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Doctorant en sciences de la Terre - Magmatologie expérimentale H/F

 
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WorkplaceOrléans, Centre-Val de Loire, France
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Doctorant en sciences de la Terre - Magmatologie expérimentale H/F

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Informations générales

Référence : UMR7327-MARROU0-009
Lieu de travail : ORLEANS
Date de publication : mercredi 20 mai 2020
Nom du responsable scientifique : ARBARET Laurent
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 ¤ brut mensuel

Description du sujet de thèse

Au CNRS, l’ISTO (Institut des Sciences de la Terre d’Orléans) propose un doctorat en Magmatologie expérimentale intitulé «Ségrégation et extraction des liquides et fluides tardifs dans les mush magmatiques : approche expérimentale dynamique à HP-HT».

La différenciation planétaire ainsi que l’impact sociétal de l’activité volcanique sont tous liés aux systèmes magmatiques qui restent peu contraints. Depuis quelques années un changement de paradigme apparaît: au lieu d’être essentiellement liquides, les corps magmatiques pourraient être constitués pour l’essentiel par des mush : un mélange riche en cristaux (50%) constituants une charpente solide faible emprisonnant des poches de liquide résiduel (Bachmann & Bergantz, 2004, 2008). Ce modèle a récemment été généralisé à l’ensemble de la croute continentale (Trans-Crustal Magmatic System; Cashman et al., 2017).
Les évidences géologiques mettent en avant que l’ubiquiste différenciation par extraction des liquides silicatés depuis les mush semble contrôlée par la physique des chaines de forces dans la charpente cristalline.
Le sujet de thèse a pour ambition de contraindre le comportement mécanique (rhéologie, structuration) des magmas riches en cristaux en s’appuyant sur une approche expérimentale en déformation à HP-HT. Cette thèse va caractériser ces chaines de forces et leur influence sur la rhéologie des mush et 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.
La stratégie novatrice de cette thèse est de combiner étroitement les approches expérimentales et numériques. Les expériences seront menées en presses Paterson et Griggs à l’ISTO (1 à 12 Kbars) afin d’explorer l’ensemble de la TCMS. Les produits de départ seront des mush de plagioclase à partir de liquide synthétique haplotonalitique hydratés (Picard et al., 2013). Outre la rhéologie mesurée in vivo, les analyses post-mortem sur les charpentes cristallines (topologie de la charpente cristalline, SPO, CSD, cataclase cristalline) seront réalisées en 2D au MEB, en 3D au tomographe à résolution moyenne (Tomographe de l’ISTO, 1 µm) et au synchrotron à haute résolution (0.2 µm, ligne TOMCAT, Paul Sherrer Institut, Villingen, Suisse). Les endommagements des cristaux, traceurs des concentrations des contraintes dans les mush, seront analysés par spectrométrie Raman (micro Raman de l’ISTO et spectrométrie du CEMTHI) 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 thésard seul, qui se consacrera essentiellement à l’expérimentation, mais se feront dans le cadre des collaborations initiées dans le projet MECAMUSH. L’ANR MECAMUSH servira d’environnement budgétaire, logistique et scientifique à cette thèse.
Les collaborations se feront avec l’ISTERRE, l’Université Washington, Seattle),le LMGC/Montpellier) et l’université de Cambridge.

Contexte de travail

Cette thèse se déroulera au sein de l’Institut des sciences de la Terre d’Orléans (ISTO, ?url=https%3A%2F%2Fwww.isto-orleans.fr%2F&module=jobs&id=20429" target="_blank" rel="nofollow">https://www.isto-orleans.fr/). L’ISTO est une Unité Mixte de Recherche (UMR) sous les trois tutelles du CNRS (Délégation régionale Centre Limousin Poitou Charentes), de l’Université d’Orléans et du Bureau de Recherche Géologiques et Minières (BRGM).
Elle sera rattachée à l’Ecole Doctorale ED 552 - Énergie - Matériaux - Sciences de la Terre et de l’Univers (EMSTU).

Ce travail de recherche s’insère plus particulièrement dans les axes forts de l’équipe magma mais avec des interactions fortes avec l’équipe géodynamique. Les expériences seront réalisées au sein de l’ISTO mais des missions sont prévues dans le cadre des collaborations avec Chambéry, Seattle, Cambridge et Montpellier.

L’environnement de la thèse (expériences, analyses, missions) sera entièrement soutenu financièrement par l’ANR MECAMUSH.

Contraintes et risques

L’étudiant/e sera inscrit:e à l’université d’Orléans et sera administrativement rattachée à l’Ecole Doctorale ED 552 - Énergie - Matériaux - Sciences de la Terre et de l’Univers (EMSTU) de l’Université d’Orléans.
Des formations aux risques inhérents aux expériences à haute pression et haute températures ainsi qu’à l’utilisation de Lasers devront être suivies au début du contrat.
Des missions d’une durée d’une à trois semaines sont prévues en France (Chambéry, Montpellier, notamment) et à l’étranger (Seattle, Villingen - Suisse).

Informations complémentaires

Pour cette thèse de 36 mois, il est recherché 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 entrainer 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.

Web

In your application, please refer to myScience.fr and reference JobID 20429.


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