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Animateur de l’axe : Monteux Julien
La Terre se distingue des autres corps planétaires par une dynamique mantellique active couplée à une tectonique des plaques. Ces processus rendent particulièrement difficile l’étude des premiers stades d’évolution de notre planète formée il y a plus de 4,5 milliards d’années. L’évolution de notre planète dépend de la nature des corps qui se sont accrétés pour la former, puis des processus qui ont permis sa structuration chimique. La Terre s’est rapidement différenciée pour former la croûte en surface, le manteau et le noyau au centre, ainsi que ses enveloppes externes (hydrosphère et atmosphère). Ce sont les interactions entre ces différentes enveloppes qui ont conduit et contrôlé l’émergence de la vie, mais aussi son maintien et son évolution jusqu’à nos jours. Dans cet axe, nous avons pour objectif de retracer l’histoire de la Terre depuis sa formation jusqu’au développement des premiers environnements favorables à la vie, en se basant sur l’expérimentation, l’analyse des échantillons naturels et la modélisation numérique.
Les objectifs principaux sont :
(1) Reproduire le scénario physico-chimique permettant de passer des compositions météoritiques à la Terre actuelle (ex. rôle de la fugacité d’oxygène, des éléments volatils). Tenter de préciser par des mesures isotopiques, la nature du matériel accrété pour former la Terre.
(2) Etudier les mécanismes d’accrétion (impacts, érosion collisionnelle, etc).
(3) Préciser les coefficients de partage des éléments pour les conditions des événements de différenciation précoce (ségrégation du noyau, cristallisation de l’océan magmatique) et ainsi mieux contraindre la composition des différents réservoirs (noyau, manteau, proto-croûte).
(4) Evaluer les changements géodynamiques au cours de l’histoire précoce de la Terre (stade océan magmatique, convection moderne, initiation de la tectonique des plaques, changement de composition de la lithosphère archéenne, environnements primitifs et apparition de la vie).
(5) Préciser les relations Terre-Lune.
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29 personnes trouvées
Opportunités de post-doc :
Chaque année, ClerVolc propose 3 bourses de post-doc d’une durée de 2 ans pour travailler au LMV sur des projets qui peuvent être en lien avec la Terre Primitive. N’hésitez pas à nous contacter pour plus d’informations (julien.monteux@uca.fr).
Post-doctorats en cours :
- Guillaume Florin (Post-dotorant Fellowship ClerVolc) : Isotopic fractionation during disequilibrium condensation.
- Marine Boulanger : (Post-dotorante Fellowship ClerVolc) : The fate of melts within the slow-spreading lower oceanic crust: New insights from Atlantis Bank.
- Antoine Bénard (Post-dotorant FellowshipClerVolc): Magmatisme, métasomatisme et recyclage dans les zones de subduction.
- Pallabi Basu (Post-dotorante ERC GOforISOBIF): Quantifier l’état d’oxygénation des océans Précambriens grâce aux isotopes stables et radiogéniques du Cerium (Ce).
Thèses en cours :
- Siddharth Khan : Thermochemical differentiation of lower mantle induced by H2O activity.
- Tristan Engels : Le comportement des volatils (C, H, N, O et S) durant les impacts lors de la formation des planètes.
- Julie Mallens : Formation et évolution des croûtes primitives, apports des systèmes isotopiques U-Th-Pb et Rb-Sr dans l’apatite.
- Théo Biget : Evolution de la différentiation crustale : une étude prétrogéochimique multi-échelles.
- Thomas Rouyer : Origine du carbone des carbonatites : contraintes apportées par les systématiques courtes périodes 146Sm-142Nd et 182Hf-182W.
- Jessy Dominique : Caractérisation chimique et physique de la limite lithosphère asthénosphère (LAB).
- Steve Kitoga : Recyclage d’un plancher océanique silicifié d’age Paléoarchéen vers la zone source des TTGs: Origine du « découplage » isotopique du silicium et de l’oxygène à Barberton (Afrique du Sud).
- Syro Lacerda : Pétrologie des granitoïdes de la portion nord de la Ceinture Mineïro et son rôle tectonique.
