Dissertations / Theses: 'Géologie profonde'

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Collet, Thierry. "Hydrodynamique d'un réservoir fissuré profond en domaine de socle : site du Cézallier (Massif central français), Programme Géologie profonde de la France." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20216.

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Abstract:

L'etude vise a preciser et a synthetiser le comportement hydrodynamique d'un systeme geothermal actif. Des pompages de courte et de longue duree ont ete realises dans un doublet de forages profonds de 500 et 1400 m. La synthese de ces essais permet de definir un modele de fonctionnement hydraulique a l'echelle des forages. Le suivi de la piezometrie des forages pendant une annee a montre que le domaine est forme de la superposition de plusieurs systemes aquiferes reliee entre eux par des ecoulements soit d'origine superficielle, soit d'origine profonde

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Bonnay, Marianne. "Caractérisation et transfert des magmas felsiques dans la croûte moyenne à profonde : Exemple : le Mont Hay en Australie Centrale." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/NQ62007.pdf.

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Marion, Eva. "Interactions croute océanique profonde-eau de mer dans les Gabbros de la zone M. A. R. K. (Mid-Altantic Ridge/ Kane fracture Zone)." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066241.

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Abstract:

Cette these a pour but d'illustrer le processus a l'origine de l'alteration d'une portion plutonique de la croute oceanique presente a l'affleurement a proximite d'une faille transformante majeure. Les roches qui ont fait l'objet de cette etude ont ete recoltees par le submersible nautile sur le mur ouest de la ride medio-atlantique, durant la campagne hydrosnake en aout 1988. Cet echantillonnage est essentiellement constitue de roches gabbroiques montrant des degres variables d'alteration. La premiere partie de cette these est consacree a l'expose des donnees concernant le contexte d'echantillonnage: la zone m. A. R. K. (intersection est de la dorsale medio-atlantique avec la zone de fracture kane). Cet expose consiste d'abord en une revue bibliographique des donnees geophysiques et geologiques existantes. On y decrit egalement en detail les sites d'echantillonnage du point de vue geologique. La nature des echantillons et les structures observees au cours des plongees nous ont permis de dessiner une carte geologique schematique de la zone m. A. R. K. Les parties 2 et 3 traitent de la petrologie detaillee des echantillons. La deuxieme partie a pour but l'etude des textures et de la chimie des phases primaires. Celles-ci montrent la grande variete de l'echantillonnage a l'echelle du massif d'intersection. Ces caracteristiques sont discutees en comparaison de donnees disponibles sur d'autres roches gabbroiques de contexte similaire. La troisieme partie est consacree a l'etude des recristallisations secondaires et des processus d'interaction eau-roche. On a observe quelques echantillons a textures complexes de deformation et recristallisations precoces dans le facies amphibolite. Cependant, la majeure partie des recristallisations metamorphiques est de plus bas grade et aboutit a la cristallisation de tout un cortege de mineraux secondaires caracteristiques des facies de transition et schiste vert. Les dernieres phases developpees sont typiques du facies zeolite. La plupart des phases sont hydratees, elles indiquent un episode important et pluriphase de circulation de fluides dans les gabbros pendant leur mise en place au sein du massif d'intersection. La derniere partie regroupe les donnees de geochimie isotopique (de l'oxygene et du strontium) mesurees sur une selection d'echantillons. On y traite des interactions entre les fluides derives de l'eau de mer et les roches de la croute oceanique profonde. Ce chapitre a pour but de quantifier les rapports eau/roche, les temperatures isotopiques d'interaction, aussi de caracteriser la composition isotopiques du fluide. Les resultats sont compares a ceux deduits de l'etude paragenetique et a d'autres etudes geochimiques. En conclusion on discute des implications de ces donnees sur les processus de circulation des fluides dans la croute oceanique profonde au regard du contexte particulier de mise a l'affleurement des gabbros

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Osorio-Leon, Ivan-David. "Dynamiques oxiques-anoxiques dans la subsurface continentale : prédiction et contrôle sur l'altération des roches et la biomasse profonde." Electronic Thesis or Diss., Université de Rennes (2023-....), 2023. http://www.theses.fr/2023URENB039.

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Abstract:

Les réactions redox impliquant l’oxygène dissous (OD) sont les plus énergétiques et offrent une source majeure d'énergie pour la biosphère profonde. La capacité des milieux fracturés à transporter rapidement des eaux oxygénées de la surface vers la profondeur permet le maintien d’une hydrosphère oxique profonde (HOP) jusqu’à présent négligée. Cette thèse porte donc sur l’origine, la dynamique et les conséquences de cette HOP. Dans un premier temps, nous établissons un cadre conceptuel pour identifier les facteurs qui contrôlent le transport réactif de l’OD à l’échelle d’un bassin versant. Nous développons un modèle d’interactions eau-roche afin de prédire la profondeur de l’HOP. Ce modèle est ensuite utilisé pour expliquer l’occurrence d’une HOP dans les premiers 300 mètres de profondeur de l’Observatoire de la Zone Critique de Ploemeur. Nous étudions le δ18O de l'OD au sein de l'HOP afin d'identifier la distribution des processus biotiques et abiotiques qui contrôlent la réactivité de l'OD dans le bassin versant. Dans un deuxième temps, nous développons deux expériences in-situ pour explorer les conséquences de l’HOP sur le fonctionnement biogéochimique de la subsurface. Grâce à un test de traçage réactif à l'OD et une expérience d'incubation de minéraux, nous démontrons, respectivement, la réponse de la biomasse planktonique et de celle attachée aux minéraux aux dynamiques oxiques-anoxiques de la subsurface. Ces travaux mettent en lumière une HOP dans laquelle les processus biogéochimiques souterrains sont sensibles aux dynamiques hydrologiques de surface impliquant le transport de l'OD, remettant ainsi en question le paradigme de la biosphère profonde en tant que système inertiel et anoxique
Redox reactions involving dissolved oxygen (DO) are the most energetic and provide a major source of energy for the deep biosphere. The ability of fractured rocks to rapidly transport oxygenated waters from the surface to depth allows for the existence of a deep oxic hydrosphere (DOH), which has been historically neglected. This thesis focuses on the origin, dynamics, and consequences of this DOH. First, we establish a conceptual framework to identify the factors controlling the reactive transport of DO at the watershed scale. We develop a water-rock interaction model to predict the depth of the DOH. This model is used to explain the occurrence of a DOH within the first 300 meters of the aquifer in the Critical Zone Observatory of Ploemeur. We investigate the δ18O of DO within the DOH to identify the distribution of biotic and abiotic processes that control the reactivity of DO in the watershed. Second, we conduct two in-situ experiments to explore the consequences of the DOH on the biogeochemical functioning of the subsurface. A reactive DO tracer test and a mineral incubation experiment are developed to study the response of, respectively, the planktonic and mineral-attached biomass to oxic and anoxic dynamics in the subsurface. This work highlights a DOH in which subsurface biogeochemical processes are sensitive to surface hydrological dynamics involving the transport of DO, thus challenging the paradigm of the deep biosphere as an inert and anoxic system
Las reacciones redox que involucran oxígeno disuelto (OD) son las más energéticas y proporcionan una fuente importante de energía para la biosfera subterránea. La capacidad de las rocas fracturadas para transportar rápidamente aguas oxigenadas desde la superficie hasta la profundidad permite la existencia de una hidrosfera óxica profunda (HOP), que históricamente ha sido ignorada. Esta tesis se centra en el origen, la dinámica y las consecuencias de esta HOP. En primer lugar, establecemos un marco conceptual para identificar los factores que controlan el transporte reactivo del OD a escala de cuenca. Desarrollamos un modelo de interacción agua-roca para predecir la profundidad de la HOP. Este modelo se utiliza para explicar la ocurrencia de una HOP dentro de los primeros 300 metros del acuífero en el Observatorio de la Zona Crítica de Ploemeur. Investigamos el δ18O del OD dentro de la HOP para identificar la distribución de los procesos bióticos y abióticos que controlan la reactividad del OD en la cuenca. En segundo lugar, realizamos dos experimentos in-situ para explorar las consecuencias de la HOP en el funcionamiento biogeoquímico del subsuelo. Se desarrolla una prueba de trazador reactivo con OD y un experimento de incubación mineral para estudiar la respuesta de la biomasa planctónica y adherida a los minerales, respectivamente, a las dinámicas óxicas y anóxicas en el subsuelo. Este trabajo destaca una HOP en la que los procesos biogeoquímicos subterráneos son sensibles a las dinámicas hidrológicas superficiales que implican el transporte de OD, desafiando así el paradigma de la biosfera profunda como un sistema inerte y anóxico

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Ducassou, Emmanuelle. "Évolution du système turbiditique profond du Nil au cours du Quaternaire récent." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13263.

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Abstract:

Ce travail, basé sur l’analyse et l’interprétation de prélèvements (carottes kullenberg et calypso) calibrées avec des données acoustiques (sismique 3,5 kHz et multifaisceaux), propose une reconstruction du fonctionnement sédimentaire récent (derniers 250 ka) du système turbiditique profond du Nil (STPN). Pour cela, une étude stratigraphique détaillée et basée sur plusieurs outils a été nécessaire pour dater des séries sédimentaires riches en événements gravitaires et s’étendant sur plusieurs cycles glaciaire/interglaciaire. C’est l’établissement d’une écostratigraphie basée sur les assemblages de foraminifères planctoniques et calibrée avec des outils isotopiques et téphrochronologiques qui a permis d’atteindre une résolution d’étude proche de 2000 ans. Les résultats obtenus montrent que contrairement à la majorité des grands STP argilo-silteux modernes, alimentés par une source ponctuelle, le domaine profond de la marge nilotique comprend plusieurs éventails dont certains ont été alimentés en même temps. L’analyse détaillée des faciès et séquences sédimentaires a permis de mettre en évidence un fonctionnement sédimentaire lié aux conditions environnementales affectant le bassin versant du fleuve Nil et son delta. Ainsi, dans le STPN, le forçage climatique nuance le forçage glacio-eustatique classique et à l’origine des modèles stratigraphiques actuels. Les contrastes climatiques de l’Afrique nord orientale permettent notamment l’alimentation d’éventails turbiditiques pendant des périodes de haut niveau marin. Les crues majeures du Nil sont également à l’origine de processus de transport et de dépôt jusque-là peu documentés.

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Keita, Seny. "Comportement des gaz dans des ouvrages souterrains fermés." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS385.

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Abstract:

