Aeres Bilan

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Aeres Bilan

  1. 1. Laboratoire de Sciences de la Terre<br />Intérieur de la Terre<br />
  2. 2. Grandes questions posées<br />Impact de la pétrologie sur la dynamique des zones de subduction ?<br />Dynamique et composition de la Terre primitive ?<br />Evolution à long terme du manteau et du noyau ?<br />Origine de l’atténuation sismique ?<br />
  3. 3. Des projets phares<br />ANR SUBDEF (2008-2011) <br />ANR ETHER (2006-2009)<br />ANRDyn-BMO(2008-2011)<br />+ projets INSU, ESRF, APS, NSF<br />
  4. 4. Thèses<br />OndrejSramek *<br />Nadège Hilairet *<br />Julien Monteux *<br />Tristan Ferroir *<br />Nicolas Flament *<br />Mélanie Chollet *<br />Laura Milleli *<br />Sylvain Petitgirard *<br />Lucile Bezacier<br />Antoine Rozel<br />Martina Ulvrova<br />Stéphanie Durand<br />
  5. 5. Des collaborations privilégiées<br />University of Chicago<br />University of Illinois<br />University of Yale<br />University of Sydney<br />Université de Tokyo<br />University of Berkeley<br />Los Alamos National Laboratory<br />GeophysicalLaboratory<br />Advanced Photon Source<br />European Synchrotron Radiation Facility<br /><ul><li>Institut de Physique du Globe de Paris
  6. 6. UMET Lille
  7. 7. CRPG Nancy
  8. 8. IMPMC Paris
  9. 9. LPG Nantes
  10. 10. LGCA Grenoble
  11. 11. IAS Orsay</li></li></ul><li>Des nouveaux équipements<br />FIB et METET (Centre Lyonnais de Microscopie électronique)<br />Moyens de calcul : <br /> 3 clusteurs pour 130 noeuds<br />
  12. 12. Des bases de données<br />- a database of computed Raman and infrared spectra and other physical properties for minerals<br /><ul><li> freely-available for teaching and research purposes
  13. 13. web-based user-friendly format
  14. 14. crystal structure, Raman spectra, infrared peaks, dielectric tensors</li></ul>Razvan Caracas et IngEmaBobocioiu<br />
  15. 15. Principaux résultats ANR SUBDEF (Deformation and seismicimaging of subduction zones)<br />
  16. 16. Premières mesure HPHT in situ de déformation de serpentines<br />Hilairet et al., Science 2007<br /><ul><li>Relaxation visqueuse sur des temps de déformation post-sismique
  17. 17. Limite en profondeur la zone sismogène
  18. 18. Favorise l’initiation de la subduction</li></li></ul><li>Mesures des constantes élastiques de l’antigorite (serpentines)<br /><ul><li>Forte anisotropie dans la vitesse de propagation pour des serpentinites déformées
  19. 19. Prédictions des vitesses peuvent être utilisées pour détecter les serpentinites et quantifier la déformation dans les zones de subduction</li></li></ul><li>Principaux résultats transitions de phases dans les zones de subduction<br />
  20. 20. Mesures HPHT en temps résolu de la déshydratation de phases hydratées<br /> Exemple : talc = clinoenstatite + coesite + H2O<br />La vitesse de libération de l’eau lors des réactions de déshydratation<br />du talc, de la phase 10Å, de l’antigorite est assez rapide<br />pour causer l’affaiblissement hydraulique des roches du manteau<br />Chollet et al., EPSL, 2009<br />Chollet et al., JGR ,in press<br />Imax/2<br />à 4.5 GPa - 950 K<br />talc = 2.95, mesuré<br />H2O = 1.33, calculé<br />t1/2<br />Teneur H2O talc :<br />4.7 wt%<br />Vfluid =1.8 10-5 m3fluid.m-3rock.s-1<br />
  21. 21. Pétrologie de la croûte océanique en subduction<br />Diagramme de phase dans le manteau inférieur<br />Densité de l’assemblage en profondeur<br />Perrillatet al., PEPI (2006), Ricolleauet al., Amer. Mineral. (2008), Ricolleauet al., JGR (2010)<br />