Thèses récentes :
- Quentin Aquila : Explorer la géochimie des océans archéens avec les Formations de fer rubanées (BIF) : apport des compositions isotopiques Hf-Nd-Pb
- Lukas Nicol : Développement et application de la mesure des isotopes de l’europium pour étudier l’évolution de l’activité hydrothermale dans les océans
- Baraa Qaddah : Modélisation numérique de la dynamique et de l’évolution thermique d’une goutte métallique en chute libre dans un milieu visqueux (LIEN)
- Claudine Israel : Retracer l’évolution de la Terre silicatée par le couplage des systèmes isotopiques lanthane-cérium et samarium-néodyme (LIEN)
- Remy Pieru : Fusion du manteau à haute pression et haute température : application à la dynamique de la Terre primitive (LIEN)
- Paul Frossard : Anomalies nucléosynthétiques du néodyme et du samarium dans les météorites, traceurs de l’origine et de l’évolution du système solaire interne (LIEN)
- Damien Freitas : Les propriétés de transport des matériaux du manteau supérieur terrestre, enseignements des expériences in situ à HP et HT (LIEN)
- Nathan Ingrao : Etude expérimentale du omportement des Terres Rares en milieu réducteur : applications à la nébuleuse solaire et à la formation des chondrites à enstatite (LIEN)
- Pierre Faure : Comportement des éléments lithophiles lors de la formation du noyau terrestre (LIEN)
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Sélection de résultats scientifiques marquants depuis 2021 :
Une bourse européenne prestigieuse pour un projet de recherche à Clermont-Ferrand
L’état de valence de l’ytterbium comme sonde à oxygène dans le système solaire primitif
Comment se comportent les cristaux dans un océan magmatique ?
Les océans magmatiques primitifs à l’origine d’éruptions volcaniques récentes
L’intérieur de la planète Mercure se dévoile un peu plus grâce à son champ magnétique
Le CO2 beaucoup plus soluble que prévu dans les basaltes à haute pression : le cycle du CO2 revisité
Une tectonique des plaques et des carbonates déjà présents sur Terre au début de l’Archéen (~4 Ga)
- Une météorite informe sur la nature des planétésimaux du système solaire primitif (2019)
- Dynamique et stabilité d’une goutte de fer en chute dans un océan magmatique (2019)
- Évolution thermique d’une goutte de métal tombant dans un océan magmatique (2020)
- Impact planétaire: Propagation des ondes de choc à l’intérieur de planètes différenciées (2019)
- Le manteau terrestre est resté partiellement fondu pendant plus de 500 Ma après la solidification de l’océan magmatique (2020)
- La fusion partielle du manteau aurait retardé l’établissement de la tectonique des plaques pendant 2.5 milliards d’années (2018)
- Evolution de la croute archéenne par l’analyse des minéraux accessoires (2020)
- Préservation des signatures primaires dans les apatites encapsulées dans un zircon (2020)
- Où se trouvent les volatils manquants ? – Le manteau inférieur terrestre comme possible réservoir (2020)
- L’oxygénation de l’atmosphère terrestre pourrait être contrôlée par la dynamique interne de notre planète (2018)
- Contraintes sur l’oxygénation atmosphérique et la glaciation globale au cours du Paléoprotérozoïque par systématiques Lu-Hf dans des Zircons (2020)
- Pas d’océan-caché dans le noyau terrestre! (2018)
- Evidence de la croissance de la graine dans la source des panaches mantelliques? (2019)
- De l’eau liquide sur Mars il y a moins de 227 millions d’années (2019)
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Publications depuis 2010 :
155 publication(s) trouvée(s).
2024
- Aydar E., Çubukçu H.E., Bal C., Cluzel N., Aladağ C.H., Ersoy O., Laporte D. (2024). Volcanic jets to commercial jets: synopsis and diagnosis. Bulletin of Volcanology vol.86, p.71, - DOI:10.1007/s00445-024-01759-z - .
- Boulanger M., Godard M., Ildefonse B., Bakouche M. (2024). Petrological Evidence for Prominent Melt‐Mush Reactions During Slow‐Spreading Oceanic Accretion. Geochemistry, Geophysics, Geosystems vol.25, - DOI:10.1029/2023GC011409 - .
- Demouchy S., Barou F., Ishikawa A., Gardes E., Tommasi A. (2024). Microstructures, hydrogen concentrations, and seismic properties of a tectonically exhumed sliver of oceanic mantle lithosphere, Moa Island, Timor-Tanimbar outer-arc, eastern Indonesia. Tectonophysics vol.887, p.230443, - DOI:10.1016/j.tecto.2024.230443 - .
- Demouchy S., Mussi A., Weidner T., Gardes E., Cordier P. (2024). Dislocations in naturally deformed olivine: Example of a mylonitic peridotite. Physics of the Earth and Planetary Interiors p.107125, - DOI:10.1016/j.pepi.2023.107125 - .
- Engels T., Monteux J., Boyet M., Bouhifd A. (2024). Large impacts and their contribution to the water budget of the Early Moon. Icarus - DOI:10.1016/j.icarus.2024.116124 - .
