Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Volatile-rich, silica-undersaturated alkaline lavas record the important role of fluids during fluid-rock and magma-rock interactions in the mantle, which are key processes to understand the dynamics of the convective mantle and lithosphere-asthenosphere interactions in intracontinental settings. The aim of this thesis is to bring new constraints on the genesis of alkaline magmas by characterizing the crystallization conditions, the source and the partial melting processes taking part in the genesis of olivine nephelinites, pyroxene nephelinites and basanites from the Jbel Saghro volcanic field in the Moroccan Anti Atlas.The petrological and geochemical study of rocks and minerals coupled with the analysis of fluid inclusions constrains the pre-eruptive conditions of Saghro nephelinites to 1.7–2.2 GPa and ~1350 °C. Minerals show that nephelinitic magmas are rich in volatile elements (Cl, F, S), and fluid inclusions indicate that magmas were saturated with a CO2-rich fluid at pressures > 590 MPa. The various mineralogical assemblages and the presence of peridotite xenoliths suggest a rapid ascent for olivine nephelinites and more complex processes at depth for pyroxene nephelinites.Fractional crystallization and partial melting modelling of Saghro mafic lavas indicate that they are low-degree melts (0.6–2.5 %) of an amphibole-bearing carbonated peridotite enriched in incompatible elements, at the garnet-spinel transition (~80–85 km). Saghro nephelinites display a temporal evolution with a slight increase of the degree of melting and a decrease of the amount of residual amphibole from the oldest (olivine nephelinites, 9.6 Ma) to the most recent (pyroxene nephelinites, 2.9 Ma). Basanites form a system that is independent from nephelinites and are slightly higher-degree melts. Important variations in their chemical composition suggest variable amounts of fractional crystallization during ascent.The peculiar characteristics of Saghro nephelinites and basanites (enrichment in incompatible elements, negative anomalies in K, Zr, Hf and Ti, high Ca/Al and Zr/Hf ratios) indicate that their source was affected by carbonatitic metasomatism. The influence of this metasomatism is stronger for pyroxene nephelinites than for olivine nephelinites. These results suggest fluid-rock interactions beneath the Northwest African Craton, leading to the formation of a metasomatized mantle by CO2-rich carbonatitic components at the lithosphere-asthenosphere transition. The origin of the metasomatism inducing source enrichment and the formation of amphibole veins could be attributed to the melting of relict subducted oceanic lithosphere. The relatively low melting temperatures (< 1350 °C) suggest the absence of a thermal anomaly beneath the Jbel Saghro, and thus support a lithosphere delamination model as precursor of Saghro volca0,3nism. However, the increasing degree of partial melting over time, also observed in the Middle Atlas, together with the isotopic and geochemical similarities with Canary Islands alkaline lavas does not allow us to discard the influence of a deviation of the Canary mantle plume beneath northwest Africa.
Les laves alcalines sous-saturées riches en éléments volatils sont les marqueurs du rôle important des fluides dans le manteau et des interactions fluide-roche et magma-roche, processus clés pour comprendre la dynamique du manteau convectif et les interactions asthénosphère-lithosphère en domaine intracontinental. L’objectif de cette thèse est d’apporter de nouvelles contraintes sur la genèse des magmas alcalins en caractérisant les conditions de cristallisation, la source et les processus de fusion partielle à l’origine des néphélinites à olivine, des néphélinites à pyroxène et des basanites du champ volcanique du Jbel Saghro dans l’Anti-Atlas marocain.L’étude pétrologique et géochimique des roches et des minéraux, couplée à l’analyse des inclusions fluides a permis de contraindre les conditions pré-éruptives des néphélinites de Saghro à 1.7–2.2 GPa et ~1350 °C. Les minéraux montrent que les magmas néphélinitiques sont riches en éléments volatils (Cl, F, S), et les inclusions fluides indiquent que les magmas étaient saturés en fluide riche en CO2 à des pressions > 590 MPa. Les différents assemblages minéralogiques des néphélinites et la présence de xénolites péridotitiques suggèrent une ascension rapide des néphélinites à olivine et des processus plus complexes en profondeur pour les néphélinites à pyroxène.La modélisation des processus de cristallisation fractionnée et de fusion partielle des laves mafiques de Saghro a permis de déterminer qu’elles sont issues de faibles taux de fusion partielle (0.6–2.5 %) d’une péridotite carbonatée enrichie en éléments incompatibles, au niveau de la transition grenat–spinelle (~80–85 km) et en présence d’amphibole. Les néphélinites de Saghro montrent une évolution temporelle avec une légère augmentation du taux de fusion et une diminution de la quantité d’amphibole au résidu des plus anciennes (néphélinites à olivine, 9.6 Ma) aux plus récentes (néphélinites à pyroxène, 2.9 Ma). Les basanites