long des surfaces exposees de halos noirs (riches en celadonite) et de halos rouges et bruns (riches en hydroxydes de fer) ; loin des veines, les parties grises internes sont caracterisees par l'association saponite + carbonates de ca pyrite. La repartition des mineraux secondaires et les donnees de la geochimie isotopique de l'oxygene et du strontium ont permis de caracteriser les processus et les conditions d'alteration dans les deux sites. L'alteration reflete l'evolution du systeme au cours du temps : les conditions passent progressivement d'oxydantes, en systeme ouvert, ou l'eau de mer a une action dominante par rapport a la roche, a des conditions plus reductrices, ou la circulation de fluides est plus restreintes et le rapport eau/roche faible. Les interactions entre les basaltes de la partie superieure de la croute oceanique et les fluides presents (eau de mer en particulier) engendrent des echanges chimiques dont le sens et l'intensite dependent de la composition chimique du protolithe utilise et de l'intensite de l'alteration et donc du rapport eau-roche. Les calculs des flux elementaires par le bilan de masse indiquent que l'alteration a basse temperature de la partie superieure de la croute oceanique implique un gain en alcalins, p, mg, si, co#2 et h#2o, une perte en al et ca et une augmentation du taux d'oxydation, du #1#8o et de #8#7sr/#8#6sr. Les modifications chimiques majeures sont propres aux halos d'alteration. Les mineraux secondaires occupant les veines et le ciment de breches sont des sites privilegies de fixation du mg, si et une partie de al. La geochimie isotopique de l'oxygene et du strontium montre qu'a l'issue de l'echange des isotopes de ces elements, les fluides s'appauvrissent en #1#8o et s'enrichissent en #8#7sr.
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Giannesini, Sophie. "Géochimie isotopique couplée des eaux des formations argileuses et calcaires du site Andra de Meuse/Haute-Marne." Phd thesis, Aix-Marseille 3, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00204775.
Full textAbstract:
La recherche sur le stockage de déchets radioactifs en formation géologique profonde est conduite, en France, dans les argilites du Callovo-Oxfordien (Est du Bassin de Paris). L'origine et l'histoire de l'eau présente dans cette roche argileuse peu perméable est une problématique majeure alors qu'il s'agit du vecteur de radioactivité vers la biosphère. Différents traceurs géochimiques (ΔD, Δ18O, 87Sr/86Sr et teneurs en gaz rares) sont utilisés ici pour comprendre l'origine et l'histoire de l'eau porale. La principale difficulté réside dans l'impossibilité d'extraire l'eau des argillites, ayant rendu nécessaire la mise au point de protocoles analytiques rigoureux adaptés à ce type de roches. Les résultats obtenus sont confrontés aux analyses géochimiques des eaux des formations calcaires qui encadrent les argilites. Les origines des eaux et les interactions avec les roches avec lesquelles elles sont ou ont été en contact constituent l'intérêt de ce travail. L'analyse de la texture des argilites par adsorption de gaz permet en outre d'étudier leur porosité, leur capacité d'adsorption ainsi que leur comportement à l'hydratation.<br /> Les eaux porales des argilites s'avèrent être d'origine météorique, ce qui signifie que les eaux marines originellement présentes ont été envahies par des eaux météoriques, probablement par diffusion. Les eaux des deux formations calcaires encadrant les argilites présentent des signatures géochimiques distinctes, révélant le rôle d'écran joué par la couche imperméable des argilites.
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Matray, Jean-Michel. "Hydrochimie et géochimie isotopique des saumures pétrolières du Trias et du Dogger dans le Bassin de Paris." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112210.