Le stockage en couche géologique profonde est considéré aujourd’hui comme une référence à l’international pour la gestion des déchets radioactifs. Dans le cadre de l’étude de faisabilité d’un tel stockage en France, un laboratoire de recherche souterrain a été construit par l’agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) en Meuse/Haute-Marne. Dans ce contexte, tous les échanges gazeux et l’évolution de la chimie de l’air dans les ouvrages souterrains, galeries, micro-tunnels (alvéoles) et forages, doivent être compris. Le défi technologique est de suivre en continu une large gamme de molécules gazeuses à de faibles concentrations dans ces espaces confinés. Les travaux de cette thèse portent sur le comportement des gaz dans des ouvrages souterrains fermés et s’inscrivent dans cette problématique. Une station de surveillance de gaz nommée "Flair soil™" autonome a été conçue dans le but de réaliser un suivi in situ, en continu et en temps réel de l’évolution de la composition du gaz dans différents ouvrages, galeries et micro-tunnels du laboratoire souterrain de Bure. Ce dispositif est composé de deux analyseurs de concentrations de gaz. i) un spectromètre de masse quadripolaire dont le principe consiste à séparer les espèces gazeuses dans un mélange de gaz en fonction de leur rapport masse (m) sur charge (z). Il permet de suivre l'évolution de plusieurs espèces de gaz telles que les hydrocarbures légers, les gaz nobles, les gaz à effet de serre, l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, le monoxyde de carbone et le sulfure d’hydrogène. ii) un spectroscope laser infrarouge (Picarro) dont le principe consiste à introduire un échantillon de gaz dans une cavité optique et à déterminer l’absorbance optique de l’échantillon, fournissant ainsi des mesures simultanées des concentrations en CO2, CO et CH4. Après plusieurs mois de tests et calibrations dans le laboratoire souterrain, cette station a été utilisée pour des suivis de l’air d’une galerie et de plusieurs micro-tunnels fermés. Les résultats du suivi de l’évolution des gaz dans une galerie souterraine sur 4 mois ont conduit à mettre en évidence des évolutions différentes des gaz selon deux périodes : i) une période où les galeries sont ventilées et où l’activité humaine est importante (jours ouvrés) et ii) une période où les galeries ne sont pas ventilées et où il n’y a aucune activité humaine (weekends, jours fériés et/ou vacances). Ces observations permettent de mettre en exergue les sources et puits de trois gaz (CO2, CO et CH4) dans ces ouvrages. En effet, les gaz peuvent être consommés ou produits par plusieurs processus se produisant dans le Laboratoire de Recherche Souterrain, comme le dégazage du CO, du CO2 et du CH4 à partir de l'eau interstitielle de la roche, l'apport par la ventilation et la production par l’activité humaine, la production de CO ou de CO2 dans les gaz d'échappement des moteurs d’engins thermiques, la consommation de CO2 par la carbonatation du béton. Les suivis des gaz dans les micro-tunnels complètent les informations sur les échanges de gaz entre la roche, l’atmosphère de ces ouvrages et leur chemisage en acier. Ici, des teneurs de quelques ppm de dihydrogène produit par la corrosion anoxique de l’acier ont été détectées. Le suivi de la composition du gaz dans les ouvrages du laboratoire souterrain de Meuse/Haute-Marne révèle des processus complexes affectant les espèces de gaz dans les galeries et les micro-tunnels. Nos résultats montrent que les échanges de gaz avec le Callovo-Oxfordien et les matériaux présents jouent un rôle important dans la compréhension du bilan gazeux global. Les matériaux cimentaires agissent comme un puits de CO2, tandis que la roche argileuse est une source de CO2, CO et CH4. Grâce à ces suivis, la présence de CO dans ces ouvrages souterrains a été quantifiée pour la première fois. Il reste cependant à affiner la compréhension des processus de production et de consommation de ce gaz dans ce contexte
The deep geological repository is today considered the international reference for radioactive waste management. As part of the feasibility study for such a repository in France, an Underground Research Laboratory has been built by the French national radioactive waste management agency (Andra) in Meuse/Haute-Marne. In this context, gas exchanges and the evolution of air chemistry in underground structures - galleries, micro-tunnels (alveoli) and boreholes - need to be understood. The technological challenge is to continuously monitor a wide range of gaseous molecules at low concentrations in confined spaces. The work in this thesis concerns the behavior of gases in closed underground structures, and is part of this problematic. A gas monitoring station called "Flair soil™" has been developed for continuous, real-time, in situ monitoring of gas composition evolution in several structures, galleries and micro-tunnels in the Bure underground laboratory. The station includes two complementary gas concentration analyzers. i) a quadrupole mass spectrometer, which separates gaseous species in a gas mixture according to their mass (m) to charge (z) ratio. It can be used to monitor the evolution of several gas species, such as light hydrocarbons, noble gases, greenhouse gases, oxygen, hydrogen, nitrogen, carbon monoxide and hydrogen sulfide. ii) an infrared laser spectroscope (Picarro) based on the principle of introducing a gas sample into an optical cavity and determining the optical absorbance of the sample, allowing simultaneous measurement of CO2, CO and CH4 concentrations. After several months of testing and calibration in the underground laboratory, this station was used to monitor the air in a gallery and several closed micro-tunnels. The results of monitoring gas evolution in an underground gallery over a period of 4 months have highlighted different gas evolutions according to two periods: i) a period when the galleries are ventilated and there is significant human activity (working days) and ii) a period when the galleries are not ventilated and there is no human activity (weekends, holidays and/or vacations). These observations highlight the sources and sinks of three gases (CO2, CO and CH4) in these structures. In fact, the gases can be consumed or produced by several processes occurring in the Underground Research Laboratory, such as the degassing of CO, CO2 and CH4 from the pore water in the rock, the supply by ventilation and production by human activity, the production of CO or CO2 in the exhaust gases of internal combustion engines, and the consumption of CO2 by the carbonation of concrete. Gas monitoring in micro-tunnels supplements information on gas exchange between rock, atmosphere and steel casing. Here, levels of a few ppm of dihydrogen produced by anoxic corrosion of the steel were detected. Monitoring gas composition in the Meuse/Haute-Marne underground laboratory reveals complex processes affecting gas species in galleries and micro-tunnels. Our results show that gas exchanges with the Callovo-Oxfordian and the materials present play an important role in understanding the overall gas balance. The cementitious materials act as a CO2 sink, while the clay rock is a source of CO2, CO and CH4. Thanks to this monitoring, the presence of CO in these underground structures has been quantified for the first time. However, we still need to refine our understanding of how this gas is produced and consumed in this context

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Popescu, Irina. "Analyse des processus sédimentaires récents dans l'éventail profond du Danube (mer noire)." Brest, 2002. http://www.theses.fr/2002BRES2012.

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Jacquot, Thierry. "Dynamique de mise en place d'un appareil leucogranitique dans la chaîne hercynienne : le Massif d'Échassières, Allier, Massif Central Français." Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10440.

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Abstract:

Un modèle de mise en place d'un complexe leucogranitique à niveau structural élevé est proposé avec l'étude de pétrologie structurale du Massif Tardihercynien d'Echassières qui comporte trois corps : le pluton plurikilométrique des colettes à protolithionite-muscovité, tungstifère, avec en contact Sud, l'apex plurihectométrique hyperdifférencié de Beauvoir à lépidolite-topaze, SN et métaux rares, et le réseau filonien quartzo-aplitique A W de la Bosse. L'architecture des granites est abordée en confrontant données structurologiques (sur les foliations magmatiques plano-linéaires) et pétrologiques (notamment sur la cristallochimie des micas et permettant de définir facies, discontinuités et litages magmatiques). La vision tridimensionnelle du granite de Beauvoir est due à des études complémentaires de surface et d'un sondage GPF. Il est montré que les trois corps sont contemporains, avec des structurations acquises dans le contexte d'une contrainte régionale N2OE. Un duplex constitué par des cisaillements sénestrés N6OE facilite la montée du magma des Colettes. Celui-ci induit alors à sa bordure la déflation d'un panneau de schistes, avec ouverture d'un caisson incliné vers le sud ou se met en place la granite de Beauvoir. Ce dernier est pétrologiquement hétérogéne ; de fait, ses fluidalités traduisent un phénomène d'empilement progressif de stocks provenant du sud. La génèse de litages de contact (liés à des transferts chimiques au niveau de discontinuités magmatiques) diastrophiques (par nucléation accrue des minéraux au niveau de zones de cisaillement), est en rapport avec la constitution de ce corps granitique composite

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Lecoeuvre, Aurélien. "Influence de l’altération des roches mafiques et ultramafiques sur la diversité et l’adaptation des communautés microbiennes associées." Thesis, Université de Paris (2019-....), 2020. https://wo.app.u-paris.fr/cgi-bin/WebObjects/TheseWeb.woa/wa/show?t=4669&f=29432.

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Abstract:

La subsurface est considérée comme le plus vaste habitat sur Terre, abritant la majorité de la biomasse et des espèces microbiennes. La croûte océanique constitue le plus grand aquifère de notre planète où les réactions eau-roche pourraient fournir des sources de carbone abiotique et d’énergie à la base de la structuration des écosystèmes profonds. Cette thèse s’intéresse à deux réactions majeures associées à l’hydrothermalisme en subsurface, que sont la serpentinisation des péridotites mantelliques et l’altération des basaltes cristallins, pour comprendre comment l’altération des roches peut soutenir les écosystèmes microbiens profonds. Dans cet objectif, la diversité des communautés microbiennes et leur potentiel métabolique ont été caractérisés (i) sur un site hydrothermal serpentinisé, à savoir le site hydrothermal de Old City (OCHF), récemment découvert dans la région orientale de la dorsale ultralente sud-ouest indienne (SWIR), (ii) ainsi que dans un aquifère basaltique influencé par des injections de gaz acides, situé à Hellisheiði (Islande). Les approches métagénomiques ont révélé que la diversité microbienne et les métabolismes à OCHF dépendent de l’influence relative des fluides dérivés de la serpentinisation et de l'eau de mer. De plus, nos résultats suggèrent une forte hétérogénéité au sein et entre les évents hydrothermaux, probablement due aux fluides hydrothermaux très diffus dans ces évents. Les niches microbiennes sont potentiellement discriminées à la micro-échelle selon l’interaction entre les fluides hydrothermaux et l'eau de mer, fournissant ainsi différents nutriments. Un résultat majeur de cette thèse est la mise en évidence de phylotypes microbiens, potentiellement influencés par la serpentinisation, à OCHF proches de microorganismes d’écosystèmes serpentinisés terrestres plutôt qu'à son unique analogue océanique, à savoir le site hydrothermal de Lost City (LCHF). Or, OCHF est situé dans la région la plus amagmatique de la SWIR, alors que les gabbros sont répandus sous LCHF. Nous avons donc postulé que les intrusions magmatiques, impactant à la fois la minéralogie et la température et composition des fluides hydrothermaux, pourraient être le principal facteur expliquant les différences entre les communautés microbiennes d’OCHF et LCHF. Les comparaisons génomiques des populations microbiennes vivant dans des systèmes serpentinisés distincts ont mis en évidence plusieurs stratégies d'adaptation pour faire face aux conditions extrêmes liées à la serpentinisation. En outre, cette thèse présente les fonctions métaboliques des groupes taxonomiques dans l'aquifère basaltique de Hellisheiði, où l'altération des roches et les précipitations de minéraux suite aux injections de gaz soutiennent fortement les communautés microbiennes. Cette thèse vient étayer les preuves antérieures selon lesquelles l'écologie des écosystèmes microbiens profonds est fortement liée aux processus abiotiques de subsurface qui dépendent des régimes hydrogéologiques
The subsurface is considered as the largest habitat on Earth hosting the majority of microbial biomass and species diversity. The oceanic crust constitutes the largest aquifer of our planet where water-rocks reactions provide sources of aiotic carbon and energy from which deep microbial communities may flourish in the absence of light. In the framework of this thesis, we focused on two major subsurface hydrothermal processes, namely the aqueous alteration of crystalline basalts and the serpentinisation of peridotites, with the aim to study the influence of rock alteration on the associated microbial communities’ ecology. To this aim, microbial communities diversity and their metabolic potential were characterized for (i) the recently discovered serpentinite-hosted hydrothermal field, namely the Old City hydrothermal field (OCHF), located on the eastern region of the ultraslow southwest Indian ridge (SWIR) and (ii) a basaltic aquifer influenced by anthropogenic gas injections at Hellisheiði, Iceland. Metagenomic approaches revealed that microbial diversity and metabolisms at OCHF depend on the relative influences of serpentinization-derived fluids and seawater. Moreover, our results suggested strong heterogeneities within and between hydrothermal vents, likely due to diffuse hydrothermal fluid venting. In these vents, the microbial niches are potentially partitioned at the microscale according to the relative contribution of serpentinization derived hydrothermal fluids and seawater, hence providing different pools of nutrients. A major outcome of this thesis is that putatively serpentinization influenced microbial phylotypes at OCHF are closely related to microorganisms from ophiolitic serpentinite-hosted ecosystems rather than to its unique oceanic analog, namely the Lost City hydrothermal field (LCHF). Considering that the OCHF is located in the most amagmatic region of the SWIR whereas gabbros are widespread below the LCHF, we postulated that magmatic intrusions impacting both the protolith mineralogy and hydrothermal fluid composition and temperature could be the main factor explaining differences in microbial ecology between OCHF and LCHF. Genomic comparisons of microbial populations inhabiting distinct serpentinized systems highlighted several adaptation and evolution strategies to face extreme conditions related to serpentinization. Furthermore, genome-resolved metagenomics underline the metabolic functions of taxonomic groups in Hellisheiði’s basaltic aquifer, where rock alteration following gas injections substantially sustain microbial communities. This thesis supports previous evidences that deep microbial ecosystems ecology is highly related to subsurface abiotic processes that depend on hydro-geological regimes and extended our knowledge on metabolic and adaptation strategies allowing such ecosystems to thrive under extreme conditions

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Credoz, Anthony. "Réactivité des couvertures argileuses en présence de CO2 en conditions de stockage géologique profond : approche intégrée expérimentation-modélisation." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/1747/.

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Abstract:

Ces travaux donnent une vision multi-échelle de la réactivité de roches de couvertures argileuses, formations de confinement et de scellement du CO2 dans le réservoir géologique profond. La stratégie mise en œuvre depuis l'échelle expérimentale sur phases argileuses purifiées jusqu'à la modélisation intégrative à grandes échelles de temps et d'espace nous a permis d'identifier les processus géochimiques prépondérants, de vérifier la cohérence entre expérience et modélisation et de souligner les impacts opérationnels sur l'intégrité des couvertures à long terme. L'altération des ciments carbonatés est susceptible d'ouvrir la porosité de la roche et de créer d'éventuels chemins préférentiels pour l'écoulement du fluide réactif. L'altération des phases argileuses, notamment au travers du processus d'illitisation, réduit le volume d'occupation de la fraction argileuse mais limite considérablement l'ouverture de porosité dans les premiers centimètres de la roche. Le processus d'illitisation en milieu acide, déterminé expérimentalement et modélisé à petite et grande échelle, s'accompagne de précipitation de silice. Plus fondamentalement, ces travaux apportent de nouveaux paramètres cinétiques sur les minéraux argileux et mettent en évidence de nouvelles transformations structurales. Plus largement, cette étude contribue à l'acquisition de données qualitatives (chemins réactionnels d'évolution de roches de couverture à long terme, réactivité couplée carbonates/argiles) et quantitatives (distance de pénétration du CO2 dans la couverture) répondant ainsi à une partie de l'évaluation générale de performance et de sûreté du stockage géologique de CO2
This study offers a multi-scale vision of complex clayey caprocks reactivity and evolution. These formations are identified for the CO2 containment and sealing into the deep underground reservoir. From the experimental scale on purified clay minerals to integrative modeling at large space and time scales, the strategy developped allowed to identify the main geochemical processes, to check the good agreement between experiment and modeling, and to stress the operational impacts on long-term caprocks integrity. Carbonated cement alteration is likely to open caprock porosity and to create preferential reactive pathway for reactive fluid flow. Clay minerals alteration, including the illitization process, reduces the clay fraction volume but considerably limits the porosity increase. The illitization process in acidic conditions determined experimentally and by modeling at small and large scale, is coupled with silica precipitation. On the fundamental side, new kinetic parameters were determined for clay minerals and highlights new structural transformations. On the operational side, this study contributes to the acquisition of qualitative data (long-term reactive pathways of clayey caprocks, coupled carbonates/clays reactivity) and quantitative data (CO2 penetration distance into the caprock) to improve the performance and safety assessment of CO2 capture and geological storage

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Le, Campion Paul. "Impact d'un stockage géologique de CO2 sur les écosystèmes profonds des basaltes." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077204.

