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Thèse 1ère année,
UCA |
Sujet de thèse : Formation et évolution des croûtes primitives, apports des systèmes isotopiques U-Th-Pb et Rb-Sr dans l’apatite Encadrants : Martin Guitreau et Régis Doucelande
Résumé : Les planètes telluriques du système solaire, telle que la Terre, sont différenciées, ce qui signifie qu’elles sont constituées de « grands » réservoirs de compositions différentes qui se sont individualisés lors de processus géologiques majeurs. Parmi les grands réservoirs profonds, la croûte, à la surface des planètes, est le seul à être directement accessible. La croûte continentale terrestre a enregistré l’évolution de la Terre depuis environ 4,4 milliards d’années (Ga), donc presque l’intégralité de l’histoire de la Terre. Cependant, les processus documentés par la croûte continentale sont de moins en moins contraints lorsque l’on remonte dans le temps. Par conséquent, il existe un flou sur les mécanismes et la chronologie de formation et d’évolution de la croûte archéenne (>2,5 Ga). Il en va de même pour les croûtes extra-terrestres pour lesquelles nous ne disposons que de peu d’échantillons. Apporter des contraintes sur la formation et l’évolution des croûtes primitives permet de mieux comprendre la différenciation précoce des planètes et ainsi cadrer l’évolution physico-chimique des planètes.
La croûte terrestre primitive a fait l’objet de nombreuses études, notamment à l’aide des systèmes isotopiques U-Pb et Lu-Hf sur zircon, qui ont permis d’importantes avancées dans la compréhension de la chronologie de sa formation et de ses sources. Le zircon est un minéral très puissant pour ce genre d’étude mais il présente certaines limites que l’apatite peut aider à compenser. Le zircon cristallise principalement dans des magmas évolués (granite au sens large) et est peu sensible au métamorphisme, ce qui n’est pas le cas de l’apatite qui cristallise dans une grande variété de roches magmatiques et enregistre facilement les épisodes métamorphiques. Par conséquent, l’étude de l’apatite à l’aide des systèmes U-Th-Pb et Rb-Sr permettra d’aller plus loin dans la compréhension de la formation et de l’évolution des croûtes primitives. Cette approche est relativement nouvelle et elle présente un très fort potentiel d’application comme ce fût le cas pour l’utilisation couplée des systèmes U-Pb et Lu-Hf sur zircon il y a 20 ans.
L’objectif de cette thèse est triple. Dans un premier temps, je dois me familiariser avec les analyses U-Th-Pb sur apatite par spectrométrie de masse à source plasma couplée à l’ablation-laser (LA-ICP-MS) et également développer les analyses isotopiques Rb-Sr sur apatite par LA-MC-ICP-MS au sein du LMV. Dans un second temps, ces techniques seront appliquées à l’étude de la formation et de l’évolution crustale d’un craton archéen, le Dharwar Ouest (Inde) qui comprend des roches formées entre 3450 et 2500 millions d’années.
Mots Clefs : Terre Primitive, Géochimie isotopique, Apatite, ICP-MS par ablation laser, Craton archéen du Dharwar ouest
Responsabilités scientifiques et administratives :
Activités d’enseignement :
- 25h de TD – Licence 1 « Nature et Évolution de la Planète Terre » – Bases de géochronologie absolue
Publications :
Rang A :
Rang B et C :