Full textAbstract:
Les résultats d’analyses chimiques et isotopiques de 85 eaux de formation du Keuper gréseux, Rhétien gréseux et Dogger carbonaté du Bassin de Paris, prélevées pour la plupart à la tête de puits pétroliers, sont discutés. Ils permettent de proposer une reconstitution de l'évolution géochimique et de l'origine de ces eaux. Les eaux du Dogger sont caractérisées par les salinités les plus faibles (1 à 32 g/l). Elles montrent une composition chimique et isotopique pratiquement identiques, à un facteur de dilution près, aux eaux du Keuper dont la salinité varie de 3 à 11O g/1. Les solutions du Rhétien présentent, au contraire, des compositions qui, apparemment, ne peuvent être reliées à celles des autres solutions. D'une manière générale, les eaux les plus salées se rencontrent dans les secteurs les plus profonds du bassin et indiquent un mélange plus ou moins important avec les eaux météoriques infiltrées en bordure de bassin. L'analyse de certains ions conservés (C1-et Br-) révèle que toutes les eaux étudiées sont essentiellement dérivées d'une saumure mère de halite (salinité 320 g/l). Cela est confirmé par leur composition isotopique qui indique un mélange plus ou moins important entre une saumure mère de halite (ᵟ18o= + 5 % vs SHOW, ᵟ2H: 5 % vs SMOW) et plusieurs eaux d'origine météorique. Les saumures de la formation du Rhétien sont marquées par un mélange entre une saumure de dissolution de halite (10 %) et une saumure mère (90 %). La présence de niveaux salifères dans le Keuper et le Muschelkal. K donne à cette solution mère une origine triasique. Comparées à la saumure mère, les eaux étudiées montrent des variations de composition chimique. Des bilans nous permettent d’attribuer ces variations à des processus diagénétiques qui peuvent être précoces, tels que la dolomitisation de la calcite et la formation de gypse ou bien tardifs avec la formation de dolomite, d'illite et d'anhydrite dans les réservoirs gréseux du Keuper et du Rhétien. L'étude pétrographique de ces formations montre d'ailleurs la présence de ces néoformations qui sent absentes dans le réservoir du Dogger et prouvent donc la migration d'une solution triasique vers le Dogger, probablement à la faveur d'accident. Cependant, les différences de composition chimique (Li+, Rb+, SO2- 4) et isotopiques (34s et 87sr) entre les solutions du Dogger et du Trias excluent l'hypothèse d'une migration actuelle des eaux. Un échange avec la matrice gréseuse peut expliquer les variations de teneurs en dans Li+, Rb+ et 87Sr dans les eaux du Trias. La dissolution de minéraux sulfatés en bordure de bassin peut rendre compte de l'excès de teneurs en S02- 4 dans les eaux du Dogger, et cela malgré la présence de bactéries sulfato-réductrices<br>The results of chemical and isotopic analyses of 85 oil field waters, collected for the most part at the well head, from Keuper, Rhaetian and Dogger reservoirs of the Paris Basin are discussed in order to propose a reconstitution of the geochemical evolution and origin of these waters. The Dogger waters are characterized by the lowest salinities (1 to 32 g/l). They are of a similar chemical and isotopic composition, within the limit of the dilution factor, to those of Keuper (salinity 3 to 110 g/1). Rhaetian waters which have the highest salinities (11O to 220 g/l) present chemical analyses which, apparently, cannot be related to those of the other solutions. From a general point of view, the most saline waters are found in the deepest part of the basin indicating a less important mixture with meteoric waters which are infiltrated at the outcrops located on the south and east rims of the basin. The analysis of soma conservative ions (Cl- and Br-) reveals that all the studied waters are essentially derived from a halite mother brine (salinity 320 g/l). This is moreover confirmed with the isotopic composition of these waters indicating a quite important mixture of the halite mother brine (ᵟ18o= + 5 % vs SHOW, ᵟ2H: 5 % vs SMOW), and the meteoric waters. The Rhaetian brines reflect a halite dissolution affect with 10 % brine dissolution for 90 % mother brine. The presence of triassic salt rocks indicates that the halite mother brine bas a Keuper and/or Muschelkallt origin. Compared with this mother brine, all the studied waters present variations of chemical composition. The composition balance allows us to attribute these variations of diagenetic processes, the early processes with calcite dolomitization (loss of Mg2+ and gain of Ca2+) and gypsum formations and the late ones with neoformation of dolomite. , illite and anhydrite (loss of ca2+, Mg2+ , Mg2+,and k+) in the sandy Rhaetian and Keuper reservoirs. The petrographie study of theses reservoirs shows the presence of these neoformations. These are not present in the Dogger reservoir which proves that there has been migration of a triassic-solution to the Dogger formation, probably through faults. However, the differences of chemical (Li+, Rb+, S02-) and isotopic (34S and 87Sr) composition existing between the Dogger and the Trias formation waters exclude the possibility of an actual migration of the triassic waters. Water-rock interaction could explain the Li+, Rb+ and 87Sr content variations in the triassic waters. The dissolution of sulfate minerals on the rim of the basin could explain the excess of SO 2-4 content in the Dogger formation water in spite of the relatively high bacterian sulfate reduction shown by the H2S presence and the 34S content
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Delalande, Manuëlla. "Hydrologie et géochimie isotopique du lac Masoko et de lacs volcaniques de la province active du Rungwe (Sud-Ouest Tanzanie)." Paris 11, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00403009.