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Abstract:

Les basaltes sont reconnus pour abriter des populations microbiennes diverses et actives lorsque les températures associées sont compatibles avec leur développement. Toutefois celles-ci sont rarement considérées dans la mise en oeuvre de technologies de capture et stockage du carbone (CCS), alors qu'elles peuvent potentiellement modifier les conditions physico-chimiques du stockage et donc le devenir en profondeur du gaz stocké. Ce travail de doctorat consiste en la réalisation du premier suivi de la diversité microbienne dans un aquifère basaltique profond sur le site pilote de stockage de CO2 d'Hellisheidi en Islande. Les communautés microbiennes ont été décrites avant l'injection puis elles ont été suivies au cours de deux injections successives de 174,6 t de CO2 pur et de 65 t de CO2 + H2S + 2. Avant les injections, la réalisation d'une phylogénie suggère que la plupart des microorganismes détectés sont endémiques de l'aquifère. Les métabolismes inférés aux différentes OTUs identifiées sont en accord avec la géochimie de l'eau, un résultat renforcé par une analyse statistique pointant un lien potentiel entre le système carbonaté et la structure des populations microbiennes. Au cours des injections, les analyses permettent de mettre en évidence des variations de composition des communautés microbiennes, celles-ci semblant n'être impactées que par l'injection de CO2 pur. On enregistre notam ment un « bloom » d'une séquence affiliée à une bactérie autotrophe réalisant l'oxydation du Fe(II), Sideroxydans lithotrophicus, qui actualise la question de savoir si une partie du CO2 injecté a été convertie en biomasse, offrant une voie alternative au stockage de CO2
Basaltics rocks harbor diverse and active microbial populations when associated temperatures are consistent with their development. However, they are rarely considered in engineering operations as carbon capture and storage technology (CCS), white they can potentially alter the storage conditions and hence the fate at depth of the injected gas. During this PhD work the first monitoring cf the microbial diversity hosted in a deep basait aquifer (400-800 m depth) was carried out on a CCS pilot site at Hellisheidi in Iceland. Microbial communities have been described before gas injection and their evolution was monitored during two successive injections of 174. 6t of pure CO2 and 65t of CO2+112S+H2. Before the injections, phylogenetic affiliations suggest that most of the detected microorganisms are endemic to the aquifer. Metabolisms inferred for the OTUs identified are consistent with the geochemistry of wi ter, a result reinforced by statistical analysis, pointing out a potentiel link between the carbonated system and the structure of the microbial populations. Over the injections, analyses highlight variations in the composition of microbial communities that seem to be impacted only by the injection of pure CO2. Particularly, it records a "bloom" of a sequence affiliated to an autotrophic bacterium oxidazing Fe(II), Sideroxydans lithotrophicus. The stimulation of autotrophic metabolisms during the injection of pure CO2 updates the question of whether some of the CO2 was converted into biomass in the subsurface, hence providing an alternative way for CO2 storage

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Chautard, Camille. "Interactions fer/argile en conditions de stockage géologique profond : Impact d'activités bactériennes et d'hétérogénéités." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01058325.

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Abstract:

La présente étude porte sur les interactions entre deux types de matériaux susceptibles d'être mis en jeu au sein d'un stockage géologique de déchets radioactifs : les matériaux métalliques, constituant notamment le surconteneur de déchets de haute activité, et les matériaux argileux, telle que la roche hôte argileuse. Les interactions entre ces deux matériaux en conditions de stockage pourraient en effet modifier leurs propriétés de confinement initiales. Les travaux présentés ont visé à déterminer l'influence d'hétérogénéités (vides technologiques et fractures) et d'activités bactériennes sur ces interactions, notamment en termes d'évolution de propriétés chimiques et hydrauliques de l'argile. Dans cet objectif, deux expériences intégrées en cellules de percolation ont été mises en œuvre, à 60 °C, pendant 13 mois : la première en présence de deux souches bactériennes (BSR, BFR), la seconde constituant un témoin abiotique. Ces expérimentations ont permis la circulation d'une eau synthétique dont la composition est représentative de celle de l'eau porale de Tournemire au travers d'un compact de fer pulvérulent puis d'une carotte d'argilite du Toarcien de Tournemire, artificiellement fissurée. L'une des deux demi-carottes d'argile contenait également un cylindre de fer massif. Les caractérisations post-mortem (MEB, MEB/EDS, Raman, DRX, tomographie aux rayons X) ont permis d'étudier deux interfaces : l'interface fer pulvérulent/argilite et l'interface fer massif/argilite.Concernant le déroulement des expérimentations, il convient de noter en premier lieu que la fissure a probablement été circulante durant la totalité de l'essai, ce que tendent à confirmer les modélisations couplées chimie/transport avec le code HYTEC. Toutefois, aucune phase néoformée n'a été mise en évidence à son niveau. Par ailleurs, la survie bactérienne dans la cellule biotique a été confirmée au cours de l'expérimentation par le suivi régulier de la population et par une analyse de la diversité génétique à la fin des essais. Une nette diminution de la concentration en sulfates en sortie de cellule confirme l'activité des BSR.Les caractérisations solides en fin d'essais ont mis en évidence dans la zone de fer pulvérulent, avec et sans bactéries, de la magnétite et de la chukanovite, cette dernière étant localisée majoritairement à l'interface avec l'argilite. Une zone enrichie en fer (10 µm) a été identifié à l'interface dans l'argilite. La vitesse moyenne de corrosion du fer pulvérulent a été estimée à 0,2 µm/an (valeur basse). A l'interface fer massif/argilite, deux faciès ont été mis en évidence. Le premier faciès, identifié dans les deux dispositifs, est composé de chukanovite en couche interne et de sidérite en couche externe. L'extension de la perturbation de l'argilite est de l'ordre de 30 µm. Le second faciès, mis en évidence seulement en présence de bactéries, montre la présence de sulfure de fer (mackinawite) et d'avancées locales de corrosion. Enfin, les simulations HYTEC réalisées ont permis de mieux comprendre les mécanismes biogéochimiques observés expérimentalement, notamment l'effet du pH, et de mieux quantifier certains paramètres cinétiques clefs.

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Chautard, Camille. "Interactions fer/argile en conditions de stockage géologique profond : Impact d'activités bactériennes et d'hétérogénéités." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0044.

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Abstract:

La présente étude porte sur les interactions entre deux types de matériaux susceptibles d'être mis en jeu au sein d'un stockage géologique de déchets radioactifs : les matériaux métalliques, constituant notamment le surconteneur de déchets de haute activité, et les matériaux argileux, telle que la roche hôte argileuse. Les interactions entre ces deux matériaux en conditions de stockage pourraient en effet modifier leurs propriétés de confinement initiales. Les travaux présentés ont visé à déterminer l'influence d'hétérogénéités (vides technologiques et fractures) et d'activités bactériennes sur ces interactions, notamment en termes d'évolution de propriétés chimiques et hydrauliques de l'argile. Dans cet objectif, deux expériences intégrées en cellules de percolation ont été mises en œuvre, à 60 °C, pendant 13 mois : la première en présence de deux souches bactériennes (BSR, BFR), la seconde constituant un témoin abiotique. Ces expérimentations ont permis la circulation d'une eau synthétique dont la composition est représentative de celle de l'eau porale de Tournemire au travers d'un compact de fer pulvérulent puis d'une carotte d'argilite du Toarcien de Tournemire, artificiellement fissurée. L'une des deux demi-carottes d'argile contenait également un cylindre de fer massif. Les caractérisations post-mortem (MEB, MEB/EDS, Raman, DRX, tomographie aux rayons X) ont permis d'étudier deux interfaces : l'interface fer pulvérulent/argilite et l'interface fer massif/argilite.Concernant le déroulement des expérimentations, il convient de noter en premier lieu que la fissure a probablement été circulante durant la totalité de l'essai, ce que tendent à confirmer les modélisations couplées chimie/transport avec le code HYTEC. Toutefois, aucune phase néoformée n'a été mise en évidence à son niveau. Par ailleurs, la survie bactérienne dans la cellule biotique a été confirmée au cours de l'expérimentation par le suivi régulier de la population et par une analyse de la diversité génétique à la fin des essais. Une nette diminution de la concentration en sulfates en sortie de cellule confirme l'activité des BSR.Les caractérisations solides en fin d'essais ont mis en évidence dans la zone de fer pulvérulent, avec et sans bactéries, de la magnétite et de la chukanovite, cette dernière étant localisée majoritairement à l'interface avec l'argilite. Une zone enrichie en fer (10 µm) a été identifié à l'interface dans l'argilite. La vitesse moyenne de corrosion du fer pulvérulent a été estimée à 0,2 µm/an (valeur basse). A l'interface fer massif/argilite, deux faciès ont été mis en évidence. Le premier faciès, identifié dans les deux dispositifs, est composé de chukanovite en couche interne et de sidérite en couche externe. L'extension de la perturbation de l'argilite est de l'ordre de 30 µm. Le second faciès, mis en évidence seulement en présence de bactéries, montre la présence de sulfure de fer (mackinawite) et d'avancées locales de corrosion. Enfin, les simulations HYTEC réalisées ont permis de mieux comprendre les mécanismes biogéochimiques observés expérimentalement, notamment l'effet du pH, et de mieux quantifier certains paramètres cinétiques clefs
This study focuses on the interactions between two materials that may be introduced in a geological disposal of radioactive waste: metallic materials such as the high-level waste overpack, and clay materials such as the clay host rock. Indeed, the interactions between these two materials in such conditions could induce a change of their initial confinement properties. This work aimed at determining the influence of heterogeneities (technological gaps and fractures) and bacterial activities on these interactions, in terms of evolution of chemical and hydraulic properties of clayey materials. To this end, two percolation cells have been conducted during 13 months: the first one with two bacteria (SRB, IRB), the second one without bacteria. These experiments, carried out at 60°C, involved circulating synthetic water representative of the Tournemire pore water through iron powder and through Toarcian artificially cracked argillite from Tournemire. An iron rod was also placed into the argillite. Thus, solid characterizations (SEM, SEM/EDS, Raman, XRD, X-ray tomography) allowed the study of both interfaces: the iron powder/argillite interface and the iron rod/argillite interface.The water probably circulated into the crack during the entire test, which was confirmed by reactive transport modeling with the HYTEC reactive transport code. However, no secondary phase was identified in the crack. In addition, bacteria survival in the biotic cell was confirmed during the experiment by monitoring their population and by analyzing their genetic diversity at the end of the experiment. A strong decrease in sulfate concentration was measured in the output, which confirms the SRB activity.Solid characterization conducted at the end of the experiments have highlighted, with and without bacteria, the occurrence of magnetite and chukanovite in the iron powder, the latter being mainly located close to the argillite interface. In the argillite, a Fe-enriched zone (10 µm) was identified. The mean corrosion rate was estimated at 0.2 µm/y (lower bound). At the iron rod/argillite interface, two corrosion facies were observed. The first, identified in both cells, is mainly constituted of chukanovite in the inner layer and siderite in the outer layer. Extent of the argillite perturbation reaches about 30 µm. The second, only observed with bacteria, highlights the presence of iron sulfide precipitation (mackinawite) and localized corrosion patterns. Finally, HYTEC simulations have enabled us to better understand the observed biogeochemical processes, such as the pH effect, and to better quantify some key kinetic parameters

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Dupraz, Sébastien. "Implication des microorganismes dans les processus de stockage géologique du CO2." Paris, Institut de physique du globe, 2008. http://www.theses.fr/2008GLOB0009.