  22. 22. Principaux résultats Terre primitive(ANR ETHER)<br />
  23. 23. Formation du noyau<br />Monteux et al., GRL 2007, EPSL 2009<br />Ichikawa et al., FDR 2010, JGR 2010<br /><ul><li>Premiers modèlesmultiphasés de formation du noyau
  24. 24. Premiers modèles de dynamique de la ségragation du métaldans un océan de magma
  25. 25. Température post-impact = paramètrefondamental pour les processus de ségrégation du noyau</li></ul>Ricard et al., EPSL 2009<br />
  26. 26. Continents pendant l’Archéen<br /><ul><li>Des continents plats
  27. 27. Des continents inondés
  28. 28. Relation lithosphère-climatdifférente de la Terre moderne</li></ul>Rey et Coltice, Geology 2008<br />Flament et al., EPSL 2008<br />
  29. 29. ID22NI nano-probe<br />Interstellar grains<br /><ul><li>50 – 100 nm @ 18 keV
  30. 30. different compositions
  31. 31. n-XRD, n-XANES next</li></ul>3μm<br />Si<br />Ca<br />Zn<br />Fe<br />1μm<br />Ca<br />Fe<br />Ni<br />FISC = First InterStellar Candidate<br />scale change <br />1 x 1 μm2 200 x 150 nm2<br />Nano-heterogeneity<br />Thermodynamics = History of <br />(pre)-solar grains<br /><br />Bleuet, Simionovici, Lemelle, Ferroir, Cloetens, Tucoulou, Susini, App. Phys. Lett., 2008, Vol. 92, <br />213111-1–3.<br />Westphal , …, Simionovici, Lemelle, Ferroir, <br />Cloetens, et al., AIP Procedings, 2010, in print<br />
  32. 32. Principaux résultats Evolution du manteau et du noyau<br />
  33. 33. Un océan de magma à la base du manteau(ANR BMO)<br /><ul><li>Dernière trace d’océanmagmatiquesur Terre
  34. 34. Retarde le démarrage du champ magnétique
  35. 35. Forme un réservoirchimiqueisolé du manteau</li></ul>4.52 Ga<br />4.50 Ga<br />3.50 Ga<br />today<br />Labrosse et al., 2007<br />
  36. 36. Composition du manteau et du noyau<br /><ul><li>first (Mg,Fe)SiO3perovskite - post-perovskite phase diagram in the MgSiO3-FeSiO3 chemical system
  37. 37. Predictions of physical properties with chemistry</li></ul>(Wolf, Caracas, Asimow, 2008)<br />CaracasetCohen, PEPI., 2008<br />
  38. 38. Tectonique des plaques et dynamique du manteau<br /><ul><li>La tectonique des plaques estl’expressiond’une convection avec des variations d’endommagement, de taille de grains et de l’anisotropie
  39. 39. La redistribution des continents en surface génére des provinces magmatiquesgéantes sans panache</li></ul>Landyut et al., GJI 2008<br />Ricard et Bercovici, JGR 2009<br />Coltice et al., Geology 2007, GR 2009<br />Phillips et Coltice, JGR 2010<br />
  40. 40. Evolution thermique du manteau et du noyau<br /><ul><li>La tectonique des plaques estl’expressiond’une convection avec des variations d’endommagement, de taille de grains et de l’anisotropie
  41. 41. Le mode de refroidissement du manteauestinfluencé au premier ordre par la tectonique des plaques</li></ul>Labrosse et Jaupart, EPSL 2007<br />
  42. 42. Principaux résultats Atténuation des ondes sismiques dans le manteau<br />
  43. 43. Interprétations des mesures d’atténuation (fréquence, température, transitions de phases)<br /><ul><li>Individualiser l’atténuation dépendante de la fréquence
  44. 44. Prédire l’atténuation liée aux variations de température
  45. 45. Contraindre les propriétés des changements de phase par les mesures d’attenuations</li></ul>Levic et al., EPSL (2009)<br />Matas et Bukowinski (2007)<br />Ricard et al., PEPI (2009)<br />Chambat et al., EPSL (2010)<br />
  46. 46. Bilan<br />Equipes vives<br />Positionnement mondial<br />Projets de premier plan financés<br />Résultats à fort impact<br />

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