Full textAbstract:
Les lacs sont des réservoirs naturels potentiels d'eau douce. Réceptacles d'eaux météoriques ils ne sont plus systématiquement considérés aujourd'hui comme de simple pluviomètre. Véritables lieux de régulation et d'échanges, ils peuvent former des lieux de concentration, accumulateur et véhiculeur de pollutions ou à l'opposé, des milieux de décantation et de dilution favorables à la préservation de la ressource en eau. Cette thèse se focalise sur les aspects quantitatifs et qualitatifs de la réserve en eau douce potentielle du lac Masoko et d'autres lacs volcaniques du Sud Ouest tanzanien pour la plupart peu ou jamais étudiés. Ces travaux ont mis en évidence que, les niveaux et bilans de ces systèmes fermés, sont notamment régis par des échanges avec l'atmosphère positifs dont résultent d'importants flux souterrains et que ces lacs endoréiques, constituent des lieux de dilution. Ces hydro-systèmes présentent également divers degrés et types de minéralisation qui semblent en premier lieu, contrôlés par la contribution d'apports hydrothermaux aux lacs et secondairement par les temps de résidence des eaux lacustres. L'étude des fonctionnements hydrologique et géochimique des lacs du Sud-Ouest tanzanien, sous les conditions hydroclimatiques régionales actuelles (P-E >0), a permis de montrer que le degré de minéralisation des systèmes présentés pourrait s'accroître sous l'influence d'une augmentation de la pluviométrie. Des augmentations de la minéralisation lacustre seraient dans cette région, reliées à des conditions climatiques humides au YD et au LGM, alors qu'elles donnent préférentiellement lieu à des interprétations contraires<br>Lakes constitute potential and natural freshwater reservoir which are today not systematically considered anymore as simple pluviometer. Exchange and regulation places, lakes can be places of concentration where polluants accumulate or opposite places of dilution, which are favourable to the preservation of water ressources. This thesis focus on quantitative and qualitative aspects of the potential freswater reserve of Lake Masoko and others volcanic lakes of South West tanzanian few or never studied. This work gives evidence that the lake-levels and the balances of these systems are controlled by positive exchanges with atmosphere from which, result important groundwater fluxes. It was also shown that these mostly closed lakes constitute dilution places. These hydro-systems show also mineralisation degree and type, which appear control by first, the contribution of hydrothermal inflows to the lakes and secondly, by the lake water residence times. This hydrological and geochemical study of South West tanzanian lakes, under actual regional hydroclimatic conditions, allows to show that the mineralization degree of studied systems could rise under increase of precipitation rates or, decrease of evaporation rates; both in favour of the contribution of inflows to the lakes. Lake mineralization increases would be, in this region, linked to wet climatic conditions at YD and LGM whereas opposite interpretations are usually considered
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Pons-Branchu, Edwidge. "Datation haute résolution de spéléothèmes (230 Th/234 U et 226 Ra/238 U) : application aux reconstitutions environnementales autour des sites du Gard et du Meuse/Haute Marne." Aix-Marseille 3, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX30094.
Full textAbstract:
Nous avons réalisé l'étude de spéléothèmes du Gard et de la région de l'Est du bassin de Paris. La datation fine a été appliquée aux reconstitutions environnementales actuelles et passées pour les derniers 250 ka. Cette approche vise dans un premier temps à valider les datations U/Th réalisées a haute résolution et sur de petites quantités de matière, sur la période de temps très récente (0- 10ka BP) pour laquelle cette méthode est difficile à utiliser. Parallèlement, nous avons teste sur cette période de temps récente et sur les mêmes échantillons, la datation par excès de 226 Ra. Pour toute la gamme d'application des datations U/Th, nous avons teste plusieurs modes de corrections des âges, pour prendre en compte les biais liés à la présence de matériel détritique dans ces carbonates impurs. .<br>We have investigated the Gard and the eastern Paris basin environmental reconstruction by using U-series dating of speleothems. The first aim of this study was to validate the high resolution U-series dating of small size samples over the recent period (0- 10 kyr) for which this method is of difficult use. For this period, we also have tested the 226 Ra dating techniques for the U/Th dated speleothem. For the whole period on which U/Th is valid, several correction methods were compared in order to take into account bias due to detrital material within these impure carbonates. These methodological investigations enabled to investigate several research axes. We discussed the origin of speleothems breaking from a Gard cave. Speleothem U/Th dating has been used for a chronological scale for the Eastern Paris basin karstification. We have shown the importance of the presence and the erosion of a non carbonated cover overlying the karstified limestone on the speleothem uranium composition. .