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Abstract:

Le premier acquis important de cette thèse est la construction et validation d'un système de circulation fermé nommé BCC (Biomineralization Control Cell). En plus de caractéristiques classiques d'un bioréacteur (compatibilité biologique, contrôle de la température et agitation, stérilisabilité), ce dispositif possède des modules permettant un suivi de la chimie du milieu (potentiel d'oxydo-réduction, pH, conductivité, mesures spectrophotométriques) ainsi qu'un système de percolation au travers d'une carotte de roche. Ce réacteur est une étape vers une modélisation analogique des interactions entre CO2 injecté et biosphère profonde. De plus, une nouvelle méthodologie de quantification des espèces réduites du soufre a été mise en place afin de pouvoir suivre plus efficacement les activités biologiques sulfato-réductrices. Dans ce contexte, quatre métabolismes intéressants dans une optique de bio-minéralisation ou d'assimilation biologique du CO2 ont été sélectionnés et testés : une souche uréolytique de référence carbonatogène et aérobie, Bacillus pasteurii, une bactérie sulfatoréductrice, Desulfovibrio longus, un consortium sulfato-réducteur (DVcons) et une bactérie homoacétogène, Acetobacterium carbinolicum. Le micro-organisme Bacillus pasteurii, choisi dans ce travail comme modèle de biominéralisation de carbonates, a permis de démontrer la faisabilité d'une modélisation analogique et numérique rigoureuse des processus biologiques de basification du milieu et de biominéralisation de carbonates dans des conditions physico-chimiques pertinentes pour un site de stockage de CO2, c'est à dire dans une eau reconstituée d'aquifère. Nous avons de plus démontré que la salinité jouait un rôle positif dans les capacités de piégeage minéral de CO2 par cette bactérieÂ ; nous avons déterminé les limites du système en pression de CO2 et nous avons montré que les biocarbonates formés par nucléation sur des phosphates de calcium intra-cellulaires possédaient une signature reconnaissable en isotopes du carbone. Les souches de biosphère profonde étudiées (Desulfovibrio longus et Acetobacterium carbinolicum) ainsi que le consortium sulfato-réducteur promeuvent aussi des transformations de CO2 en carbonates solides bien réelles, mais beaucoup plus limitées. En revanche, inoculées dans l'eau d'aquifère reconstituée et associées à un flux de H2, Acetobacterium carbinolicum et le consortium sulfato-réducteur démontrent des possibilités importantes d'assimilation biologique du CO2 sous forme de biomasse cellulaire ou de polymères extracellulaires. Un sous produit intéressant de ces expériences a été de démontrer le très fort potentiel d'absorption de H2 par ces systèmes bactériens et la possibilité de le quantifier précisément. Le dispositif et la méthode mis au point ici pourront être adaptés à des études sur le devenir de H2 en sub-surface
A first result of this thesis is the building and validation of a circulation reactor named BCC (Biomineralization Control Cell). The reactor has the functionality of a biological reactor and allows a monitoring of physico-chemical characteristics such as Eh, pH, electrical conductivity, spectrophotochemical parameters. It also has a capability of percolation through rock cores. It is a first step toward an analogical modeling of interactions between injected CO2 and deep biospheric components. Moreover, a new spectrophotochemical method for monitoring reduced sulfur species has been developed wich allows efficient monitoring of sulfate-reducing metabolisms. In the thesis, we have tested four metabolisms relevant to biomineralisation or biological assimilation of CO2: a reference ureolytic aerobic strain, Bacillus pasteurii, a sulfate-reducing bacterium, Desulfovibrio longus, a sulfate-reducing consortium (DVcons) and an homoacetogenic bacterium, Acetobacterium carbinolicum. In the case of Bacillus pasteurii, which is considered as a model for non photosynthetic prokaryotic carbonate biomineralization, we have demonstrated that the biological basification and carbonate biomineralization processes can be modelled acurately both analogically and numerically under conditions relevant to deep CO2storage, using a synthetic saline groundwater. We have shown that salinity has a positive effect on CO2 mineral trapping by this bacterium; we have measured the limits of the system in terms of CO2 pressure and we have shown that the carbonates that nucleate on intracellular calcium phosphates have specific carbon isotope signatures. The studied deep-subsurface strains (Desulfovibrio longus and Acetobacterium carbinolicum) as well as the sulfate-reducing consortium also have capabilities of converting CO2 into solid carbonates, much less efficent though than in the case of Bacillus pasteurii. However, once inoculated in synthetic saline groundwater and subjected to an H2/CO2 gas flow, Acetobacterium carbinolicum and the sulfate-reducing consortium show important capabilities of CO2 biological assimilation either as cellular biomass or as extra-cellular polymeric substances. These experiments also demonstrated the strong capabilites of H2 absorption by these bacterial systems, allowing a good quantitative measurement of this phenomenon in future studies about the fate of H2 in the subsurface

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Kinga-Mouzeo. "Transport particulaire actuel du fleuve Congo et de quelques affluents : enregistrement quadernaire dans l'éventail détritique profond (sédimentologie, minéralogie et géochimie)." Perpignan, 1986. http://www.theses.fr/1986PERP0019.

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Thorey, Clément. "Dynamique des intrusions magmatiques peu profondes : théorie et application à la détection d’intrusions planétaires." Sorbonne Paris Cité, 2015. https://theses.hal.science/tel-01278432.

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Abstract:

Le magmatisme intrusif est une source masquée, mais potentiellement importante du magmatisme planétaire. En effet, les magmas, formés au sein du manteau, n'atteignent que rarement la surface. La grande majorité se met en place et refroidit au sein de la croûte sous forme d'intrusions magmatiques. Le volume ainsi que la morphologie de ces intrusions peuvent être contraints par l'observation des surfaces planétaires. Cependant, en l'absence d'un modèle capable de décrire la mise en place de telles intrusions, il est difficile de se faire une idée des propriétés physiques de l'écoulement et des magmas eux même. Dans cette thèse, nous commençons par nous intéresser à la relation qui existe entre la morphologie finale des intrusions de tailles intermédiaires (sills et laccolites) et l'écoulement lui-même. Nous proposons ainsi un modèle dynamique de la mise en place de l'intrusion qui prend en compte une rhéologie réaliste pour le magma, l'énergie libérée par sa cristallisation ainsi que le chauffage de l'encaissant. Les conditions varient de la Terre à la Lune ; nous examinons ainsi la capacité du modèle à reproduire la morphologie de ces intrusions dans ces deux différents contextes planétaires. Sur la Lune, la mise en place d'intrusions magmatiques au sein de la croûte a aussi été proposée pour expliquer les déformations subites par certains cratères après leurs formations. Pour tester cette hypothèse, nous proposons un modèle d'étalement d'intrusion magmatique sous une dépression caractéris- tique de l'impact. Nous montrons que les différentes déformations observées au sein de ces cratères sont bien en accord avec la mise en place d'importants volumes de magma sous leur sol. De plus, en utilisant la résolution sans précédente du champ de gravité lunaire obtenue par la mission GRAIL, nous montrons que la plupart de ces cratères montrent bien des anomalies de gravité; anomalies impliquant notamment une importante porosité dans la croûte lunaire. Les implications en terme d'évolution lunaire sont finalement évoquées
Intrusive magmatism plays a fundamental role in the accretionary processes of terrestrial crust. Indeed, when magma is forced to the surface, only a small amount of it actually reaches that level. Most of the magma is intruded into the crust where it solidifies into a wide range of features, from the small scale sills and laccoliths to large scale batholiths (several hundred kilo-meters in size). The topographic deformation that could be caused by shallow intrusions can be constrained by observations of planetary surfaces ; that is volume, shape and other dimensions of intrusions can be quantified. However, such observations must be linked to dynamic models of magma emplacement at depth in order to provide insights into magma physical properties, injection rate, emplacement depth and the intrusion process itself. In this thesis, we first investigate the relation between the morphology of shallow intermediate-scale magmatic intrusions (sills and laccoliths) and their cooling. We propose a model for the spreading of an elastic-plated gravity current with a temperature-dependent viscosity that accounts for a realistic magma rheology, melt crystallization and heating of the surrounding medium. The mechanisms that drive the cooling of the intrusions vary from Earth to the Moon and the ability of the model to reproduce the final morphologies (aspect ratio) of terrestrial laccoliths and low-slope lunar domes is examined. On the Moon, the emplacement of magmatic intrusions into the crust has also been proposed as a possible mechanism for the formation of floor- fractured craters. We propose a model for an elastic-plated gravity current spreading beneath an elastic overburden of variable thickness. We find that several characteristics of floor-fractured craters are indeed consistent with the emplacement of large volumes of magma beneath their floor. In addition, using the unprecedented resolution of the NASA’s Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mission, in combination with topographic data obtained from the Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) instrument, we show that lunar floor-fractured craters present gravitational anomalies consistent with magmatic intrusions intruding a crust characterized by a 12% porosity. The implications in terms of lunar evolution are examined

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Schaub, François. "Estimation géostatistique de l’impédance acoustique après migration prestack en profondeur." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1449.

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Abstract:

Le but de cette thèse est d’exploiter au mieux les résultats du traitement des données sismiques en profondeur pour réaliser une simulation géostatistique de l’impédance acoustique. La base de la prospection géophysique est la sismique réflexion, une méthode qui fournit les coefficients de réflexion des interfaces géologiques. Ces coefficients fournissent des informations sur la structure du sous-sol et permettent d’estimer les propriétés pétro-acoustiques de chacune des couches géologiques. Nous utilisons une méthode d’imagerie (la migration) qui permet d’obtenir des données sismiques migrées en profondeur, dont les variations de réflectivité selon l’angle sont conservées. L’analyse de ces variations est alors effectuée sur les panneaux Iso-X le long de trajectoires définies par la variation de la réflectivité avec l’angle d’incidence. Ces trajectoires permettent d’obtenir une première interprétation structurale (le squelette) à laquelle sont associés des attributs tels l’intercept et le gradient. Un pointé sur ces deux squelettes complémentaires permet de délimiter des couches dans lesquelles la simulation sera effectuée. Après avoir interprété sur les sections sismiques et d’autres attributs des éventuelles anomalies en hydrocarbures, nous proposons de contraindre localement la simulation géostatistique pour reproduire ces anomalies. Pour cela, nous nous servons du lien qui existe entre l’impédance acoustique et l’intercept. Nous obtenons finalement une section en impédance acoustique en profondeur, valable sur la globalité de la section étudiée, et qui tient compte des anomalies d’hydrocarbures importantes pour l’éventuelle exploration et production du réservoir
One of the main goal of geosciences in the petroleum industry is to build accurate and predictive reservoir models, expressed in terms of properties such as geological facies, porosity or acoustic impedance. The seismic reflection technique, at the base of geophysical prospecting, provides the reflection coefficients associated to the geological interfaces. These coefficients give information about the subsurface structures and allow us to estimate the layers petroacoustic properties. We use a preserved amplitude prestack depth migration which gives the depth migrated seismic data, where reflectivity variations versus angle are conserved. The variation analysis is done with the common image gathers sections along trajectories defined by the reflectivity variations with the angle. These trajectories provide a geology depth structural interpretation (the skeleton) with two major AVA attributes: intercept and gradient. A horizon picking phase using both skeletons defines the intervals where the simulation will be achieved. Then, after the interpretation of the hydrocarbons anomalies over the seismic and AVA attributes sections, we propose to locally constrain the geostatistical simulation in order to reproduce these anomalies. To handle it, we use the relationship between the acoustic impedance and the intercept. This method finally provides a depth acoustic impedance section, valid over the whole studied area, which contains the hydrocarbon anomalies for a possible oil and gas exploration & production

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Montangon, Cendrine. "Etude expérimentale de l'interaction sol-machine lors du creusement d'un tunnel peu profond par tunnelier à pression de boue." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISAL0096.