forment un système indépendant des néphélinites et sont issues de taux de fusion plus élevés. Les fortes variations dans leur composition chimique suggèrent qu’elles ont subi de la cristallisation fractionnée lors de leur ascension.Les caractéristiques particulières des néphélinites et basanites de Saghro (enrichissement en éléments incompatibles, anomalies négatives en K, Zr, Hf et Ti, rapports Ca/Al et Zr/Hf élevés) indiquent que leur source a subi un métasomatisme principalement carbonatitique. L’influence de ce métasomatisme est plus forte pour les néphélinites à pyroxène que pour les néphélinites à olivine, impliquant une évolution temporelle de l’intensité du métasomatisme. Ces résultats suggèrent des interactions fluide-roche sous le craton Nord-Ouest Africain, entraînant la formation d'un manteau métasomatisé par des composants carbonatitiques riches en CO2 au niveau de la transition lithosphère-asthénosphère. L’origine du métasomatisme provoquant l’enrichissement de la source et la formation de veines d’amphibole pourrait être liée à la fusion de reliquats de croûte océanique subductée. Les températures de fusion relativement faibles (< 1350 °C) suggèrent l’absence d’anomalie thermique sous le Jbel Saghro, et favorisent donc un modèle de délamination de la lithosphère comme initiateur du volcanisme. Cependant, l’augmentation du taux de fusion partielle au cours du temps, également observée dans le Moyen Atlas, et les similitudes isotopiques et géochimiques avec les laves alcalines des îles Canaries ne permettent pas d’exclure une influence du panache des Canaries sur la source du volcanisme alcalin du Jbel Saghro.
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NNT : 2015MONTS070
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Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : ln Java island, a number of quaternary volcanoes are Iocated in a back-arc position relative to the Sunda arc volcanie axis. These volcanie centers show an important variability in the petrologic composition of their products (potassic calc-alkali, shoshonitie, alkali potassie and alkali u/trapotassie leucitic series).
L'île de Java comporte, à l'arrière de l'axe volcanique de l'arc de la Sonde, un grand nombre de volcans quaternaires dont les laves présentent une grande diversité pétrologique (séries calco-alcalines potassiques, shoshonitiques, alcalines potassiques, alcalines ultrapotassiques à leucite). Ces édifices arrière-arc, mis en place à la faveur de fractures majeures obliques par rapport à l'axe de l'arc, se situent à des distances très variables de la fosse (profondeurs du plan de Benioff comprises entre 200 et 650 km). Le but de ce travail est la caractérisation géochimique (éléments en trace et isotopes Sr-Nd-Pb) des laves arrière-arc de cette région, leur comparaison avec celles des magmas de l'axe de l'arc, et la discussion de l'origine des variations observées.

Droits : UBO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14540/11815.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14540/

Résumé : Ce travail porte sur l'inhibition de l'acier C38 en milieu acide HC1 1M par les extraits alcaloïdes issus de 2 plantes : aspidosperma album et geissospermum laeve. Biodégradables et respectueux de l'environnement, les alcaloïdes pourraient être utilisés temporairement pour prévenir la corrosion de l'acier C39 avec des taux d'inhibition supérieurs à ceux décrits dans la littérature. Dans la première partie du travail, l'influence de la concentration, du temps d'immersion et de la température sur le processus de corrosion de l'acier C38 en milieu HC1 1M en absence de polarisation et spectroscopie d'impédance électrochimique. Les analyses de surface effectuées par microscopie électronique a balayage montrent la présence d'une couche constituée d'un mélange d'oxyde de fer incorporant les alcaloïdes et qui conduit à la diminution de la vitesse de corrosion. La deuxième partie de ce travail a été consacrée à l'isolement des alcaloïdes des deux extraits afin de déterminer le ou les alcaloïdes responsables de l'activité inhibitrice et ainsi remonter aux mécanismes d’adsorption. Il a été montré que l'alcaloïde majoritaire des extraits est responsable de l'inhibition
This work is devoted to the corrosion inhibition of C38 steel in 1M HCL acid medium by alkaloids extracts from two plants : aspidosperma album and geissospermum laeve. Biodegradable and environmentally friendly, alkaloids could be used temporarily to prevent the corrosion of C38 steel with inhibition rates higher than those described in the literature. The first part of this work studies the influence of concentration, immersion time and temperature on the corrosion inhibitor by electrochemical measurements : polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. The surface analyses conducted by scanning electron microscopy showed the presence of a layer composed of an iron oxide mixture incorporating alkaloids extracts and which leads to the decrease of the corrosion rate. The second part of this work was devoted to the isolation of alkaloids of two extracts in order to determine the alkaloids responsible of the inhibitory activity and thus to determine the adsorption mechanisms. It was showed that the major alkaloids of two extracts is responsible of the inhibition activity

