North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 36

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C.Z. 27

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 8

Résumé : Additional label information: Summit, Canal Zone. USDA - Foreign Agric'l Relations Photo
North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean area
Panama

C. Z. 48

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 3

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 26

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 17

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 70

Résumé : Additional label information: fruit, flower, and leaves. Summit, Canal Zone. USDA - Foreign Agric'l Relations Photo
North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean area
Panama

C. Z. 38

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 37

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C. Z. 1

Résumé : Bacteriological study of abyssal sediments: During the Demeraby mission of the N/O Jean Charcot in the western Atlantic Ocean, a study of the microflora of the digestive tracts of echinoderms (Holothuroidea of various genera, Asteroidea, Echinoidea) was compared with that of the surrounding sediment. The bacterial concentration observed in the digestive tracts of all the animals studied is higher than that in the surrounding sediments. The largest numbers were always found in the most anterior part of the digestive tracts of the holothurians. In some cases, the increase is considerable (7.10 versus 5.2. 10 cells per millilitre): It indicates a proliferation of bacterial cells in the anterior part of the digestive tract. As the sediment moves through the digestive tract, the bacterial level progressively decreases. In the most posterior part, the concentration is, however, always clearly greater than that in the surrounding sediment. In the case of the holothurian of the genus Deima, analysis according to the Adamsonian principle of comparison shows that the microflora isolated from the various parts of the digestive tract is composed of taxonomic groups showing little resemblance to those isolated from the sediment. In the case of the holothurian of the genus Pseudostichopus, no specialisation of the microflora from digestive tract contents appears with respect to that of the ingested sediment. Examination of metabolic activities suggests a juxtaposition of two types of communities: Free sediment - sediment in transit that complement one other in their enzymatic and nutritional behaviour Indeed, the strains of free sediment seem to be rather suitable for hydrolysing and using carbohydrates, while those of enteric communities prefer the hydrolysis of lipids and proteins and the assimilation of fatty acids, dicarboxylic acids, hydroxylic acids and certain amino acids. Moreover, the enteric microflorae possess a greater nutritional versatility that, linked with its total numbers, has a sizeable catabolic potential. .../... -2- Measurements of heterotrophic activity done by means of 14 C glucose tracers make it possible to show that the metabolic activities of the bacterial communities of superficial abyssal sediments vary according to zones. In the Amazon Cone, a clear glucose mineralization gradient over a distance of a few kilometres can be observed. In the abyssal plain of Demerara heterotrophic activities are slowed in relation to those of the superficial sediments of the Cone of the Amazon, even though the bacterial numbers and the depths are of the same order of magnitude in the two zones. The abundant microflorae associated with the various divisions of digestive tract contents of the Deima abyssal holothurian manifest little metabolic activity as regards the glucose. However, the bacterial communities of Pseudostichopus and Psychropotes manifest very strong heterotrophic activities, increasing from the oesophagus towards the cloaca. Current results are too fragmentary to allow us to observe possible physiological specialisation of enteric bacterial communities enabling the facilitation of digestion processes in the host. Conclusion: In the abyssal environment, characterised by poorly developed bacterial communities, microflorae associated with the digestive tract contents of echinoderms have considerably greater cellular concentrations. By means of their enzymatic equipment, these enteric communities, which complement those of the free microflorae of superficial sediments, can participate in the transformation of organic matter in the abyssal area. Study of the dynamics of microbial communities and their heterotrophic activities in shellfish farms: From experiments done on the water in the Arcachon basin, trials to quantify and describe the reactivity potential of bacterial communities were performed. Bacterial communities were defined by direct counts, counts after setting them up for cultivation, structure and diversity of these communities, dosage of AMP, ADP, ATP. Two opposite ecological conditions were considered: Autumn conditions (high temperature) and a winter conditions (low temperature). Tubs of sea water of 6 and 60 litres were enriched either with ammonium chloride or a mixture of amino acids, at about 500 uAtg N.L. The experiments lasted 24 hours, with sampling every 3 hours. The autumn community reacted rapidly (6 hours), the response to the enrichment in organic nitrogen being the highest. The structure of the community has unstable immature stages. On the contrary, during the winter experiment, no response could be perceived. This may mean that the latency phase is greater than 24 hours. The structure of this community has mature stages. In conclusion, bacterial communities react in the same way as macroscopic communities. Stable communities are diversified and correspond to mature stages of the ecosystem; the immature stages are unstable and less diversified. This type of experiment has made it possible to bring to light the rapidity of response of bacterial populations, and can be used to define the stability of a bacterial community in a precise biotope.
