Pour cette thèse de trente-six mois recherchons un candidat fortement motivé par l’expérimentation HP/HT mais aussi avec une appétence certaine à la modélisation numérique. Il devra faire preuve d’une bonne aptitude à la communication orale et écrite.
Une première expérience en pétrologie expérimentale est bienvenue mais ne constitue pas une condition sine qua non. Il devra être apte à travailler en équipe. Idéalement, la thèse devrait débuter en octobre 2020, mais dans le contexte sanitaire actuel qui peut entraîner un report des validations des diplômes de master, elle pourrait être reportée jusqu’en décembre 2020 selon les contraintes du candidat choisi.
Les candidatures devront inclure une lettre de motivation, un CV, Les diplômes de MASTER 1 et 2 avec détail des notes, ainsi que l’adresse, avec Email, de deux référents susceptibles d’être contactés.
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Les documents pourront aussi être envoyés par voie électronique sous la forme d’un PDF à Laurent Arbaret (Laurent.arbaret@univ-orleans.fr).
Sujet
Ségrégation et extraction des liquides et fluides tardifs dans les mush magmatiques :
approche expérimentale dynamique à haute pression et haute température
Encadrement
Laurent Arbaret
et Aneta Slodczyk (ISTO), Jacques Précigout (ISTO), Alain Burgisser (ISTERRE, Chambéry), G. Bergantz (Univ. Washington, Seattle), M. Holness (Univ. de Cambridge), E. Azema et M. Renouf (LMGC, Montpellier).
Résumé
La différenciation planétaire ainsi que l’impact sociétal de l’activité volcanique sont tous liés aux systèmes magmatiques, dont la dynamique reste encore peu contrainte. Cependant, un changement de paradigme apparaît depuis quelques années : au lieu d’être essentiellement liquides, les corps magmatiques pourraient être constitués pour l’essentiel par des mushs, c-a-d, un mélange riche en cristaux (>>50%) constitué d’une charpente solide faible emprisonnant des poches de liquide résiduel. Ce modèle a récemment été généralisé à l’ensemble de la croûte continentale.
Les évidences géologiques mettent en avant que l’ubiquiste différenciation par extraction des liquides silicatés depuis les mush semble être contrôlée par la physique des chaines de forces dans lacharpente cristalline. Le sujet de thèse a pour ambition de contraindre le comportement mécanique (rhéologie, structuration) des magmas riches en cristaux en s’appuyant sur des expériences de déformation des mush (ou équivalent) à haute pression (HP) et haute témpérature (HT). Cette thèse a pour but de caractériser ces chaines de forces et leur influence sur la rhéologie des mush, ainsi que sur l’initiation de la localisation de la déformation. On se concentrera particulièrement sur l’effet de cette localisation de la déformation sur les capacités d’extraction des liquides et fluides tardifs.
Les expériences seront menées dans des presses à confinement gazeux (Paterson) et solide (Griggs) à l’ISTO afin d’explorer la gamme complète de pression des mushs (1 à 12 Kbars) et l’ensemble de la TCMS. Outre la rhéologie mesurée in vivo, les analyses post-mortem sur les charpentes cristallines seront réalisées en 2D au MEB et en 3D par tomographie. Les endommagements des cristaux, traceurs des concentrations des contraintes dans les mush, seront aussi analysés par spectrométrie Raman (SEM TESCAN et 514, 632, and 785 nm lasers, ISTO) et à l’EBSD (MEB ISTO/BRGM).
Les résultats expérimentaux seront associés à des simulations numériques (ISTerre et Seattle pour les chaines de forces et LMGC pour la cataclase cristalline et la localisation de la déformation). Ces simulations ne seront pas réalisées par le seul thésard, qui se consacrera essentiellement à l’expérimentation, mais se feront dans le cadre des collaborations initiées dans le projet MECAMUSH. MECAMUSH (ANR2019, Porteur L. Arbaret) servira d’environnement budgétaire, logistique et scientifique à cette thèse.
Contacts
Laurent Arbaret (Laurent.arbaret@univ-orleans.fr)
Date limite de candidature
30 Juin 2020