- Ferreira A., Stevens G., Moyen J.F., Rossouw R., Dominguez H. (2024). Metamorphic history of amphibolite facies metapelites from the Southern margin of the Limpopo Belt: In situ U-Pb dating of Zircon, monazite and rutile. Precambrian Research vol.413, - DOI:10.1016/j.precamres.2024.107566 - .
- Frossard P., Bonnand P., Boyet M., Bouvier A. (2024). Role of redox conditions and thermal metamorphism in the preservation of Cr isotopic anomalies in components of non-carbonaceous chondrites. Geochimica et Cosmochimica Acta vol.367, p.167-178, - DOI:10.1016/j.gca.2023.12.022 - .
- Furstoss J., Demouchy S., Tommasi A., Gardes E., Barou F., Marino N. (2024). Quantification of grain boundary mobilities in natural olivine by annealing experiments and full-field modelling. Tectonophysics p.230333, - DOI:10.1016/j.tecto.2024.230333 - .
- Hammouda T., Frossard P., Boyet M., Bouvier A., Newville M., Lanzirotti A. (2024). Mapping the redox state of the young Solar System using ytterbium valence state. Geochimica et Cosmochimica Acta - DOI:10.1016/j.gca.2024.03.018 - .
- Kitoga L.S., Zakharov D., Marin-Carbonne J., Boyet M., Moyen J.F., Di Rocco T., Pack A., Olivier N., Stevens G. (2024). Oxygen and silicon isotopic compositions of Archean silicified lava and cherts of the Onverwacht Group: Implication for seafloor hydrothermalism and the nature of recycled components in the source of granitoids. Chemical Geology - DOI:10.1016/j.chemgeo.2024.122407 - .
- Laurent O., Guitreau M., Bruand E., Moyen J.F. (2024). At the Dawn of Continents: Archean Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite Suites. Elements vol.20, p.174-179, 3, - DOI:10.2138/gselements.20.3.174 - .
- Monteux J. (2024). Structure et dynamique de l'intérieur de la Terre 1 dynamique du manteau terrestre. Iste editions.
- Monteux J., Andrault D. (2024). Dynamique et évolution thermique du manteau terrestre primitif. vol.Chapitre 3, p.75-107, Structure et dynamique de l'intérieur de la Terre 1 dynamique du manteau terrestre / Monteux J. éd sc./ ISTE edition. ISBN 9781789481723.
- Monteux J., Boyet M. (2024). Modalités de séparation noyau/manteau: contraintes géochimiques et dynamiques. vol.Chapitre 2, p.43-69, Structure et dynamique de l'intérieur de la Terre 1 dynamique du manteau terrestre / Monteux J. éd sc./ ISTE edition. ISBN 9781789481723.
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- Rosa A.D., Garbarino G., Rodrigues J.E., Mijit E., Jacobs J., Bugnazet D., Pasternak S., Berruyer G., Moyne A., Clavel C., Perrin F., Anzellini S., Meneghini C., Occelli F., Zhan X., Ishimatsu N., Sakai T., Boccato S., Torchio R., Hernandez J.-A., Heath C.J.S., Dominijanni S., Morard G., Antonangeli D., Petitdemange S., Wehinger B., Mezouar M., Kovalskii G., Morgenroth W., Wilke M., Di Cicco A., Bouhifd A., Irifune T., Lomachenko K.A., Mathon O. (2024). New opportunities for high pressure X-ray absorption spectroscopy at ID24-DCM and BM23 with the Extremely Brilliant Source of the ESRF. High Pressure Research p.1-29, - DOI:10.1080/08957959.2024.2364281.
- Rosa A.D., Zecchi F., Condamine P., Bouhifd A., Rodrigues J.E.F.S., Mijit E., Irifune T., Mathon O., Garbarino G., Mezouar M., Dewaele A., Ishimatsu N. (2024). The thermal equation of state of xenon: Implications for noble gas incorporation in serpentine minerals and their transport to depth. Geochimica et Cosmochimica Acta vol.378, p.99-113, - DOI:10.1016/j.gca.2024.06.001 - .
- Van Schijndel V., Cutts K.A., Pereira I., Guitreau M., Volante S., Tedeschi M. (2024). Minor minerals, major implications: using key mineral phases to unravel the formation and evolution of Earth's crust. vol.537, p.1-7, Minor Minerals, Major Implications: Using Key Mineral Phases to Unravel the Formation and Evolution of Earth's Crust, Edited By: V. van Schijndel, K. Cutts, I. Pereira, M. Guitreau, S. Volante, M. Tedeschi, Geological Society, London, Special Publications (ed.), - DOI:10.1144/SP537-2023-110.