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Touboul, Mathieu. "Accrétion et différentiation des planétésimaux et des planètes telluriques : contraintes apportées par le système ¹⁸²Hf-¹⁸²W." Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077215.
Full textAbstract:
Le chronomètre à courte période ¹⁸²Hf-¹⁸² W (T1/2 = 8,9 Ma) est un instrument puissant d'investigation de révolution du système solaire primitif. Les isochrones internes pour les acapulcoites et les lodranites conduisent à des âges Hf-W de -5 Ma après la formation du système solaire et de ~6 et -10 Ma pour les chondrites H5 et H6. Cette séquence chronologique révèle que l'accrétion du corps parent des chondrites H (entre -2 et -4 Ma) est plus récente que celle du corps parent des acapulcoites et des lodranites (entre -1,5 et -2,5 Ma), elle-même postérieure à l'accrétion des planétésimaux différenciés (moins d'-1 Ma après la formation du système solaire). Elle suggère que le degré de différenciation des planétésimaux est essentiellement contrôlé par l'abondance de ²⁶AI incorporé lors l'accrétion, donc par leur temps d'accrétion. Les nouvelles données isotopiques du W obtenues pour une série d'échantillons lunaires montrent que les produits de la cristallisation de l'océan magmatique lunaire ont tous une composition isotopique identique, dont la valeur est similaire à celle du manteau terrestre. La mise en évidence de ces signatures isotopiques identiques conduit à une révision importante de l'âge Hf-W de différenciation de la Lune : précédament estimé à -30 Ma, elle doit être intervenue plus de 60 Ma après la formation du système solaire. De plus, la similarité de composition isotopique des manteaux terrestre et lunaire indique que la formation de la lune, donc la fin de l'accrétion de la Terre, a eu lieu 62⁻¹º₊₉₀Ma après la formation du système solaire et suggère une rééquilibration des isotopes du tungstène entre l'océan magmatique terrestre et le disque proto-lunaire<br>The short lived ¹⁸²Hf-¹⁸²W chronometer (T1/2 = 8. 9 Ma) is a powerful tool for investigating the evolution of the early solar System. The internal isochrones for acapulcoites and lodranites yields Hf-W ages of -5 Ma after the start of the solar System and of -6 et -10 Ma for the H5 and H6 chondrites. This chronological sequence shows that the accretion of the H chondrite parent body (between -2 and -4 Ma) is more recent than this of the acapulcoite-lodranite parent body (between -1. 5 and -2. 5 Ma), which occurred after the accretion of differentiated planetesimals (less than -1 Ma after the start of the solar System). This sequence of events suggests that the degree of differentiation of planetesimals is mainly controlled by the abundance of ²⁶AI incorporated during accretion and, therefore, by their accretion time. The new W isotope data obtained for a series of lunar samples show that the products of the lunar magma ocean crystallization ail have an identical W isotopic composition, which is similar to the composition of the Earth's mantle. The identification of identical isotopic signatures yields a significant revision of Hf-W ages of the lunar differentiation from -30 Ma to more than ~60Ma after the start of the solar System. In addition, the similarity of W isotope compositions of lunar and terrestrial mantles indicates that the formation of the Moon, and hence the termination of the Earth's accretion, occurred 62⁻¹º₊₉₀Ma after the formation of the solar System and suggests an equilibration ofW isotopes between the terrestrial magma ocean and the proto-lunar disk in the aftermath of the giant impact
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Innocent, Christophe. "Contribution des isotopes à longue période à la connaissance de l'altération de la croûte continentale." Aix-Marseille 3, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX30094.