ETUDE BACTERIOLOGIQUE DES SEDIMENTS ABYSSAUX RESUME Au cours de la mission DEMERABY du n/o Jean CHARCOT en atlantique occidental , une étude de la microflore des tractus digestifs d'Echinodermes (Holothurides de différents genres, Astérides, Echinides) a été comparée à celle du sédiment environnant. La concentration bactérienne observée dans les tractus digestifs de tous les animaux étudiés est supérieure à celle des sédiments environnants. Les effectifs les plus importants sont toujours observés dans la partie la plus antérieure des tractus digestifs des holothuries. Dans certains cas, l'accroissement est considérable (7.10 contre 5,2. 10 cellules/ml) : il indique une prolifération des cellules bactériennes dans la partie antérieure du tractus digestif. Au.cours de la progression du sédiment dans le tractus digestif, la charge bactérienne décroit progressivement. Dans la partie la plus postérieure, la concentration est cependant toujours nettement supérieure à celle du sédiment environnant-. Dans le cas d'une holothurie du genre Deima, l'analyse selon le principe adansonien de comparaison montre que la microflore isolée des différentes parties du tractus digestif est constituée de groupes taxonomiques présentant peu de ressemblance avec ceux isolés du sédiment. Dans le cas d'une holothurie du genre Pseudostichopus il n'apparait pas de spécialisation de la microflore du contenu du tractus digestif par rapport à celle du sédiment ingéré. ¿ ¿ . L'étude des activités métaboliques suggère une juxtaposition de deux types de communautés : sédiment libre-sédiment en transit qui se complètent dans leur comportement enzymatique et nutritionnel. En effet les souches du sédiment libre semblent être plutôt aptes à hydrolyser et à utiliser les glucides, tandis que celles des communautés entériques portent leur préférence sur l'hydrolyse des lipides et protéines et 1'assimilation des acides gras, acides dicarboxyl iques, hydro'xy-acides et certains acides aminés. D'autre part les microflores entériques possèdent une versatilité nutritionnelle plus importante qui, liée à leurs effectifs, offre une potentialité catabolique non négligeable. .../... -2- Les mesures d'activité hétérotrophe effectuées au moyen de traceurs glucose 14 C permettent de montrer que les activités métaboliques des communautés bactériennes des sédiments abyssaux superficiels varient selon les zones. Dans le Cone de l'Amazone on observe un net gradient de minéralisation du glucose sur une distance de quelques kilomètres. Dans la plaine abyssale de Demerara les activités hétérotrophessont ralenties par rapport à celles des sédiments superficiels du Cone de l'Amazone, bien que les effectifs bactériens et les profondeurs soient du même ordre de grandeur dans ces deux zones. Les abondantes microflores associées aux différentes fractions du contenu du tractus digestif de l'holothurie abyssale Deima ne manifestent que peu d'activités métaboliques vis à vis du glucose. Par contre les communautés . bactériennes de Pseudostichopus et P syahropotes manifestent des activités hétérotrophes très fortes, croissant de 1'oesophage vers le cloaque. Les résultats actuels sont trop fragmentaires pour permettre d'observer une éventuelle spécialisation physiologique des communautés bactériennes entëriques permettant de faciliter les processus de digestion chez l'hôte. Conclusion: dans le milieu abyssal, caractérisé par des communautés bactériennes faiblement développées, les microflores associées aux contenus de tractus digestif des Echinodermes présentent des concentrations cellulaires considérablement plus importantes. Par leurs équipements enzymâtiques ces communautés entëriques complémentaires de ceux des microflores libres des sédiments superficiels, peuvent participer à la transformation des matières organiques du domaine abyssal. ETUDE DE LA DYNAMIQUE DES COMMUNAUTES MICROBIENNES ET DE LEURS ACTIVITES HETEROTROPHES DANS LES PARCS CONCHYLICOLES RESUME A partir d'expérimentations effectuées sur l'eau du bassin d'Arcachon, des essais de quantification et qualification du potentiel de réactivité des communautés bactériennes ont été effectuées. Les communautés bactériennes ont été définies par comptage directs, comptages après mise en culture, structure et diversité de ces communautés, dosage des AMP, ADP, ATP. Deux situations écologiques opposées ont étées considérées . Une situation automnale (température élevée) et une situation hivernale (température faible). Des bacs d'eau de mer de 6 et 60 litres ont été enrichis , soit avec du chlorure d'ammonium, soit avec un mélange d'acides aminés, à environ 500 uAtg N.l" . Les expériences ont duré 24 heures, avec des prélèvements toutes les 3 heures. La communauté automnale réagit rapidement (6 heures), la ' réponse à l'enrichissement en azote organique étant la plus importante. La structure de la communauté présente des stades immatures instables. Au contraire, au cours de l'expérimentation hivernale, aucune réponse n'a pu être perçue. Ceci peut signifier que la phase de latence est supérieure à 24 heures. La structure . de cette communauté présente des stades matures. En Conclusion, les communautés bactériennes réagissent de la même façon que les communautés macroscopiques. Les communautés stables sont diversifiées et correspondent à des stades matures de l'écosystème, les stades immatures sont instables et moins diversifiés. Ce type d'expérience a permi de mettre en évidence la rapidité de réponse des populations bactériennes, et peut être utilisé pour définir la stabilité d'une communauté bactérienne dans un biotope précis.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/1981/rapport-1926.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1926/