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Abstract:

Ce travail de thèse concerne une expérimentation mise en œuvre sur le chantier du prolongement de la ligne D du métro de Lyon afin de déterminer l'interaction être le sol et le tunnelier à pression de boue bentonitique chargé de creuser deux tunnels parallèles de 6,28 m de diamètre et de 900 mètres de longueur. Le tracé peu profond s'inscrit dans une zone urbanisée très sensible vis à vis des tassements en surface. Le sous-sol est composé d'alluvions sableuses et limoneuses de très médiocres caractéristiques géotechniques. En vue de constituer une base de données pour qualifier des procédures de modélisation, une instrumentation spécifique a été mise en place en complément des mesures classiques. Sur deux zones les appareils suivants ont été mis en œuvre : des inclinomètres, des extensomètres, des vases de nivellement automatique en tête des extensomètres, des repères pour le nivellement par topographie, des cellules de pression interstitielle. Le dispositif a été raccordé à une centrale d’acquisition et ausculté toutes les 5, secondes. De plus sur le tunnelier, 60 paramètres caractéristiques de son fonctionnement ont été enregistrés toutes les secondes. Les résultats expérimentaux obtenus ont été analysés et des corrélations ont pu être réalisées entre les mouvements du terrain et les paramètres de fonctionnement du tunnelier. Ceci a permis de mettre en évidence le rôle de la vitesse d'avancement du tunnelier, de la pression de soutènement du front de taille, de la conicité du diamètre du bouclier, des valeurs des pressions d'injection et de la nature du coulis de remplissage injecté. . . , Une hypothèse sur les mécanismes mis en jeu est proposée. L'approche du frottement est très faibles mouvements dans l’axe du tunnel, il en résulte donc un état de déformations quasi plan. Au passage du tunnelier l'existence simultanée d’un mouvement vertical vers le bas et d'un refoulement latéral peut être expliquée comme le résultat d’une redistribution des contraintes due à la réduction des contraintes de cisaillement autour du tunnelier
This thesis deals with a case history of an instrumentation carried out for the line D of the subway of LYON, where two twin shallow tunnels- 6,28 meters in diameter, 900 meters long - have been bored with a slurry shield. The purpose was to determine the interaction between the soil and the tunnel boring machine. The project is located in an urban area very sensitive to surface settlements. The soil is composed of sandy and silty alluvium with very poor geotechnical properties. In order to constitute a data-base for validating modelling procedures, a specific instrumentation has been carried out in complement of classical measurements. In two areas, the following appliances have been installed: inclinometers, extensometers, automatic levelling vessels set on the top of the extensometers, bench marks and pore water pressure cells. The device, consisting of fifty measuring points, was connected to a data logger and recorded every five seconds. More, 60 parameters representative of the work of the tunneling boring machine have been recorded every second. This permits to show the importance of the speed of the boring machine, of the stabilization pressure at the face, of the decreasing of the shield diameter, of the grouting pressure and of the characteristics of the grout. The experimental results have been analyzed in order to determine the interaction between the soil and the machine. Some correlation have been realized between the ground movements and the working parameters of the tunneling boring machine. The study of these experimental results permits the description of the soil responses. The approach of the face does not generate great movements on the tunnel axis, implying therefore, a quasi-plane deformation state. As the shield passes, the simultaneous existence of a vertical movement downwards and a lateral movement outwards can be explained as the result of a redistribution of stresses due to decrease of the shear stresses around the shield

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Garibaldi, Cynthia. "Détermination des températures profondes du Bassin du Sud-Est de la France et relations entre anomalies thermiques, géologie et circulations hydrothermales par modélisation 3D." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00493961.

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Abstract:

Les précédentes estimations des températures profondes en France mettent en évidence trois anomalies thermiques positives principales dont une est centrée entre Marseille et Montpellier. Ce travail de thèse présente l'étude du régime thermique du Bassin du Sud-Est à partir d'une réévaluation des températures profondes corrigées des effets thermiques transitoires générés lors des mesures en forage pétrolier. 203 données BHT corrigées et 10 DST (mesures stables) issues de 103 forages ont ainsi été obtenues. Le gradient thermique moyen du Bassin (31,3°C/km) est proche de la moyenne française (32,5°C/km) mais les gradients locaux varient d'environ 20 à 45°C/km. Une analyse géostatistique nous a permis de construire un modèle thermique de représentation 3D de la surface à 6km de profondeur duquel nous avons extrait des coupes et cartes thermiques à différentes profondeurs. De nouvelles anomalies thermiques de plus petite échelle ont ainsi pu être identifiées, certaines étant positives (du côté de Montpellier, Lodève, Gap et La Drôme) et d'autres négatives (dans les Cévennes et la région d'Aix-en-Provence). Une compilation de données géophysiques nous a permis de discuter ces anomalies en termes de géologie locale et de phénomènes à grande échelle (variations de profondeur du Moho, épaisseur des sédiments), mais il semble que des circulations de fluides puissent mieux expliquer la localisation, l'amplitude et les longueurs d'ondes des signaux thermiques qui suivent la direction des failles majeures en surface. Le rôle de la circulation de fluides dans la mise en place et l'évolution des anomalies thermiques au sein des zones de faille est illustré par des modèles numériques en régime stationnaire et transitoire. Ces modèles permettent de reproduire des anomalies de plusieurs dizaines de degrés. Ce phénomène est amplifié lorsqu'une anisotropie de perméabilité est prise en compte. De plus, la dépendance de la perméabilité avec la profondeur permet d'obtenir des superpositions d'anomalies positives et négatives sur un même profil vertical comme nous l'observons sur les coupes thermiques issues des mesures. Loin des zones perméables, les anomalies peuvent s'expliquer par des processus conductifs au sein d'objets dans lesquels les contrastes de conductivité thermique peuvent être importants. L'anisotropie de conductivité dans les formations argileuses peut être responsable du développement d'anomalies proches de celles observées entre les zones perméables. Enfin, les circulations hydrothermales dans les zones de faille associées à des sédiments anisotropes pourraient expliquer la forme, l'évolution en profondeur et l'intensité des anomalies thermiques identifiées.

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Fabien-Ouellet, Gabriel. "Mesures sismiques à faible profondeur : Une approche intégrée." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30405/30405.pdf.

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Abstract:

Des mesures sismiques à faible profondeur ont été réalisées dans le cadre d’une étude hydrogéophysique en Outaouais pour investiguer le sous-sol. À cet effet, une approche intégrée qui regroupe plusieurs méthodes de traitement du signal sismique a été développée. Dans cette approche, l’ensemble des modes de propagation sismique est considéré en effectuant l’analyse conjointe des ondes de surface, des ondes réfractées critiquement et des ondes réfléchies de compression P et de cisaillement polarisées verticalement SV. Cette approche intégrée est beaucoup plus robuste que si chaque méthode était considérée séparément. Elle permet d’estimer la distribution spatiale des vitesses de propagation des ondes P et S de la sous-surface et d’obtenir des profils en réflexion qui permettent d’identifier les contacts stratigraphiques. Quatre études de cas dans la région de l’Outaouais sont présentées pour illustrer cette approche. Pour l’une de ces études à Buckingham, un essai de pénétration au piézocône sismique a été réalisé afin de valider les modèles de vitesse obtenus à partir de l’approche développée. Cette approche intégrée est applicable entre autres aux domaines de l’environnement, de la géotechnique, des risques naturels et de l’hydrogéologie.

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Le, Gouche Chloé. "Sédimentation de la matière organique dans les bassins profonds : cas du Bassin Arctique à l'Eocène." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S025/document.

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Abstract:

La matière organique continentale déposée dans les bassins profonds est peu décrite et représente un intérêt certain pour l'industrie pétrolière. Comprendre les processus sédimentaires qui permettent le dépôt et la préservation de cette matière organique d'origine terrestre dans les bassins profonds est alors fondamental. Durant le Paléogène, période de transition climatique greenhouse à icehouse, le Delta de Mackenzie, situé dans le Bassin Arctique, reçoit de la matière organique continentale du continent et en préserve une partie. Quel est le contexte stratigraphique et climatique qui a rendu possible l'export de la matière organique continentale. Dans un premier temps, l'étude sédimentaire du bassin a montré un delta mixte dominé par des processus fluviatiles, avec une influence moindre des processus de tempêtes et de marées. Ce modèle de faciès associé à l'étude des diagraphies des puits disponibles dans la zone a permis de proposer un modèle d'électrofaciès des puits du bassin et de caractériser les séquences sédimentaires du delta évoluer au cours du temps et mettre en évidence sa migration au début du Paléogène en réponse à la mise en place de la chaîne des Brooks et des Rocheuses. Malgré des contraintes biostratigraphiques contradictoires qu'il a fallu réévaluer et des données sismiques de mauvaise qualité et fortement impactés par la déformation contemporaine de la chaîne de Brooks, il a été possible de proposer le long de deux transects terre-mer un découpage stratigraphique et sédimentologique des séries paléogènes du Delta de Mackenzie. L'étude sédimentaire du bassin a montré la présence d'influence de processus de marée en zone interne du Bassin Arctique. La présence conjointe de pollens d'Avicennia et de Nypa a montré l'existence d'une mangrove bien installée en domaine Arctique durant le Paléogène avec des températures associées d'au moins 18-20 °C. Les dépôts de matière organique sont dans la quasi-totalité d'origine continentale du Delta de Mackenzie. Cette matière organique est de deux types : 1) des dépôts de charbon déposés durant la période où la mangrove se développe et 2) des dépôts formés d'association de débris végétaux et de matière organique amorphe et déposés en condition réductrice sous l'interface eau-sédiment. Ces dépôts de matière organique sont les plus importants à la fin des séquences progradantes dans les faciès de plaine deltaïque. Il a été montré une corrélation positive entre l'augmentation des TOC et l'augmentation des apports détritiques dans le delta, ainsi qu'entre les dépôts de charbon et illite. En revanche, aucune corrélation entre le second type (débris végétaux + MO amoprhe) de matière organique et le cortège argileux n'a pu être mise en évidence. A partir de la comparaison des dépôts de matière organique dans le Delta de Mackenzie et sur la Ride de Lomonosov, le taux de sédimentation et l'anoxie semblent être des paramètres clefs dans les conditions de sédimentation et surtout de préservation de la matière organique selon l'oxygénation du milieu. De plus, la Ride de Lomonosov semble semble avoir présenté un retard dans sa subsidence ce qui lui a permis de rester en position semi-émergée durant le Paléogène
The continental organic matter deposited in the deep basins is little described and represents a definite interest for the petroleum industry. Understanding the sedimentary processes that allow the deposit and preservation of this organic material of terrestrial origin in the deep basins is fundamental. During the Palaeogene, a period of glacial transition to icehouse, the Mackenzie Delta, located in the Arctic Basin, receives and maintains continental organic matter from the continent. What is the stratigraphic and climatic context that made possible the export of continental organic matter? Initially, the sedimentary study of the basin showed a mixed mixture dominated by the fluviatile process, with less influence of the process of storms and tides. This model of facies associated with the study of the logs of wells available in the zone made it possible to propose a model of electrical appliances of the wells of the basin and to characterize the sedimentary sequences of the delta to evolve over time and to demonstrate its migration to Beginning of the Paleogene in response to the establishment of the Brooks and Rocky Ranges. Despite the contradictory biostratigraphic constraints that had to be re-evaluated and poor quality seismic data and strongly impacted by the contemporary deformation of the Brooks chain, it is possible to propose a stratigraphic and sedimentological division along two land-sea transects. Paleogeographic series of the Mackenzie Delta. The sedimentary study of the basin showed the presence of influence of the tidal process in the internal zone of the Arctic Basin. The common presence of pollen from Avicenna and Nypa showed the existence of a mangrove well established in the Arctic domain during the Palaeogene with associated temperatures of at least 18-20 ° C. The deposits of organic matter are in the Almost all of continental origin of the Mackenzie Delta. This organic matter is of two types: (1) deposits of coal deposited during the period when the mangrove develops and (2) deposits formed by association of plant debris and amorphous organic matter and deposited under reducing conditions under the water interface -sediment. These deposits of organic matter are the most important at the end of the prograding sequences in the facies of the deltaic plain. A positive correlation was found between the increase in OCD and the increase in detrital inputs in the delta, as well as between deposits of coal and illite. On the other hand, no correlation between the second type (organic debris + MO amoprhe) of organic matter and the clayey cortege could not be demonstrated. From the comparison of organic matter deposits in the Mackenzie Delta and Lomonosov Ridge, the sedimentation rate and anteriority appear to be key parameters in sedimentation conditions and especially in the preservation of organic matter according to l Oxygenation of the medium. Moreover, Lomonosov's Ride presents itself as a guest in a home where it is permitted to remain in semi-emerged position during the Paleogene

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El, Hajj Hicham. "Influence des microorganismes sur la corrosion d'un acier non allié dans le contexte du stockage géologique profond des déchets radioactifs." Nantes, 2010. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=397c2bb8-8188-4b61-8e58-08c29f497524.

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Abstract:

Cette thèse entre dans le cadre des recherches de l'Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) sur l'éventualité d'un stockage géologique profond des déchets radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue. Dans ce travail, des analyses microbiologiques ont permis de caractériser et d'identifier des bactéries sulfato-réductrices (BSR) présentes dans des échantillons d'argilite du Callovo-Oxfordien, formation géologique hôte envisagée pour le stockage des déchets radioactifs. L'effet de la croissance de ces BSR sur la corrosion de l'acier P235GH des sur-conteneurs et des chemisages des déchets a ensuite été étudié. On Les vitesses de corrosion moyennes mesurées en présence de bactéries lors d'expériences en batch sont plus élevées (~30μ m/an) que celle déterminée sur un témoin stérile (~14 μm/an) et s'accompagnent de la formation de mackinawite (FeS). Les expériences de percolation menées à 120 bars avec deux carottes d'argilite et des coupons d'acier, simulant les conditions compactées attendues en situation de stockage, ont montré des résultats similaires à ceux retrouvés dans les cultures en batch (ex : production de sulfures, réduction de sulfate). La croissance des BSR au cours de la construction et l'exploitation du site reste donc plausible, ainsi que leur survie, au moins temporairement, si l'eau est disponible après la fermeture définitive des galeries de stockage. Cette activité bactérienne peut provoquer une accélération de la corrosion de l'acier des conteneurs en conditions de stockage d'un facteur 2
The subject of this thesis is part of a research program conducted by Andra (The French national agency for the management of radioactive wastes). It concerns the possible deep geological disposal of high-level and intermediate-level long-lived nuclear waste. In this work, microbiological analysis was used to characterize and identify the sulfate-reducing bacteria (SRB) that are present in Callovian-Oxfordian claystone samples, this material being studied as a host rock formation for a disposal site. The effect of the SRB on the corrosion of the P235GH steel containers and liners to be used in the disposal site has been studied. The corrosion rate of the steel coupons measured in batch experiments was high under biotic conditions (~30 μm/year) with the precipitation of mackinawite (FeS) whereas a sterilized blank showed a lower corrosion rate (~14 μm/year). Percolation experiments with claystone cores and steel coupons at 120 bar, simulating compacted conditions expected in disposal conditions, gave results similar to those obtained in batch experiments (e. G. Sulfide production, sulfate reduction). This indicates the plausibility of SRB growth during the construction and operational phases of the repository and, if water is available, their survival, at least temporarily, after the disposal site closure. This microbial activity could lead to an increase of the steel corrosion rate by a factor of two

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Asfahani, Jamal. "Méthodologies de prospection uranifère à grande profondeur par les mesures aéroélectriques en surface et dans les trous de forage." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10272.