Full textAbstract:
Les isotopes a longue periode constituent d'une part des traceurs geochimiques adaptes a l'etude des mecanismes d'alteration des roches continentales et au tracage des transports geochimiques en milieu fluvial, et restent d'autre part des geochronometres des processus d'alteration superficielle et hydrothermale de cette meme croute continentale. Ces caracteristiques ont ete appliquees a des etudes diverses: 1) etude isotopique sr/nd de l'alteration des tholeites continentales du bassin du parana (bresil). Etude isotopique sr/nd des interactions solides/fluides a l'echelle regionale et bilans d'alteration; 2) geochronologie et tracage sr/nd d'un profil d'alteration sur les amphibolites du massif des maures (france); 3) datation rb/sr de celadonites hydrothermales des basaltes du bassin du parana; 4) application du chronometre la/ce et des traceurs ce/nd a l'etude de l'alteration des gres et silts de curitiba (bresil); 5) etude rb/sr et ar/ar de cryptomelanes des profils d'alteration manganesiferes d'azul (bresil)
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Doucet, Sonia. "Interactions rides-points chauds et originalité du chimisme de l'océan Indien. Apport de l'étude géochimique et isotopique (Hf-Pb-Sr-Nd) des îles Kerguelen et Amsterdam et St. Paul." Saint-Etienne, 2002. http://www.theses.fr/2002STET4012.
Full textAbstract:
Deux panaches mantelliques sont responsables de la genèse des îles Kerguelen et Amsterdam et St. Paul (ASP). L'archipel de Kerguelen se forme à partir de 40 Ma sur la dorsale sud-est indienne (SEIR), une situation comparable à celle de l'Islande et des îles ASP aujourd'hui, puis évolue vers sa situation intraplaque. Les interactions des ces trois îles avec la SEIR sont notamment enregistrées dans la géochimie des basaltes de l'archipel de Kerguelen et des îles ASP. Leur composition isotopique Hf-Pb-Sr-Nd confirme l'implication décroissante de la source des MORB de la SEIR lors de l'éloignement de la SEIR par rapport aux îles Kerguelen, et précise le caractère hétérogène du panache de Kerguelen. Les basaltes de St. Paul requièrent un mélange impliquant la source profonde du panache de Kerguelen ce qui suggère que les panaches d'ASP et de Kerguelen ont fait leur ascension à travers le manteau indépendamment l'un de l'autre à partir d'une source commune située à la base du manteau indien<br>Two mantles plumes are responsible for the genesis of the Kerguelen and of the Amsterdam and St. Paul (ASP) islands. The Kerguelen Archipelago began to form 40 Ma ago on the Southeast-Indian Ridge (SEIR), a situation comparable with that of Iceland and of the ASP islands today, then evolved toward its intraplate situation. The interactions of these three islands with the SEIR are recorded for example, in the geochemistry of basalts of the Kerguelen Archipelago and of the ASP islands. Their Hf-Pb-Sr-Nd isotopic composition confirm the decreasing involvment of the SEIR-MORB source as the SEIR migrated towards the Northeast compared to the Kerguelen Archipelago, and suggest the local heterogeneity of the Kerguelen plume. Bsalts from St Paul require a mixture involving the deep source of the Kerguelen plume. This suggests that the two ASP and Kerguelen mantle plumes rose independently through the mantle from a common DUPAL source located at the base of the Indian mantle
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Mbonu, Martin. "Hydrogéologie, hydrochimie et géochimie isotopique des aquifères de socle du plateau de Jos et des plaines environnantes (Nigeria)." Avignon, 1991. http://www.theses.fr/1991AVIG0013.
Full textAbstract:
La région étudiée appartient à l'ensemble du socle précambrien nigéro-nigérien, recoupe dans la zone du plateau de Jos par les corps granitiques d'âge jurassique et des venues volcaniques datées du tertiaire au quaternaire. En s'appuyant essentiellement sur des approches statistiques, hydrochimiques et isotopiques, ce travail vise à l'amélioration de la connaissance des systèmes aquifères de socle sur cette zone. L'analyse statistique multivariable appliquée aux paramètres hydrogéologiques des forages permet de mettre en évidence le rôle défavorable d'une épaisseur trop importante de formations altéritiques vis-a-vis de la productivité des forages. Les eaux exploitées sont dans leur grande majorité faiblement mineralisées et de type bicarbonate calcique et sodique. L'étude détaillée de l'interaction chimique eau-roche réservoir associée à l'utilisation de traitement statistiques multivariables permet de bien distinguer les deux principales origines de la minéralisation de l'eau ; l'hydrolyse des silicates et les apports depuis la surface (météorique ou anthropique). L'étude des isotopes stables sur les précipitations et les eaux souterraines permet de préciser le rôle prédominant des pluies non evaporées des mois de juin et de juillet dans la recharge des nappes. Paradoxalement les pluies plus abondantes du mois d'août semblent n'y contribuer que partiellement. Enfin, les activités en tritium et en carbone 14 confirment le cloisonnement des aquifères dans lesquels on rencontre des eaux récentes impliquant une réserve fragile et des eaux plus anciennes constituant une réserve mal définie
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Gasparini, Anne. "Hydrochimie et géochimie isotopique de circulations souterraines en milieu volcanique sous climat semi-aride (Grande Canarie, îles Canaries)." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112392.