North America -- Panama -- Caribbean
Caribbean
Caribbean
Panama

C.Z. 41

Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union
Résumé : International audience
Strain and strain rate partitioning in partially molten rocks are two of the important mechanisms that govern the process of coupling and/or decoupling of the partially molten lithosphere. Consequently, the proportion of partial melt and crystals and their network in partially molten rocks influence the degree of the partitioning along with the bulk rheology of the system. This study explores the possible role of finite strain and strain rate on the rate and volume of partial melting and crystallization in a metapelitic system undergoing deformation. Cylinders of synthetic quartz-muscovite aggregate (7: 3 volume ratio) were deformed in torsion at 750 C, 300 MPa and constant shear strain rate ((gamma) over dot = 3 x 10(-4) s(-1)) for finite shear strains (gamma) 1-15. The deformed samples were studied along the longitudinal tangential ( LT) and axial ( LA) sections to obtain the data along a range of strain rates for a given finite strain and vice versa. The results showed that deformation plays an important role on the kinetics of partial melting and crystallization. With increasing strain rate, amount and rate of crystallization comprise the volumetrically dominant process compared to partial melting at a given finite strain. In contrast, when the strain rate is constant, partial melting is the dominant process over crystallization up to moderate strain (gamma < 5). The dominant process reverses at higher strain, and the system shows more crystallization than partial melting. Application of the experimental data to geological systems implies that for metapelites a significant amount (similar to 20%) of partial melt can generate at high strain rate and moderate strain (gamma similar to 7), but at high strain (gamma = 15) the system is melt depleted. Under such conditions, decoupling should take place in brittle-ductile mode. On the other hand, rocks undergoing deformation with low strain rates and strain (gamma < 3) contain more than 25% partial melt, which can act as a major decoupling agent by localizing ductile shear zones.
ISSN: 0148-0227

hal-00617714
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00617714
DOI : 10.1029/2010JB007865