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Abstract:

Les mesures aéroélectriques dans les trous de forage sont étudiées. A cet égard, une méthodologie de détection des gisements à distance à partir des mesures dans les trous de forage appelée dispositif symétrique par rapport à la tête de forage (D. S. P. F. ) est examinée. Une étude détaillée de modélisation a été effectuée en appliquant cette même méthodologie dans le cadre d'une structure 3D supposée être dans le premier cas un ellipsoïde aplati et, dans le deuxième cas, un ellipsoïde allongé. Un essai de cette méthodologie a été effectué sur le site minier de Rouez. Trois approches d'interprétation des mesures ont été utilisées : la méthode d'inversion grâce au programme que nous avons mis au point, la technique de filtrage et enfin, le procédé par abaques. L’application de la méthode de la polarisation provoquée (PP) en surface, sur un site uranifère en Bretagne est abordée. Cette méthode a pour but essentiel de mettre en évidence des zones susceptibles d'être intéressantes pour la prospection uranifère. Afin de permettre une investigation profonde, cette étude a été menée en utilisant le dispositif dipôle-dipôle

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Naveau, Aude. "Etude et modélisation de la sorption d'ions à la surface de sulfures métalliques en conditions de stockage en milieu géologique profond." Reims, 2005. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000168.pdf.

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Abstract:

Le principe du stockage en milieu géologique profond est de confiner les colis de déchets par un ensemble de barrières ouvragée et géologique. Les eaux souterraines constituent l'un des principaux points faibles de la sûreté d'un stockage en contribuant à l'altération des barrières et à la migration des radionucléides à travers la géosphère. Ainsi, la compréhension des processus susceptibles de retarder cette migration est fondamentale pour évaluer la sûreté d'un stockage. Le but de nos travaux est d'étudier les processus de sorption entre des phases de sulfures métalliques, présentes sous forme d'inclusions dans la barrière géologique, et deux produits de fission à vie longue, l'iode et le sélénium. Après validation des protocoles mis en place pour limiter la dégradation par oxydation des solides étudiés (pyrite FeS2 et chalcopyrite CuFeS2), nous nous sommes attachés à décrire leur réactivité en milieu aqueux et en présence d'iode ou de sélénium. Les études potentiométriques montré que la réactivité de surface des sulfures métalliques étudiés était très faible en raison d'une surface spécifique très basse. Les études expérimentales de sorption ont montré d'une part l'absence d'affinité entre les iodures et les surfaces de sulfures métalliques et d'autre part une sorption significative de sélénium à la surface des différents solides. Les études spectroscopiques (XPS et SAX) ont permis de montrer que le sélénium était présent sous forme réduite au degré d'oxydation (-II) à la surface des sulfures métalliques. Le comportement du sélénium a finalement été décrit à l'aide de la théorie de complexation de surface avec le modèle de la double couche
The storage of high-level nuclear wastes in a geological disposal is based on the concept of confinement by a multibarrier system. Transport by groundwaters is the most likely means for radionuclides to migrate through the engineered and geological barriers. Understanding processes which could delay this migration is therefore fundamental to ensure the timelessness of a deep geological repository. The present study was initiated to investigate sorption processes between sulfides minerals, present as inclusions in temperate soils, and two long-life fission products, iodine and selenium. All experiments were performed in strict anoxic conditions in order to prevent the studied solids (pyrite FeS2 and chalcopyrite CuFeS2) from oxidation. Potentiometric studies showed a weak reactivity of the metallic sulfides surfaces attributed to a low specific surface. Sorption experiments showed no affinity between iodide and metallic sulfides surfaces whereas selenium was well retained by the differents solids. Spectroscopic studies (XPS and XANES) showed a reduction of SeIV to Se-II on the sulfide surfaces. Selenium behaviour was finally described with the diffuse layer model using the surface complexation theory

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Le, Dissez Aurélie. "Modélisation numérique des écoulements tidaux en milieux peu profonds : application à l'étude de l'hydrodynamique du Bassin d'Arcachon." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13181.

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Abstract:

L’objectif de la thèse est de développer un outil numérique pour la simulation des écoulements générés dans les milieux peu profonds que sont des baies tidales. Ces lagunes, protégées de la houle par un système de flèche et de passes, présentent des étendues intertidales considérables, alternativement couvertes et découvertes par l’oscillation du plan d’eau au cours de la marée. Leurs bathymétries, faites de réseaux de chenaux creusant les estrans, sont souvent fortement irrégulières. Nous cherchons donc à construire un code robuste et précis, associant de manière originale des modèles et des méthodes numériques disponibles dans la bibliothèque numérique d’un logiciel préexistant (AQUILON), dans le but de satisfaire simultanément les conditions fortes suivantes: résoudre les équations en eaux peu profondes hyperboliques (équations de Saint-Venant), permettre l’utilisation de grands pas de temps et la gestion de topographies irrégulières, enfin traiter convenablement les zones intertidales. L’outil numérique réalisé résout implicitement les équations de l’écoulement sur une grille cartésienne fixe décalée et une méthode de pénalisation assure le traitement des zones intertidales. Le code est d’abord validé sur des cas tests académiques puis appliqué à l’étude d’un site côtier naturel à bathymétrie irrégulière: le Bassin d’Arcachon. L’ajustement de l’hydrodynamique nous permet d’une part de montrer la validité de notre modèle sur site réel, d’autre part de proposer une description physique du comportement hydraulique de la lagune et d’émettre ensuite des hypothèses quant aux mouvements sédimentaires et aux évolutions morphodynamiques susceptibles d’être observés en son sein.

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Marmi, Ramdane. "Les Sebkhas du sud-constantinois et leur cadre géologique : apports sédimentologiques et géochimiques." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10424.

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Abstract:

Les bassins continentaux de l'avant-pays de la chaine des maghrébides d'Algérie nord-orientale se subdivisent en deux types : les bassins à comblement mio-plio-quaternaire et les dépressions endoréiques a fond inondable. Sur le plan sédimentologique, trois principaux milieux de sédimentation ont été mis en évidence : un milieu marin profond, un domaine de haut fond et un domaine de plate-forme. Les péléocourant traduisent une origine saharienne pour le matériel barrémo-aptien et une transgression du NE vers le SW pour les dépôts marins du miocène. L’étude tectonique a mis en évidence deux phases tectoniques distensives (N50E et N150E) ayant aboutis à la mise en place et au fonctionnement des Sebkhas

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Recouvreur, Audrey. "Morphologie, architecture et mise en place d’un système carbonaté profond alimenté par un canyon." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0013.

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Abstract:

L’analyse de la morphobathymétrie, de la réflectivité acoustique et de la sismique haute et très haute résolution des données acquises lors des campagnes océanographiques Carambar (2010 – 2017) a permis d’obtenir une vue d'ensemble de la morphologie et des processus de transferts sédimentaires, de la pente supérieure à la plaine abyssale d'un système carbonaté moderne : la pente nord-est du Little Bahama Bank (LBB). Ces travaux viennent compléter les résultats de Tournadour (2015), Chabaud (2016), et Fauquembergue (2018), notamment sur l’architecture profonde de ce système. La distribution spatiale des échofaciès et des faciès de réflectivité acoustique montrent une grande variété de structures, témoignant de l’activité de nombreux processus sédimentaires le long de la pente du LBB. Elle montre notamment l’existence d’une subsidence différentielle entre la partie orientale et occidentale du LBB. Les profils sismiques haute-résolution fournissent de nouveaux indices sur l'origine du Great Abaco Canyon, canyon carbonaté d'une profondeur inhabituelle. Des failles de direction N110, apparentées à la Great Abaco Fracture Zone, indiquent un contrôle structural sur l'emplacement du Great Abaco Canyon et sa physiographie actuelle. Ces structures suggèrent une réactivation néogène du réseau de failles pendant la croissance de la plate-forme, contrastant avec le calme tectonique apparent de la région décrit jusqu’alors. Le complexe chenal-lobe, sans expression bathymétrique, à l’embouchure du Great Abaco Canyon, montre qu’une période exceptionnelle d'exports gravitaires a largement contribué à l’activité du canyon au Miocène supérieur. L'architecture sismique du Blake Plateau montre une succession de faciès sismiques bien définis, séparés par des réflexions de grande amplitude interprétées comme des drifts contouritiques. La morphologie de ces drifts souligne l'apparition d'un courant oligo-miocène, s'écoulant vers le nord le long du bord du Blake Bahama Escarpment et à travers le Blake Plateau. Des monts carbonatés d’eaux froides, associés soit aux échappements de fluides, soit aux courants situés dans les paléo-dépressions topographiques, permettent de définir deux origines pour ces monts : les bioherms (type 1 & 2) et les chemoherms (type 3). L'association stratigraphique des monts avec les surfaces d'érosion est révélatrice des changements à grande échelle des courants de fond dans la zone
The large acoustic data set acquired during the Carambar cruises (2010 – 2017) is composed of high resolution bathymetry, backscatter data and very-high resolution seismic lines which allow for an overview of the morphology and sediment transfer processes from the shallow upper slope to the abyssal plain of a modern carbonate system: the north-eastern slope of the Little Bahama Bank. This work completes the results from Tournadour (2015), Chabaud (2016), and Fauquembergue (2018), with a focus on the architecture of this deep system. Surficial distribution of the acoustic facies and echofacies reflects a wide variety of sedimentary processes along and across the slope. It demonstrates the occurrence of a differential subsidence affecting the eastern versus western part of the bank. High resolution seismic profiles give new clues on the origin of a giant carbonate canyon, the Great Abaco Canyon. N110-trending faults have been recognized on the seismic profiles crossing through the Great Abaco Canyon mouth and can be related to the Great Abaco fracture zone. These structures suggest a Neogene fault reactivation during platform growth, contrasting with the quiet tectonic period previously described on the region. The channel – lobe complex at the Great Abaco Canyon mouth has no bathymetric expression. It shows that exceptional mass-flow events largely contributed to an important sediment transfer in the canyon during the Upper Miocene. The seismic architecture of the southern part of the Blake Plateau shows a succession of well-defined seismic facies, separated by high-amplitude reflections, interpreted as stacked contouritic sequences. These contouritic drifts emphasize the occurrence of an Oligo-Miocene current flowing northward along the Blake Bahama Escarpment edges and across the Blake Plateau. Fluid-associated structures and current-associated mounds located in topographic lows allow the definition of two origins for mounds: bioherms (type 1 & 2) and chemoherms (type 3). The stratigraphic association of mounds with erosion surfaces is further indicative of large-scale changes of the activity of bottom currents in the zone

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Gervais, Anne. "Analyse multi-échelles de la morphologie, de la géométrie et de l'architecture d'un système turbiditique sableux profond (Système du Golo, Marge est-Corse, Mer Méditerranée) : implications pour la reconnaissance des processus de transport et de dépôt des sédiments et pour la construction des lobes sableux en domaine profond." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12621.

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Abstract:

La marge du Golo (est-Corse) est composée de plusieurs systèmes turbiditiques sous-marins sableux, de petite taille, localisés sous une faible profondeur d'eau (inférieur à 900 m). La quantité et la qualité des données (bathymétrie multifaisceaux, sismique très haute résolution, carottages) permettent de dé́crire l'architecture et la géométrie des corps sédimentaires, de déterminer les processus hydrodynamiques liés à la construction de la marge, d'en reconstituer la paléogéographie au cours du Quaternaire Terminal et d'en déterminer les facteurs de contrôle. La description de la structure interne et de la lithologie des lobes distaux sableux récents à cette échelle d'observation est nouvelle. En outre, l'échelle d'observation est similaire à celle qui est utilsée pour la description des systèmes fossiles à l'affleurement. Elle permet de caractériser les processus et les facteurs de contrôle, de l'édification d'un lobe sableux distal.

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Bouquet, Sarah. "Étude des interférences entre injections multiples de CO2 dans un aquifère salin profond à l'échelle industrielle." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00960619.