Full textAbstract:
L'archipel volcanique des iles canaries est situé à 150 km au large de la côte atlantique du sahara (28n, 16w), en zone climatique semi-aride. Ce travail vise a l'amélioration de la connaissance du système de circulations d'eaux souterraines du sud de grande canarie, autour de l'aquifère récemment découvert du massif phonolitique d'amurga. La fonction "entrée" est déterminée par une étude chimique (na+, cl, so42) et isotopique (18o, 2h) des précipitations moyennes mensuelles échantillonnées pendant deux ans le long d'une transversale nord-sud de l'ile. Les origines, les modes d'acquisition de la salinite, les temps de résidence moyens des eaux sont précisées par une approche combinée géochimique et isotopique (18o, 2h; 3h; 13c, 14c). Au cours de leur percolation à travers la zone non saturée, les eaux se minéralisent par lessivage de minéraux d'origine météorique ou évaporitique, et/ou par hydrolyse des silicates des formations volcaniques. La concentration des solutions par évaporation, le long temps de résidence des eaux au sein de l'encaissant volcanique favorisent l'augmentation de la salinite totale. D'autres processus de dissolution sont invoques dans certaines eaux côtières, comme dans celles de l'aquifère phonolotique d'amurga, qui apparait comme très peu circulant et probablement isole de la recharge actuelle
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Laporte, Christine. "Etude géochimique et isotopique du volcanisme de l'arc insulaire des Nouvelles Hébrides (Vanuatu) : Contribution à la connaissance de l'évolution géodynamique de l'Ouest Pacifique." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20247.
Full textAbstract:
L'arc insulaire intra oceanique du vanuatu s'integre dans le domaine complexe de convergence entre les plaques lithospheriques indo-australienne et pacifique. La zone de subduction du vanuatu suit une direction de plongement vers l'est. Au front des volcans esperitu santo et mallicolo (chaine ouest), la collision, initiee il y a 3 a 2 ma, d'un haut fond oceanique appele zone d'entrecasteaux (dez), interrompt la fosse avant arc et provoque la deformation de la plateforme superieure de l'arc. La d. E. Z. Est une structure complexe composee d'un arc insulaire eocene (chaine sud d'entrecasteaux) et d'une ecaille de croute oceanique (ride nord d'entrecasteaux). Les analyses geochimiques et isotopiques en pb, sr et nd de ces echantillons et des roches volcaniques prelevees le long de la chaine centrale de l'arc permettant de mettre en evidence la presence a l'aplomb de deux sources mantelliques distinctes. Le magmatisme ante collision et post collision mais situe en dehors de sa zone d'influence resulte de la fusion d'un composant mantellique appauvri. Par contre, le volcanisme genere dans la zone d'influence de la collision, depuis l'impact de la dez, provient d'un manteau geochimiquement anormal, plus enrichi que le precedent. Les compositions isotopiques en pb de la zone d'entrecasteaux permettent de montrer que si la collision revele la presence de ce composant mantellique singulier, elle n'est pas la cause de l'enrichissement, evenement anterieur. Les rapports isotopiques de ce composant mantellique sont comparables au manteau source des basaltes de l'ocean indien. Differents modeles a grande echelle sont proposes pour expliquer la presence d'un manteau de type indien sous l'ouest pacifique. Si l'integration de toute l'information geochimique disponible sur les laves de l'arc du vanuatu, par des techniques de traitement multivariables de type analyse en composantes principales met en evidence la complexite du magmatisme associe a cette subduction-collision, elle permet egalement d'eclairer les fractionnements geochimiques induits par le processus de subduction
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Prunier, Jonathan. "Etude du fonctionnement d'un écosystème forestier en climat tempéré, par l'apport de la géochimie élémentaire et isotopique (Sr,U-Th-Ra) : Cas du bassin versant du Strengbach (Vosges, France)." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. http://www.theses.fr/2008STR1GEO9.