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This work provides new constraints on the development and on the distribution of the deformation in the upper mantle and particularly beneath transform plate boundaries. USArray experiment and the remarkable increase of the dataset in California for the past ten years allowed us to scrutinize the lateral variations of the anisotropy in the vicinity of the San Andreas Fault zone. We have confirmed and increased the detection of two layers of anisotropy beneath this plate boundary. The first layer, located in the lithosphere, is related to the deformation induced at the fault, and the other one, located in the asthenosphere, is coherent with the anisotropy observed far from it, its origin is however less clear. We show that the deformation zone associated both to the San Andreas, Calaveras and Hayward Faults, is likely 40 km wide at 70 km depth. We then performed numerical thermomechanical modeling (ADELI) of the displacement of a transform plate boundary associated with the computation of the development of crystallographic fabrics using a viscoplastic selfconsistent approach (VPSC). We analyzed the distribution of the deformation in the model ant looked after the possible interactions at depth between deformation caused at surface by the strike-slip dynamic of the fault and the shearing at the base of the lithosphere caused by the horizontal displacement of the plates. Elastic properties derived from the crystallographic fabrics modeled, show that such interactions exist and induce, beneath the fault zone, a progressive rotation of the crystallographic fabrics with depth. Seismological signature of these smooth rotations is however not relevant with the presence of two anisotropic layers as proposed beneath California. We thus consider that a decoupling zone exists between the lithosphere and the asthenosphere beneath the California to account for the sharp separation between a lithospheric and an asthenospheric deformation. We furthermore estimate that anisotropy observed far form the San Andreas Fault in California cannot be explained only by the drag of the asthenosphere by the North America lithosphere as proposed in our article. Indeed, we can only expect few tenths of second of splitting delay from the anisotropic properties derived from the numerical modeling of a plate moving in the same direction and in the same velocity than the North American lithosphere only for 10 Ma of displacement. As delays observed in California rather reach 1.5 s, anisotropy in this region thus requires the existence of an active asthenospheric flow to be explained.
Le travail réalisé pendant cette thèse a permis d'apporter de nouvelles contraintes sur le développement et la distribution de la déformation dans le manteau supérieur et plus particulièrement au niveau des grandes limites de plaques décrochantes. Grâce à l'apport de l'expérience USArray et d'une dizaine d'années d'enregistrements sismologiques supplémentaires, nous avons pu étudier, de manière précise, les variations d'anisotropie dans le voisinage de la Faille de San Andreas. Nous avons confirmé et étendu l'observation de deux couches anisotropes sous cette limite de plaque. On y observe une première couche localisée dans la lithosphère marquant la déformation induite à la limite de plaque, et une autre, asthénosphérique, cohérente avec l'anisotropie observée loin de la faille et d'origine plus discutée. Nous avons montré que la zone de déformation associée aux failles de San Andreas, Calaveras et d'Hayward a, vraisemblablement, une largeur d'au moins 40 kilomètres en base de lithosphère, sous chacune de ces failles. Nous avons ensuite procédé à la modélisation thermomécanique (ADELI) de la migration d'une limite de plaques décrochante couplée à une modélisation du développement de fabriques cristallographiques par une approche viscoplastique auto-cohérente (VPSC). Ceci nous a permis d'y observer le développement de la déformation et les conséquences des possibles interactions entre la déformation décrochante en surface et le cisaillement en base de lithosphère dû au déplacement horizontal des plaques. Les propriétés élastiques déduites des fabriques cristallographiques modélisées montrent que de telles interactions existent et provoquent, sous la limite de plaques, une rotation des orientations cristallographiques avec la profondeur. Le signal associé à ces rotations progressives n'est toutefois pas cohérent avec la présence de deux couches d'anisotropie comme proposée sous la faille de San Andreas. Nous pensons par conséquent qu'il existe, sous la Californie, une zone de découplage entre la lithosphère et l'asthénosphère, permettant d'individualiser une déformation lithosphérique d'une déformation asthénosphérique. Nous estimons, en outre, que l'anisotropie observée dans l'asthénosphère sous la Californie ne peut être expliquée seulement par le cisaillement induit par le déplacement de la lithosphère Nord Amérique. En effet, les propriétés anisotropes obtenues par modélisation à partir d'une plaque se déplaçant dans une direction et une vitesse proche de celle de la plaque Amérique du Nord montrent qu'on ne peut espérer guère plus que quelques dixièmes de seconde de délai au bout de 10 Ma de déplacement. Les déphasages mesurés en Californie étant de l'ordre de 1,5 s, il est donc nécessaire d'invoquer la présence d'écoulements mantelliques actifs sous cette région.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767124

tel-00767124
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767124
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767124/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767124/file/theseBonnin.pdf