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Abstract:

Les injections de CO2 à l'échelle industrielle, dans les aquifères salins profonds, vont affecter le système naturel en induisant des perturbations des gradients de pression à court et à moyen terme.Des études prévisionnelles sont nécessaires pour évaluer les risques de contamination (fuites de CO2, déplacement des fluides natifs) et les risques d'interférences entre projets d'injection ou entre utilisations du sous-sol.Les aquifères salins étant généralement peu caractérisés, les incertitudes géologiques sont à considérer lors de l'étude de faisabilité du stockage et des risques associés puisque les paramètres géologiques influencent la réponse du système à l'injection.Nous nous sommes intéressés aux incertitudes résultantes en termes de prévisions de perturbations de pression et de migration de CO2 et à leurs conséquences sur la faisabilité des projets de stockage.Dans un premier temps, les incertitudes de modélisation (changement d'échelle, résolution de la variabilité spatiale des propriétés pétrophysiques) et géologiques (propriétés pétrophysiques de la formation d'injection et de la couverture) ont été étudiées sur des modèles 2D conceptuels. L'objectif étant de balayer les champ d'incertitudes pour des modèles peu coûteux en temps de calcul, pour ensuite, réduire les évaluations à effectuer dans le cadre de la modélisation 3D régionale du système souterrain et y appliquer des méthodes simplifiées, validées en deux dimensions.Des centaines de réalisations stochastiques sont utilisées pour évaluer l'influence de la variabilité spatiale de la perméabilité. Pour limiter le nombre de simulations d'écoulement à effectuer, des méthodes de sélection de réalisations, à partir de "proxy-response" (i.e. approximation de la réponse par une méthode de calcul simplifiée) ont été testées et validées.Ensuite, les modèles 3D sont construits à partir des données d'un modèle hydrogéologique du bassin parisien. Différents scénarios d'injection sont envisagés. La sensibilité de la réponse est étudiée principalement par rapport à la variabilité spatiale de la perméabilité et à la compressibilité des pores. Cette dernière étape permet de mieux appréhender les risques d'interférences en fonction des incertitudes majeures, d'une part des paramètres géologiques, et d'autre part des paramètres physiques liés à l'injection.

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Bonifay, Denis. "Intéraction des accumulations terrigènes et océaniques dans le quaternaire moyen et supérieur des marges profondes du Gabon et de la ride médio-guinéenne." Perpignan, 1987. http://www.theses.fr/1987PERP0073.

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Abstract:

L'analyse lithostratigraphique, micropaleontologique et mineralogique de trois carottes prelevees a la latitude equatoriale, entre la ride medio-guineenne et la plateforme continentale du gabon, a permis d'etudier les changements oceaniques et climatiques pendant le quaternaire moyen et superieur. Les variations isotopiques de l'oxygene relevees sur le melonis barleanum, la courbe des carbonates ainsi que l'apparition de globorotalia menardii ont ete utilisees afin de mettre au point une stratigraphie qui couvre plus de 600. 000 annees et qui a ete correlee avec celles proposees dans les travaux anterieurs en atlantique sud. Les oscillations climatiques periodiques sont mises en evidence par divers marqueurs biologiques et mineralogiques, qui opposent des stades d'optimum climatique (stades interglaciaires) et des phases de degradation climatique (glaciaires ou interstades froids). Au-dela des simples oscillations periodiques, vers 350. 000 ans un changement important est souligne aussi bien par la microfaune des foraminiferes que par le cortege des mineraux argileux; il indique un refroidissement relatif et progressif du climat sur le continent africain au niveau de l'equateur, mais aussi un changement oceanographique

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Doupoux, Cédric. "Caractérisation et modélisation de la dynamique des stocks de matière organique profonde des sols amazoniens." Thesis, Toulon, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUL0003/document.

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Abstract:

Des résultats récents ont montré que les podzols équatoriaux stockent d’importantes quantités de carbone dans leurs horizons Bh profonds. Cette constatation amène deux questions principales : (1) comment et à quel rythme se sont formés ces sols (2) dans quelle mesure le changement climatique pourrait induire une production par ces sols de carbone atmosphérique susceptible d’impacter le système climatique mondial.Dans ce contexte, nous avons réalisé un modèle qui permet de contraindre les flux de carbone à la fois par les stocks observés et leur âge 14C. En situation suffisamment simplifiée, nous avons établi une relation formelle entre l’évolution des stocks et l’âge 14C de celui-ci. Appliqué aux podzols amazoniens, notre modèle a apporté des résultats nouveaux et inattendus. Il a permis de montrer que ce sont les horizons de surface des aires podzolisées les plus hydromorphes qui sont les plus gros contributeurs de MOD transférée vers le réseau hydrographique et la mer. On observe que la formation des Bh n’est possible qu’en envisageant deux compartiments, rapide et lent. Une estimation basse de leur temps de formation permet de différencier des podzols relativement jeunes (temps de formation de l’ordre de 15 103 - 25 103 ans), développés sur des sédiments Holocènes relativement récents, et des podzols âgés (temps de formation de l’ordre de 180 103 - 290 103 ans), développés sur des sédiments plus anciens. Le taux d’accumulation du carbone dans les podzols étudiés varie de 0,54 à 3,17 gC m-2 an-1, ce qui correspond à une séquestration de carbone de l’ordre de 3 1011 gC an-1, faibles à l’échelle annuelle, mais significative aux échelles géologiques.Les expérimentations de percolation en colonne nous ont permis de montrer la réactivité du Bh et la présence, malgré des rapports C/N très élevés (63 en moyenne), d’une activité bactérienne significative qui modifie la nature de la MOD qui le traverse. Cette dernière a la capacité de transporter Al et Fe sous forme de complexes organo-métalliques, complexes susceptibles de migrer à travers des matériaux très kaolinitiques. Ces résultats participent à la compréhension des transferts de MOD d’origine pédologique dans les nappes profondes.Dans l’hypothèse de l’apparition d’un climat à saisons contrastées, nous avons pu montrer qu’une durée sans pluie de 90 jours après disparition de la nappe perchée ne permettrait pas d’atteindre le point d’entrée d’air par assèchement des horizons superficiels. Néanmoins, dans l’hypothèse d’une entrée d’air, l’extrapolation des taux de minéralisation mesurés expérimentalement en conditions oxiques aboutit à une production de C atmosphérique de l’ordre de 2,0 1014 g de CO2 par an, ce qui peut impliquer une rétroaction positive du système climatique mondial
Recent results have shown that equatorial podzols store large amounts of carbon in their deep Bh horizons. This leads to two main questions: (1) how and at what kinetics these soils were formed, (2) how climate change could induce atmospheric carbon production that could impact the global climate system.In this context, we have developed a model that allows to constrain carbon fluxes both by the observed C stocks and their 14C age. In a sufficiently simplified situation, we have established a formal relationship between the C stock evolution and its 14C age. Applied to Amazonian podzols, our model has brought new and unexpected results. It has been shown that the surface horizons of the most hydromorphic podzolized areas are the largest contributors of MOD transferred to the hydrographic network then to the sea. It is observed that the formation of Bh is only possible by considering two compartments, fast and slow. The estimate of their formation time (low estimate) allowed to differentiate between relatively young podzols (formation time 15 – 25 ky) developed on relatively recent Holocene sediments and old podzols (formation 180 – 290 ky) developed on older sediments. The carbon accumulation rate in the studied podzols ranges from 0.54 to 3.17 gC m-2 y-1, which corresponds to a carbon sequestration around 3 1011 gC an-1, which is significant at the geological scales.Column percolation experiments allowed us to show the reactivity of the Bh material and the presence, despite very high C/N ratios (63 on average), of a significant bacterial activity which modifies the nature of the MOD which percolates through it. This MOD has the capacity to transport Al and Fe in the form of complex organometallic complexes capable of migrating through very kaolinitic materials. These results contribute to the understanding of the transfers of pedologically formed MOD in the deep aquifers.Under the hypothesis of the appearance of a climate with contrasting seasons, we have been able to show that a 90-day period without rain after the disappearance of the perched water-table would not allow to reach the point of entry of air by drying of superficial horizons. Nevertheless, assuming an air entry, the extrapolation of the experimentally measured mineralization rates under oxic conditions results in a production of atmospheric C around 2.0 1014 g of CO2 per year, which may involve a positive feedback from the global climate system

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Rigollet, Christophe. "Valorisation sédimentologique de l'information sismique : application au comblement des bassins profonds de la Marge Atlantique Nord Européenne du Crétacé à l'Actuel." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1278.

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Abstract:

Les sables réservoirs de la Marge Atlantique Nord Européenne résultent d'écoulements turbiditiques de haute densité (sables massifs pro parte), dont le transit et le dépôt sont contrôlés par la topographie du bassin. Par conséquent, et qu'elle que soit l'échelle du système (sables confinés ou sables tabulaires), ils sont caractérisés par des géométries lenticulaires à base concave et des réflecteurs sismiques qui présentent des biseaux d'aggradation. La restitution de la paléotopographie au moment du dépôt, l'identification des sources de sédiments, des voies de transit et des aires de dépôt sont des éléments prédictifs sur la localisation des sables. Cette approche révise le modèle des "sandy debris flow" qui a été élaboré sur cette même zone et qui est actuellement très discuté. La présence de courants de fond intervient comme un facteur de tri granulométrique, soit en captant les particules fines lors de l'écoulement, soit en remaniant les particules après leur dépôt. L'identification des éléments architecturaux d'origine diagénétique apporte également des outils prédictifs sur la localisation des réservoirs, sur la perméabilité des roches couvertures et permet aussi d'éviter les confusions dues aux grandes similitudes qu'ils présentent fréquemment avec les géométries sédimentaires
The NE Atlantic margin reservoir sands result from high density turbiditic flow (massive sands pro parte). Their transport and deposition are controlled by the basin floor topography. Consequently, whatever the observation scale, the open and confined sands are characterised by onlap on the basin floor and by lenticular shape with convex up base. The restitution of the paleotopography, sedimentary source, transit surface and deposit areas, give some relevant tools to predict the sands. This approach reviews the "sandy debris flow" model, defined in the same area, which is today the subject of a large debate. The bottom currents are a sorting factor, either intercepting the finest grain of a turbulent flow, or reworking the grains, after their deposition. The post-depositional architectural element identification, gives some tools to predict the reservoir location, the cover rock permeability and to avoid confusion caused by the similarity with sedimentary elements

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Bouquet, Sarah. "Étude des interférences entre injections multiples de CO2 dans un aquifère salin profond à l'échelle industrielle." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0059.

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Abstract:

Les injections de CO2 à l'échelle industrielle, dans les aquifères salins profonds, vont affecter le système naturel en induisant des perturbations des gradients de pression à court et à moyen terme.Des études prévisionnelles sont nécessaires pour évaluer les risques de contamination (fuites de CO2, déplacement des fluides natifs) et les risques d'interférences entre projets d'injection ou entre utilisations du sous-sol.Les aquifères salins étant généralement peu caractérisés, les incertitudes géologiques sont à considérer lors de l'étude de faisabilité du stockage et des risques associés puisque les paramètres géologiques influencent la réponse du système à l'injection.Nous nous sommes intéressés aux incertitudes résultantes en termes de prévisions de perturbations de pression et de migration de CO2 et à leurs conséquences sur la faisabilité des projets de stockage.Dans un premier temps, les incertitudes de modélisation (changement d'échelle, résolution de la variabilité spatiale des propriétés pétrophysiques) et géologiques (propriétés pétrophysiques de la formation d'injection et de la couverture) ont été étudiées sur des modèles 2D conceptuels. L'objectif étant de balayer les champ d'incertitudes pour des modèles peu coûteux en temps de calcul, pour ensuite, réduire les évaluations à effectuer dans le cadre de la modélisation 3D régionale du système souterrain et y appliquer des méthodes simplifiées, validées en deux dimensions.Des centaines de réalisations stochastiques sont utilisées pour évaluer l'influence de la variabilité spatiale de la perméabilité. Pour limiter le nombre de simulations d'écoulement à effectuer, des méthodes de sélection de réalisations, à partir de "proxy-response" (i.e. approximation de la réponse par une méthode de calcul simplifiée) ont été testées et validées.Ensuite, les modèles 3D sont construits à partir des données d'un modèle hydrogéologique du bassin parisien. Différents scénarios d'injection sont envisagés. La sensibilité de la réponse est étudiée principalement par rapport à la variabilité spatiale de la perméabilité et à la compressibilité des pores. Cette dernière étape permet de mieux appréhender les risques d'interférences en fonction des incertitudes majeures, d'une part des paramètres géologiques, et d'autre part des paramètres physiques liés à l'injection
This thesis studies the regional-scale response of an aquifer system to a massive CO2 injection. Industrial-scale CO2 injections into deep saline aquifers affect natural groundwater systems by generating short-term to medium-term pressure gradient perturbations. To evaluate contamination risks and interference risks between injection projects or other uses of underground space, modelling studies become necessary. The geological parameters of underground formations are also to be taken into consideration as they certainly influence the injection reponse. But, saline aquifers are generally poorly-characterized which adds uncertainties to an already complex system. This thesis aims to explore uncertainties in pressure perturbations and CO2 migration predictions, and their consequences in terms of CO2 storage feasibility studies. Firstly, modelling and geological uncertainties have been tested on 2D conceptual models. This step, based on simpler models than 3D ones, allows a fast uncertainties discrimination and save computational time. Hundreds of stochastic realizations are generated to define the influence of permeability spatial variability. To limit the number of flow simulations, selection procedures of realizations are applied and tested. Selections are derived from fast-calculations methods called "`proxy-response"'. Secondly, once these methods have been 2D tested and validated, and once a number of uncertainties have been eliminated, these methods and related ones are applied to the underground system 3D modelling. The 3D models have been built based on available data from an existing Paris Basin hydrogeological model. Several injection scenarios have been considered and tested. Permeability spatial variability and pore compressibility are the two main parameters chosen to evaluate the injection response. This last step allows a better definition of interference risks between the major uncertainties from geological parameters and injection-related physical parameters

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Laurent, Aurore. "Modélisation géologique 3D du bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais et de son substratum dévonien-carbonifère inférieur : vers une meilleure définition des réservoirs géothermiques profonds." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUR058.