http://www.theses.fr/2013AGUY0578/document

Éditeur(s) : Université de la Méditerranée
Résumé : This study was supported by the Atlantic working site of the « Programme National d’Océanographie Côtière » (PNOC, PNEC since 1999). The objectives were (1) to check the existence and to understand the mechanisms of winter phytoplankton blooms in the bay of Biscay influenced by the Gironde waters (2) to determine the limiting nutrient of the primary production associated to these blooms and to follow the seasonal evolution of the limiting nutrient, (3) to understand the consequences of this early limitation on the structuration of algal populations in spring. Since phosphorus was supposed to be the major limiting nutrient of algal growth in the Gironde plume, the different forms of the phosphorus cycle as well as the bacterial compartment, central in this cycle, were also studied in term of stocks and fluxes. The sampling strategy consisted in three cruises in 1998, BIOMET 2 (January), BIOMET 3 (beginning of March), PEGASE (June) and six cruises in 1999, PLAGIA 1 to 6 (late February, late April, late May, late June, the middle of July and the beginning of October). Winter algal blooms, essentially diatoms, were actually observed both in the typical waters of the plume (S < 34.5) and at the limit of the plume and adjacent atlantic oceanic waters (S > 34.5) in the successives years 1998 and 1999. These blooms were initiated by the occurrence of short anticyclonic windows in winter, acting on physical processes which dominate the evolution and characteristics of the Gironde plume (runoff, wind direction and speed) and, ultimately, on the evolution of the depth of the mixed layer (haline stratification) and available light (decrease of turbidity). The algal growth was actually phosphorus limited in the typical waters of the plume at the end of the winter bloom, in spring and became nitrogen and phosphorus limited in summer until the first autumn gales restored the nutritive balance. More oceanic waters (S > 34.5) were probably N+P limited from the end of the winter-the beginning of spring to autumn. Phosphorus limitation of winter blooms, associated with girondine unbalanced nutritive supplies (high NO3/PO4 ratios) favoured the development of small cells at the beginning of spring and the later presence of spring blooms (June 1998, late May 1999) composed of pico and nanophytoplankton (nanoflagellates), instead of typical diatom spring blooms for temperate waters. This size reduction of algal communities is strongthened by the competition between phytoplankton and bacteria for the phosphate uptake, bacteria being more competitives at low concentrations and being phosphorus limited sometimes in spring. The decreasing size of algal cells probably acted on the structuration of the whole food web. The study of the different forms of phosphorus displayed the importance of the Dissolved Organic Phosphorus (DOP) pool. The potential biological lability and the capacity of algae and bacteria to use the DOP in spring when phosphate are undetectable was shown by the very high specific activities of alkaline phosphatases and the very rapid cycling of phosphate monoesters. According to the few estimations of actual phosphatasic activity and phosphate assimilation fluxes, the hydrolysis of DOP associated with the coupled assimilation of liberated phosphate would represent 91 to 99 % of the phosphorus fluxes into algal and bacterial cells when phosphate were exhausted. In such conditions DOP could satisfy most of microorganisms phosphorus needs.
Cette thèse s’inscrit dans le cadre du Chantier Atlantique du Programme National d’Océanographie Côtière (PNOC, PNEC depuis 1999). Les objectifs de ce travail étaient (1) de vérifier l’existence et comprendre le déterminisme de blooms phytoplanctoniques hivernaux dans les eaux du Golfe de Gascogne influencées par la Gironde, (2) de préciser le facteur limitant de la production primaire associée à ces blooms et de suivre l’évolution saisonnière de ce facteur et (3) de comprendre les conséquences de cette limitation précoce sur la structuration des populations algales au printemps. Le phosphore étant supposé être le principal élément limitant de la croissance algale dans le panache de la Gironde, les différentes composantes du cycle du phosphore ainsi que le compartiment bactérien, central dans ce cycle, ont été étudiés en terme de stock et de flux. La stratégie d’échantillonnage a consisté en trois campagnes en 1998, BIOMET 2 (janvier), BIOMET 3 (début mars), PEGASE (juin) et six campagnes en 1999, PLAGIA 1 à 6 (fin février, fin avril, fin mai, fin juin, mi-juillet et début octobre). Des efflorescences algales hivernales, constituées essentiellement de diatomées, ont effectivement été observées de façon récurrente dans les eaux typiques du panache (S < 34,5) et à la limite du panache et des eaux océaniques atlantiques adjacentes (S > 34,5) au cours des deux années successives 1998 et 1999. Ces blooms ont été