Éditeur(s) : Universite Montpellier II
Résumé : Since 1980, the expansion of a green macro-alga: Valonia aegagropila (C Agardh) is observed in Salses-Leucate lagoon (France). It is currently distributed in the north of the lagoon with important biomasses (40 gDW/m²) eroding the cover of Zostera noltii. The free form of the alga can be transported with the surface or bottom currents depending on seasons. It multiplies mainly by vegetative reproduction. There are few studies on the ecophysiological capacities of V. aegagropila. This work tries to answer why (physiological adaptation) and how (mechanical process of transport) the alga invaded the lagoon, with an approach including observations, experiments in controlled environment and biological and hydrodynamic models. The growth capacities depend on temperature and light intensities, the nutrients absorption rates and internal nitrogen and phosphorus internal quotas were measured and modelled using a Droop model based on internal quota. Vertically transport was studied with laboratory experiments and measurements of biomass transport were made into the lagoon. The biological model (growth, vertical transport, mortality) was coupled to the MARS 3D hydrodynamic model with a meshgrid of 160m. The results show an adaptation of the alga to low availability of phosphorus and an annual growth of biomass controlled by the availability of nutrient during winter. The alga seems to occupy the whole zones where growth is optimal and the risk of invasion of the southern part of the lagoon is limited. This work opens on research prospects on an ecological model (confronting physiological capacities and competition of V. aegagropila, Zostera noltii, green algae and primary production), new physiological experiments, ecological observations and potential valorisation of V. aegagropila.
Depuis 1980, est observée dans l'étang de Salses-Leucate l'expansion d'une macro-algue verte : Valonia aegagropila (C. Agardh). En 2004, elle était présente sur la presque totalité de la moitié nord de la lagune avec des biomasses importantes (jusqu'à 600 gPS/m²). L'algue envahit et érode également la couverture d'herbiers garant de la biodiversité, de la productivité et de la stabilité de l'écosystème. V. aegagropila se reproduit essentiellement de manière végétative (fragmentation des thalles) et possède la particularité de retenir de l'oxygène de la photosynthèse dans sa structure sphérique. Cet oxygène piégé lui donne la possibilité de mouvement sur la verticale et d'être transportée dans le domaine par les courants. Les conditions physico-chimiques de l'étang présentent de fortes variations saisonnières en salinité, en température et en turbidité, ainsi que des apports nutritifs faibles : la production primaire est principalement limitée par le phosphore. Il existe malheureusement peu d'informations sur V. aegagropila ainsi que trop peu de connaissances sur son écophysiologie. Elle semble vivre dans des milieux plutôt oligotrophe dans des régions tropicales à sub-tropicales. Ce travail basé sur une approche d'observations de terrain, d'expérimentations en milieu contrôlé (en laboratoire) et de modélisation des processus, a permis d'une part d'explorer les capacités adaptatives physiologiques de V. aegagropila aux conditions environnementales de l'étang et d'autre part de mettre à jour les modes de fonctionnement de la dynamique spatio-temporelle de la population. Les capacités de croissance ont été mesurées sur un large spectre de température et de lumière. Les capacités d'absorption des sels nutritifs dans l'eau et les facultés de l'algue à stocker l'azote et le phosphore dans ses tissus ont également été étudiées. D'autre part, un modèle de dynamique des populations a été conceptualisé puis développé. Les processus pris en compte dans ce modèle sont la croissance de l'algue (modèle à quota interne), la flottabilité de l'algue et la mortalité par surdensité. Ces processus ont été paramétrés en majeure partie par des expérimentations réalisées en laboratoire. Ce modèle 0D a par la suite était couplé au modèle hydrodynamique MARS3D (modèle Ifremer) mis en place sur la lagune de Salses-Leucate, utilisant deux grilles de calcul (160m ou de 80m de résolution). Les simulations réalisées permettent d'appréhender les capacités spatio-temporelles de la croissance de l'algue dans l'étang, le turnover annuel de la biomasse totale et les attracteurs de biomasse du système sous différents évènements météorologiques. Ces résultats sont comparés avec les répartitions cartographiques de la population observées in situ en 1999 et 2004 et des flux de biomasses mesurés au cours d'observations de terrain entre juin 2003 et septembre 2004. L'ensemble des résultats montre d'une part une adaptation de l'algue à évoluer dans un milieu pauvre en phosphore et d'autre part une croissance annuelle de la biomasse totale qui est principalement contrôlée par les apports hivernaux en sels nutritifs dans la lagune. Les résultats des simulations montrent également que V. aegagropila semble occuper à présent la majeure partie des zones favorables à sa croissance. Il est également montré que si sa capacité de mouvement peut favoriser la dispersion d'individus dans la lagune et accélérer la croissance de la population pour de faibles biomasses initiales, cette même capacité de mouvement joue plutôt un rôle de régulation de la population lorsque la biomasse totale devient importante. On peut penser que le risque de colonisation de l'herbier à zostère de la partie sud de la lagune (bassin de Salses) est limité. Ce travail ouvre enfin des perspectives de recherche sur l'amélioration du modèle de dynamique des populations de l'espèce, sur de nouvelles expérimentations à réaliser ou encore sur la surveillance écologique du milieu. Des propositions sont faites pour concevoir un modèle écologique confrontant les capacités physiologiques des macrophytes (algues vertes, Valonia et zostères) afin d'apréhender les phénomènes de compétitions et les modes de fonctionnement du réseau trophique de la lagune de Salses- Leucate. Des pistes sur la valorisation de la matière algale de V. aegagropila sont enfin proposées.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-2453.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2453/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Tectonically controlled landforms develop morphologic features that provide useful markers to investigate crustal deformation and relief growth dynamics. In this paper, we present results of morphotectonic experiments obtained with an innovative approach combining tectonic and surface processes (erosion, transport, and sedimentation), coupled with accurate model monitoring techniques. This approach allows for a qualitative and quantitative analysis of landscape evolution in response to active deformation in the three end-member geological settings: compression, extension, and strike–slip.Experimental results outline first that experimental morphologies evolve significantly at a short time scale. Numerous morphologic markers form continuously, but their lifetime is generally short because erosion and sedimentation processes tend to destroy or bury them. For the compressional setting, the formation of terraces above an active thrust appears mainly controlled by narrowing and incision of the main channel through the uplifting hanging-wall and by avulsion of deposits on fan-like bodies. Terrace formation is irregular even under steady tectonic rates and erosional conditions. Terrace deformation analysis allows retrieving the growth history of the structure and the fault slip rate evolution. For the extensional setting, the dynamics of hanging-wall sedimentary filling appears to control the position of the base level, which in turn controls footwall erosion. Two phases of relief evolution can be evidenced: the first is a phase of relief growth, and the second is a phase of upstream propagation of topographic equilibrium that is reached first in the sedimentary basin. During the phase of relief growth, the formation of triangular facets occurs by degradation of the fault scarp, and their geometry (height) becomes stationary during the phase of upstream propagation of the topographic equilibrium. For the strike–slip setting, the complex morphology of the wrench zone, composed of several interacting fault segments, enhances the interactions with the drainage network. Because of the widening of the main fault zone toward the surface, a significant amount of distributed deformation is observed along the wrench zone. Locally, where two terminations of fault segments interact, less than a quarter of the far field displacement can remain measurable using fault offsets, leading to a systematic underestimation of the real fault slip rate.These different experimental examples illustrate the great potential of the approach coupling deformation mechanisms and erosion–transport–sedimentation processes to investigate qualitatively and quantitatively the morphotectonic evolution of tectonically controlled landscapes.
ISSN: 0169-555X