Full text
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Soler, Pierre. "Contribution à l'étude du magmatisme associé aux marges actives : pétrographie, géochimie et géochimie isotopique du magmatisme crétacé à pliocène le long d'une transversale des Andes du Pérou central : implications géodynamiques." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066637.
Full textAbstract:
L'etude porte sur les variations dans le temps - de l'albien au pliocene - et dans l'espace - le long d'une transversale des andes du perou central vers 11 de latitude sud - des caracteres petrographiques et geochimiques (elements majeurs et traces, isotopes de sr, nd et pb) des roches magmatiques intrusives et effusives, essentiellement calco-alcalines, associees a la subduction des plaques oceaniques farallon puis nazca sous la marge occidentale du continent sud-americain, et sur les relations entre ce magmatisme, l'evolution des modalites de la convergence ocean-continent, l'evolution orogenique de la marge continentale et la metallogenese a echelle regionale. Les modifications successives des modalites de la subduction permettent de rendre compte de maniere precise de la distribution dans le temps et l'espace du magmatisme, qui est elle-meme independante des crises tectoniques. Les roches plutoniques de type i et le volcanisme calco-alcalin de l'arc derivent des memes sources mantelliques (manteau non deprime modifie par des fluides extraits de la plaque subduite). Des differences de chimisme indiquent que les histoires crustales des magmas qui donneront roches plutoniques et volcaniques divergent tot et que les plutons ne correspondent pas aux chambres magmatiques ayant alimente les volcans. Depuis l'albien les compositions chimiques et isotopiques des roches magmatiques ont evolue essentiellement (pour un meme stade de differentiation) par une succession plus ou moins monotone de sauts qui sont contemporains des crises tectoniques et son interpretes comme resultant d'une augmentation de la contamination crustale et d'une evolution sous pression de plus en plus forte au stade precoce de differentiation des magmas dans des chambres profondes. La distribution dans le temps et l'espace des gisements metalliques associes a ce magmatisme est interpretee en termes d'interaction entre magmas d'origine mantellique et segments particuliers de la croute continentale
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Taillez, Aurélien. "Géochimie isotopique du Pb-Cu-Zn particulaires en système fluvio-estuarien anthropisé: Bassins de l'Escaut et de la Seine." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2010. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/241303.
Full textAbstract:
Le potentiel d'utilisation des isotopes du Pb-Cu-Zn en sciences environnementales a été évalué, dans le cadre des systèmes fluvio-estuariens de l'Escaut et de la Seine. Ces deux environnements voisins, et pourtant contrastés, comptent parmi les plus contaminés en éléments traces métalliques (ETM) à l'échelle de l'Europe du N-O comparativement à des bassins de tailles analogues. Ils constituent ainsi un cadre d'étude privilégié pour parfaire la compréhension d'un outil classique et puissant de géochimie isotopique tels que les isotopes du plomb, très peu étudiés dans ce type d’environnements, et initier celle d'outils émergents tels que les isotopes du cuivre et du zinc.La présente étude offre la première base de données jamais produite, caractérisant isotopiquement les apports fluviaux particulaires (matières en suspension -MES-) en Pb, Cu et Zn des principaux sous-bassins de l'Escaut et de la Seine. Les moyennes et variabilités associées définies (206Pb/207Pb = 1,15993 ± 0,00184 -2sd- et 1,15697 ± 0,00663 ;208Pb/207Pb = 2,43737 ± 0,00162 et 2,43691 ± 0,00618 ;d66Zn = +0,223 ± 0,031 et +0,082 ± 0,046 ;d 65Cu = +0,021 ± 0,055 et -0,051 ± 0,086 ;pour l'Escaut et la Seine, respectivement) constituent un élément de comparaison fiable pour les études environnementales à venir. Les bilans massiques calculés à l'interface fleuve – estuaire, comparant la somme des apports en Pb-Cu-Zn allochtones à l'entrée de l'estuaire salin de l'Escaut (station Hemiksem) avec les observations de terrains obtenues pour cette station, ont été couplés à des bilans massiques en carbone organique particulaire et à des bilans isotopiques (i.e. définition des signatures isotopiques par calcul de bilan). Les résultats ont fourni un argument solide en faveur de la qualité « traceurs