engendrés par l’apparition de courtes fenêtres anticycloniques en période hivernale, ces fenêtres interférant sur les processus physiques qui prévalent sur l’évolution et les caractéristiques du panache de la Gironde (régime des débits, orientation et force du vent) et, de façon ultime, sur l’évolution de la profondeur de la couche de mélange (halostratification) et la disponibilité en lumière (diminution de la turbidité). La croissance algale était limitée par le phosphore dans les eaux typiques du panache à la fin du bloom hivernal, au printemps et devint limitée en azote et en phosphore en période estivale et ceci jusqu’à ce que les premières tempêtes automnales rétablissent l’équilibre nutritif des eaux. Les eaux à caractère plus océanique (S > 34,5) étaient plus probablement limitées par N+P dès la fin de l’hiverdébut du printemps et ce jusqu’à l’automne. La limitation des blooms hivernaux par le phosphore, associée à des apports nutritifs girondins déséquilibrés en phosphate (rapports NO3/PO4 élevés) a favorisé le développement de cellules de petite taille au début du printemps et la présence ultérieure de blooms printaniers (juin 1998, fin mai 1999) composés de pico- et de nanophytoplancton (nanoflagellés), blooms « atypiques » pour des eaux tempérées à cette saison. Cette structuration des communautés algales est renforcée par la compétition entre le phytoplancton et les bactéries pour l’acquisition du phosphate, les bactéries étant plus compétitives aux faibles teneurs en phosphate et pouvant être elles-mêmes limitées par le phosphore à certains moments du printemps. La diminution de taille des cellules algales a probablement une incidence sur la structure de taille de l’ensemble du réseau trophique. L’étude des différentes composantes du phosphore montre l’importance du pool de Phosphore Organique Dissous (POD), sa labilité biologique potentielle et la capacité des communautés algales et bactériennes à utiliser ce pool au printemps quand les phosphates sont indétectables (activités spécifiques des phosphatases alcalines très élevées, recyclage très rapide des monoesters de phosphate). Au vu des quelques estimations de l’activité phosphatasique réelle et des flux d’assimilation de phosphate, l’hydrolyse du POD associée à l’assimilation couplée du phosphate libéré représenterait 91 à 99 % des flux de phosphore vers les cellules algales et bactériennes, quand les phosphates du milieu sont déficients. Dans de telles conditions, le POD pourrait satisfaire l’essentiel des besoins des microorganismes en phosphore.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00013/12463/9298.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00013/12463/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
At the time of the collision with India (55Ma), the southern margin of Asia was a composite continental domainresulting from an already long history of successive accretions of different terranes having different rheologies.Knowledge about the structure, composition and thermal state of the Tibetan lithosphere through time is thusfundamental to understand the respective contributions of pre-Cenozoïc and Cenozoïc tectonics in the building ofthe Plateau to its present-day elevations.We focused on the boundary between the Qiangtang terrane to the south, and the Songpan-Ganze terrane to thenorth.We jointly studied deep crustal xenoliths and associated (ultra-)potassic magmatism from the Eocene basinsof Nangqian and Xialaxiu (Qinghai Province, China), north of the Qiangtang terrane. The aims were to retrievethe composition and the thermal state of the lower crust during Eocene times, to study the behavior of the lowercrust and lithospheric mantle of the Eastern Qiangtang terrane and the adjacent Songpan-Ganze terrane at the timeof the collision, and the link with the magmatic activity.Crustal xenoliths are of two types: biotite-rich, amphibole bearing metasediments; and garnet-bearing quartzofeldspathicgneisses. Such assemblages are typical of very high-grade amphibolite and granulite faciesmetamorphism; further study should allow us to quantify the pressures and temperatures those rocks experienceduntil the time they were sampled by their host lavas.Major element geochemistry places the c.a. 51-49 Ma (Spurlin et al., 2005) Xialaxiu volcanic field in a fairlydifferentiated (SiO265-70 wt%) high-K field of the calc-alcaline series. Trace element analysis suggests a strongcrustal contamination of the primary mantellic melts. C.a. 38-37 Ma (Spurlin et al., 2005) Nangqian magmaticbodies span across the alkaline series, with high to extreme (K2O6wt%) values. Complex major and traceelement patterns, coupled with high-resolution microprobe data on pyroxene xenocrysts, suggest that enrichmentoccurred at the source by metasomatism of the lithospheric mantle.Further work will precise which mechanisms could have accounted for such a metasomatism of the mantle beneaththe Northern Qiangtang terrane during Eocene, and whether the lower crust had an autochtonous or allochtonousnature.
Geophysical Research Abstracts
Vienne, Austria

insu-01308919
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01308919