hal-01243587
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01243587
DOI : 10.1016/j.geomorph.2015.02.011

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : We investigate experimentally the alteration of fractured class-G cement flowed by CO2-rich brine. The experiment mimics a mechanically damaged rough-walled fractured cement annulus at temperature 60 °C and pressure 10 MPa. The experiment consists of flowing a reservoir-equilibrated brine mixed with CO2 (partial pressure of 2.3 MPa) through the fracture of average aperture 14 μm at constant flow rate (100 μL min−1). This flow rate corresponds to pressure gradient representative of an average in situ hydrodynamic condition. Results indicate an intense alteration of the cement with a large removal of mass at the scale of the sample. However, the fracture alteration patterns are triggered by the initial heterogeneity of the fracture aperture; the aperture of the low aperture zones tends to decrease due to calcite precipitation whereas preferential paths develop in the zones of higher aperture associated. Nevertheless, the expected large permeability increase triggered by the mass removal is mitigated by the precipitation of a low density Si-rich amorphous material. The alteration rate will decrease with time because of the increasing distance of diffusion between the fracture where the reactants are actively renewed by advection and the portlandite and C-S-H dissolution fronts. The different zones of reaction can be adequately modeled by a simple 1D diffusion-reaction model using published kinetics coefficients and extrapolation to larger times than the experiment time can be drawn. Altogether, and in addition to the previous studies of the alteration of fractured well cement annulus, this study shows that the leakage potential is strongly controlled by the initial distribution of the aperture along the fracture: low aperture zones will tend to self-heal while localized flow in connected high aperture paths will be perennial.
ISSN: 1750-5836

hal-01346006
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01346006
DOI : 10.1016/j.ijggc.2016.01.032