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- Weidner T., Taupin V., Demouchy S., Gouriet K., Guitton A., Cordier P., Mussi A. (2024). From Electron Tomography of Dislocations to Field Dislocation Mechanics: Application to Olivine. Simulation in Materials Science and Engineering - DOI:10.1088/1361- 651X/ad0a42.
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- Guitreau M., Gannoun A.M., Deng Z., Chaussidon M., Moynier F., Barbarin B., Marin-Carbonne J. (2022). Stable isotope geochemistry of silicon in granitoid zircon. Geochimica et Cosmochimica Acta vol.316, p.273-294, - DOI:10.1016/j.gca.2021.09.029 - .
- Hammouda T., Boyet M., Frossard P., Cartier C. (2022). The message of oldhamites from enstatite chondrites. Progress in Earth and Planetary Science vol.9, 13, - DOI:10.1186/s40645-022-00471-w.
- Marin-Carbonne J., Decraene M.N., Havas R., Remusat L., Pasquier V., Alléon J., Zeyen N., Bouton A., Bernard S., Escrig S., Olivier N., Vennin E., Meibom A., Benzerara K., Thomazo C. (2022). Early precipitated micropyrite in microbialites: A time capsule of microbial sulfur cycling. Geochemical Perspectives Letters vol.21, p.7-12, - DOI:10.7185/geochemlet.2209.
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- Rosa A.D., Dewaele A., Garbarino G., Svitlyk V., Morard G., De Angelis F., Krstulovi ́ M., Briggs R., Irifune T., Mathon O., Bouhifd A. (2022). Martensitic fcc-hcp transformation pathway in solid krypton and xenon and its effect on their equations of state. Physical Review vol.B 105, p.144103, - DOI:10.1103/PhysRevB.105.144103.
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- Boyet M., Carlson R.W., Horan M. (2010). Old Sm-Nd ages for cumulate eucrites and redetermination of the Solar System initial 146Sm/144Sm ratio, Earth and Planetary Science Letters, 291, 172-181. - DOI:10.1016/j.epsl.2010.01.010.
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Autres publications et congrès :
5 publication(s) trouvée(s).
2024
- Condamine P., Bouhifd A., Luais B., Devidal J.L., Perrichon L., Le Bellego B., Manthilake G. (2024). Unravelling the conditions prevailing during Earth's core-mantle differentiation: experimental insight from germanium partitioning. 86th Annual Meeting of the Meteoritical Society 2024, Bruxelles, Belgique, 2024-07.
- Duprat J., Viennet J.-C., Roskosz M., Morand M., Boccato S., Amand L., Garino Y., Doisneau B., Pont S., Verdier-Paoletti M., Bernard S., Beyssac O., Gounelle M., Aléon J., Sans-Jofre P., Zanda B., Avice G., Girault F., Moynier F., Brunetto R., Pilorget C., Poulet F., Engrand C., Delauche L., Dartois E., Gattacceca J., Maurel C., Piani L., Marrocchi Y., Barucci M.A., Bonal L., Beck P., Lemelle L., Simionovici A., Libourel G., Mangold N., Rosenblatt P., Meslin P.-Y., Quitté G., Maurice S., Cousin A., Sabot B., Chacartegui Rojo I., Pierre S., Boyet M. (2024). THE CNME PROJECT, A NATIONAL CURATION CENTER FOR EXTRATERRESTRIAL SAMPLES IN France. 55th Lunar and Planetary Science Conference (LPSC), The Woodlands, United States, March 2024, - .
2017
- Andrault D., Bolfan-Casanova N., Bouhifd A., Boujibar A., Boyet M., Cartier C., Clesi V., Doucelance R., Hammouda T., Laubier M., Manthilake G., Marin-Carbonne J., Martin H., Moine B., Monteux J., Moyen J.F., Paquette J.L. (2017). Environnement de la Terre primitive: Comment construire une planète habitable ? Groupe de Recherche : ''Mécanismes géodynamiques de la Terre primitive''. Revue d'Auvergne vol.262-263, p.7-40.
2016
- Bouhifd A. (2016). Contraintes expérimentales sur les modèles de formation de la Terre. Atelier « Origine et Evolution de la Terre Primitive », Saint-Etienne, 24-25 novembre 2016.
- Monteux J., Andrault D., Samuel H. (2016). On the cooling of a deep terrestrial magma ocean. Atelier Terre Primitive, Saint-Etienne, 24-25 Novembre 2016.