de sources » des systèmes isotopiques du Pb-Cu-Zn en domaine fluvio-estuarien.Les résultats obtenus, dans les estuaires de l'Escaut et de la Seine, ont permis de confirmer le rôle majeur de l'hydrodynamique (i.e. un mélange binaire entre les eaux marines et fluviales) sur le contrôle des variations de compositions isotopiques en Pb-Cu-Zn enregistrées sur les matériaux sédimentaires. Les données Cu-Zn suggèrent que les processus de fractionnement (a)biotique naturels n'affectent pas significativement les compositions isotopiques en Cu et Zn des MES durant leur transit le long des zones réactives estuariennes.Pour déterminer l'origine des apports d'ETM, plusieurs composantes de sources en Pb-Cu-Zn ont pu être proposées. Les composantes « naturelles », « domestique-urbaines », «industries métallurgiques », «émission de charbons » ont ainsi été identifiées d'après les systèmes isotopiques Pb-Cu-Zn. Une composante additionnelle « pratiques agricoles » (i.e. amendements, pesticides) est supposée d'après les résultats isotopiques Pb-Cu. La pollution en ETM d'origine domestique et urbaine, qui caractérise particulièrement le sous-bassin de la Senne, apparait majeure pour chacun des trois éléments considérés et pour chacun des bassins fluvio-estuariens. Par ailleurs, les systèmes isotopiques couplés du Pb et du Zn mettent en évidence la contribution accrue des émissions liées à l'utilisation des charbons (principalement d’origine domestique) durant les périodes hivernales.La suppression de la source « Pb essence », anciennement très majoritaire sur l'échiquier environnemental, s’est traduite par la valorisation au premier plan des multiples sources de pollution en Pb initialement secondaires, telles que les émissions des industries métallurgiques et charbonneuses, et potentiellement les émissions diffuses liées aux pratiques agricoles. Ce changement récent et majeur pour le cycle environnemental de Pb confère aux isotopes de Pb un intérêt sans précédent en tant que support comparatif pour les systèmes isotopiques de Cu et Zn, notamment. Finalement, la présente étude illustre, dans le cadre d'environnements géochimiques complexes, le potentiel du système isotopique du Pb en tant que puissant traceur de sources, et révèle celui des systèmes du cuivre et du zinc.<br>Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Delaygue, Gilles. "Relations entre surface océanique et composition isotopique des précipitations antarctiques : simulation pour différents climats." Phd thesis, Aix-Marseille 3, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002821.
Full textAbstract:
L'interaction entre la température des océans et la teneur isotopique des précipitations antarctiques est étudiée à l'aide d'un modèle de circulation générale atmosphérique, en distinguant différentes sources des précipitations. La contribution de ces sources est estimée pour des conditions climatiques modernes et glaciaires, il y a 21000 ans. Les variations entre ces climats résultent du refroidissement de l'océan et du renforcement du gradient méridien de température. Différentes reconstructions des températures tropicales glaciaires, mal connues, montrent leur forte influence sur la contribution des sources. Pour les latitudes polaires, la teneur isotopique des précipitations issues de chaque source est reliée à la température de la source et à sa distance au lieu de précipitation. Contrairement à l'idée développée par Boyle (1997), un refroidissement glaciaire généralisé des sources n'est pas susceptible de biaiser l'interprétation classique des isotopes en paléotempérature, car il est compensé dans nos simulations par une plus forte contribution des sources chaudes. La distribution de l'oxygène 18 dans l'océan est simulée à l'aide d'un modèle de circulation générale océanique, en prescrivant des flux isotopiques issus du modèle atmosphérique. Ces mêmes flux servent à simuler une 'salinité' passive, cohérente avec l'oxygène 18. Les différentes caractéristiques ainsi que la corrélation spatiale entre ces 2 traceurs, salinité et isotope, sont correctement reproduites. La modélisation permet d'étudier la sensibilité de leur relation aux flux de surface, et notamment à l'écoulement continental. L'effet du mélange océanique horizontal est apprécié par comparaison avec un modèle en boite. L'impact des conditions (température et humidité) et de la teneur isotopique de la surface océanique sur l'excès en deutérium des précipitations antarctiques est aussi évalué.