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag (Germany) Springer Verlag
Résumé : International audience
Arenal volcano is nearly unique among arc volcanoes with its 42 year long (1968–2010) continuous, small-scale activity erupting compositionally monotonous basaltic andesites that also dominate the entire, ~7000 year long, eruptive history. Only mineral zoning records reveal that basaltic andesites are the result of complex, open-system processes deriving minerals from a variety of crystallization environments and including the episodic injections of basalt. The condition of the mafic input as well as the generation of crystal-rich basaltic andesites of the recent, 1968–2010, and earlier eruptions were addressed by an experimental study at 200 MPa, 900–1,050 °C, oxidizing and fluid-saturated conditions with various fluid compositions [H2O/(H2O + CO2) = 0.3–1]. Phase equilibria were determined using a phenocryst-poor (~3 vol%) Arenal-like basalt (50.5−wt% SiO2) from a nearby scoria cone containing olivine (Fo92), plagioclase (An86), clinopyroxene (Mg# = 82) and magnetite (Xulvö = 0.13). Experimental melts generally reproduce observed compositional trends among Arenal samples. Small differences between experimental melts and natural rocks can be explained by open-system processes. At low pressure (200 MPa), the mineral assemblage as well as the mineral compositions of the natural basalt were reproduced at 1,000 °C and high water activity. The residual melt at these conditions is basaltic andesitic (55 wt% SiO2) with 5 wt% H2O. The evolution to more evolved magmas observed at Arenal occurred under fluid-saturated conditions but variable fluid compositions. At 1,000 °C and 200 MPa, a decrease of water content by approximately 1 wt% induces significant changes of the mineral assemblage from olivine + clinopyroxene + plagioclase (5 wt% H2O in the melt) to clinopyroxene + plagioclase + orthopyroxene (4 wt% H2O in the melt). Both assemblages are observed in crystal-rich basalt (15 vol%) and basaltic andesites. Experimental data indicate that the lack of orthopyroxene and the presence of amphibole, also observed in basaltic andesitic tephra units, is due to crystallization at nearly water-saturated conditions and temperatures lower than 950 °C. The enigmatic two compositional groups previously known as low- and high-Al2O3 samples at Arenal volcano may be explained by low- and high-pressure crystallization, respectively. Using high-Al as signal of deeper crystallization, first magmas of the 1968–2010 eruption evolved deep in the crust and ascent was relatively fast leaving little time for significant compositional overprint by shallower level crystallization.
ISSN: 0010-7999

hal-01115717
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01115717
DOI : 10.1007/s00410-014-1040-4

Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union
Résumé : International audience
Seismic reflection profiles from the sediment rich Alaska subduction zone image short, frontally accreted, imbricate thrust slices and repeated sequences of long, underthrust sheets. Rapid landward increases in wedge thickness, backthrusting, and uplift of the forearc are observed, suggesting underthrusting beneath the wedge. These features and a widely varying frontal wedge morphology are interpreted to be caused by different modes of accretion active concurrently along the trench at different locations. Episodic wedge growth is observed in high basal friction experiments using sand as an analog material. Two phases of an accretionary cycle can be distinguished: frontal accretion of short imbricate thrust slices, alternating with underthrusting of long, undeformed sheets. The phase is shown experimentally to depend upon the surface slope of the wedge. Mechanical analysis of the forces at work predicts these two modes of deformation due to the varying frictional forces and yield strengths for a temporally varying wedge geometry. Maximum length of thrust slices is calculated for experimental conditions and confirmed by the observations. For a steep frontal slope (at the upper limit of the Mohr-Coulomb taper stability field) the overburden is too great to permit underthrusting, and failure occurs repeatedly at the wedge front producing short imbricate slices. The wedge grows forward, lowering the surface angle to the minimum critical taper. For a shallow frontal slope the reduced overburden along an active roof thrust permits sustained underthrusting, causing frontal erosion and backthrusting, steepening the wedge and thus completing the cycle.
ISSN: 0148-0227

hal-01261538
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01261538
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01261538/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01261538/file/gutscherJGR1998.pdf