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Abstract:

Suite à l’adoption de la loi sur la transition énergétique votée par le gouvernement français en 2015, la région des Hauts-de-France s’est engagée à investir et développer considérablement la production d’énergies renouvelables d’ici à l’horizon 2050. Cet objectif requiert dès à présent le développement à l’échelle régionale de solutions alternatives aux énergies fossiles, notamment la géothermie basse énergie. Dans cette perspective, les travaux de thèse, présentés ici, visent à définir la géométrie des potentiels réservoirs géothermiques profonds dans la région du bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais (BHNPC) : les calcaires bréchiques et karstiques du Dinantien (Carbonifère inférieur, 360-330 Ma) et les calcaires du Givétien-Frasnien (Dévonien moyen-supérieur, 388-372 Ma).Ces réservoirs font partie d’une vaste plateforme carbonatée développée sur la marge sud-avalonienne du Dévonien moyen au Carbonifère inférieur. La collision entre les continents Avalonia et Armorica-Gondwana lors de l’orogenèse varisque au Mississippien supérieur-Pennsylvanien moyen (330-305 Ma) est à l’origine de l’inversion de la marge avalonienne et du développement d’un système de chevauchement à vergence nord dont le front traverse le nord de la France. La plateforme dévono-carbonifère a été progressivement enfouie sous le bassin d’avant-pays molassique syn-orogénique du Nord-Pas-de-Calais (BHNPC) développé le long du Front Nord Varisque.Afin de caractériser la géométrie des réservoirs profonds au sein du substratum dévono-carbonifère du BHNPC, il est indispensable d’analyser la structure 3D et la dynamique du BHNPC et plus largement du Front Nord Varisque à l’échelle régionale. La géométrie 3D du Front Nord Varisque, du BHNPC et des réservoirs géothermiques est ainsi étudiée à partir (1) de l’interprétation de 532 km de profils de sismique réflexion retraités pour la thèse, et (2) de la construction d’un modèle structural numérique 3D intégrant une importante base de données (profils sismiques interprétés convertis en profondeur, forages, données minières réinterprétées, affleurements, synthèses géologiques existantes, cartes gravimétriques).L’interprétation des profils sismiques a permis de définir les traits structuraux caractéristiques de la marge sud-avalonienne et des différentes unités du Front Nord Varisque dans le nord de la France. La géométrie 3D du front de chaîne (rampes frontales et latérales, zone de transfert) est caractérisée, et l’influence des héritages structuraux dévonien et calédonien sur la dynamique du front de chaîne est discutée. La modélisation numérique permet de réinterpréter la géométrie 3D des différents ensembles sédimentaires et des discontinuités (failles, chevauchements) du Front Nord Varisque et de la partie orientale du BHNPC. Les cibles géothermiques sont imagées en 3D et leur extension, leur profondeur, leur épaisseur et leur structuration ont été précisées. Des délivrables opérationnels, tels que les cartes des isohypses du toit et de la base des séries et des cartes d’isopaque, ont été produits et analysés à l’issue de cette étude. La caractérisation géométrique 3D du sous-sol régional a finalement permis de discuter l’histoire de la déformation du front de chaîne varisque et de proposer un nouveau modèle d’évolution cinématique dans la région du bassin houiller du Nord-Pas-de-Calais. Ce travail démontre l’intérêt d’une double approche couplant les avancées de la connaissance scientifique (la dynamique du Front Nord Varisque) et le développement de connaissances appliquées (géométrie des réservoirs)
Within the act on energy transition voted by the French government in 2015, the Hauts-de-France region is committed to invest and develop massively renewable energies by 2050. This objective requires the development of regional alternatives to fossil fuels, in particular low-temperature geothermal energy. In such a perspective, the present PhD study aims to define the geometry of the potential deep geothermal reservoirs in the Nord-Pas-de-Calais (NPC) coal basin district: the brecciated and karstic limestones of the Dinantian (Lower Carboniferous, 360-330 Ma) and the Givetian-Frasnian carbonates (Middle-Upper Devonian, 388-372 Ma).These reservoirs form part of a large-scale carbonate platform developed onto the southern Avalonian margin from the Middle Devonian to the Lower Carboniferous. During the Variscan orogeny in Late Mississippian-Middle Pennsylvanian (330-305 Ma) times, the collision between the continents Avalonia and Armorica-Gondwana led to the tectonic inversion of the Avalonian margin and the development of a north-verging thrust system whose front crosses northern France. The Devonian-Carboniferous platform was progressively buried under the syn-orogenic Nord-Pas-de-Calais molassic foreland basin developed along the Northern Variscan Front.In order to characterise the geometry of the deep reservoirs within the Devonian-Carboniferous substratum of the NPC coal basin, it is essential to analyse the 3D structure and dynamics of the coal basin and of the Northern Variscan Front at the regional scale. The 3D geometry of the Northern Variscan Front, the NPC coal basin and the geothermal reservoirs has been investigated based on (1) the interpretation of 532 km of seismic reflection profiles reprocessed in the frame of the thesis, and (2) the construction of a 3D numerical structural model integrating a large database (interpreted seismic profiles converted into depth, wells, reinterpreted mining data, outcrops, existing geological syntheses, gravimetric maps).Seismic interpretations point out the main structural features of the southern Avalonian margin and of the different units of the Northern Variscan Front in northern France. The 3D geometry of the thrust front (frontal and lateral ramps, transfer zone) is characterized and the influence of the Devonian and Caledonian structural inheritance on the dynamics of the thrust front is discussed. Numerical modelling allows for the reinterpretation of the 3D geometry of the different sedimentary units and discontinuities (faults, thrusts) of the Northern Variscan Front and of the eastern part of the NPC coal basin. Geothermal targets are imaged in 3D and their extension, depth, thickness and deformations are defined. Operational deliverables, such as isohypses and isopaque maps, were produced and analysed at the end of this study. The definition of the regional subsurface 3D geometry finally allowed to discuss the deformation history of the Variscan orogenic front and to propose a new kinematic evolution model in the Nord-Pas-de-Calais coal district area. This work demonstrates the interest of a dual approach combining advances in scientific knowledge (the dynamics of the Northern Variscan Front) and the development of applied knowledge (reservoir geometry)

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Bozedean, Corina. "L’imaginaire du minéral dans l’œuvre d’Henry Bauchau." Thesis, Cergy-Pontoise, 2012. http://www.theses.fr/2012CERG0570.

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Abstract:

Dans l'univers imaginaire d'Henry Bauchau, l'appel récurrent au minéral, par ses propriétés de froideur et de silence, semble à première vue consonner avec une thématique de la rupture et de la séparation, très présente dans ses premiers écrits. Mais, dès son premier roman, l'image de la Grande Muraille convoque deux valeurs opposées, l'une liée à l'absence de chaleur et de parole ( attachée à la figure de la mère), l'autre à l'affect et à l'avènement de la parole (attachée à la figure de l'analyste). Le paradoxe de ce double investissement métaphorique empêche de fixer toute valeur symbolique a priori et invite à analyser les rapports relationnels complexes tissés autour des images du minéral.Surgi du dialogue étroit avec le cosmos et de l'appartenance au mouvement littéraire de son époque, l'imaginaire minéral d'Henry Bauchau apparaît structuré selon les principes de la complémentarité et la réversibilité.Par l'ambivalence qui lui est constitutive, le minéral rend possible le passage du désenchantement, apparemment sans issue, à la promesse de sérénité. Lié à un mouvement de retour vers le sensible, l'accueil du minéral favorise le renforcement du sujet, après avoir contribué à sa fragilisation. Le minéral oriente l'être dans le dépassement de la conscience tragique vers une conscience cosmique, par le contact intime avec les forces visibles et invisibles de l'univers.Ainsi, le minéral ne met pas en doute chez Bauchau la notion de cohérence et d'unité, mais participe pleinement à sa réalisation, en dressant une relation entre le sujet et le monde en termes de continuité et de liaison. Le monde n'est pas seulement le lieu des épreuves et des doutes, mais également l'occasion de moments privilégiés, comme la pratique artistique, qui rétablit la cohérence entre l'homme et la matière du monde, et prolonge l'expérience individuelle dans l'expérience universelle.Le poème, à l'instar de l'homme, s'avère partie prenante de la matérialité du monde. La matière minérale apparaît au centre de l'interrogation sur l'origine des mots et sur leurs caractéristiques. La pierre, le sable, le sel, les phénomènes telluriques sont autant de référents qui structurent un métadiscours sur la matière verbale, située entre silence et émergence. De l'extraction à l'abstraction, le travail d'écrivain comporte une double démarche : s'il doit d'une part solidifier le langage soumis à l'effritement, d'autre part, il se voit obligé de tailler la matière amorphe et de sortir le langage de son inertie.L'analyse de la naissance de l'œuvre et de sa maturation, à travers les modifications successives, permet de constater combien les éléments apparemment disparates tendent à s'intégrer dans une structure organique par la recherche des connecteurs entre les parties. Ce qui fait le sens de l'œuvre, ce ne sont pas les éléments pris séparément, mais les relations qui se tissent entre eux. Pourtant, il n'est pas question pour Bauchau d'un idéal classique d'unité, conçu comme mesure et proportion, même si l'image de la pyramide, évoquée dans quelques épisodes, pourrait le laisser croire. L'érosion et la tectonique restent les principes actifs d'une écriture qui ne vise pas à reproduire le réel, mais à combler l'écart qui l'en sépare. Dès lors, le nombre d'or convoqué comme principe esthétique par un des personnages bauchaliens, n'est pas lié à l'image de la pyramide, mais au principe de la pyramide, qui vise l'équilibre entre les parties et l'ensemble.La hantise de l'architecturation, qui clôt notre parcours dans l'univers minéral bauchalien, montre le désir d'une inscription stable et cohérente et infirme le postulat initial sur le monde minéral, celui de la discontinuité.Finalement, l'unité à laquelle parviennent le moi et l'œuvre chez Bauchau est celle de la mosaïque, qui dans l'unité d'ensemble ne nie pas les différences et les singularités, qui ne refuse pas le discontinu, mais l'intègre et le dépasse
The recurrent appeal to the mineral in the work of Henry Bauchau might appear, due to its features reminding of coldness and silence, in close relationship with the poetry of breach and separation which the Belgian writer has been often connected to. Yet, this primary intuition is contested ever since the first novel, where the mineral integrates both its repulsive and attractive features. Thus, erecting from a double-levelled interrelationship, from the tight dialogue with the Cosmos and the belonging to the literary movement of his age, the mineral universe of Bauchau shall be structured following the principles of the complementary and the reversible. Through its constitutive ambivalence, the mineral makes possible the passing over from the unpleasant, seemingly hopeless, to the promise of serenity. Linked to a movement of returning to the sensible after “God's death” in a new manner of grasping the world, in the immediate space, the receipt of the mineral favours the strengthening of the subject after having previously contributed to its becoming fragile. The mineral urges human being from surpassing tragic conscience towards acquiring cosmic conscience, using intimate contact with both visible and invisible forces of the Universe. The tendency to blur the demarcation lines between various species is nothing but a statement of belonging to a single wholeness to which the writer is willing to reach. Hence the mineral with Bauchau does not question the notion of coherence and unity, but fully participates to its achievement, through creating a link between the subject and the world in terms of continuity and connection. The world is not only the place of attempts and doubts, but also the chance of outstanding moments, such as the artistic work, where the coherence between the human being and the world's matter is possible to reinstate, while extending the individual experience in the universal one

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Missiaen, Lise. "Quantification des changements de la circulation océanique profonde de l'Atlantique au cours des changements climatiques rapides des derniers 40 ka." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLV004.

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Abstract:

Au cours des derniers 40 ka, le Groenland et l'Atlantique Nord ont enregistré des oscillations de température rapides et de grande amplitude (8 à 15°C en à peine 300 ans) associées à de profondes modifications de la circulation océanique et atmosphérique. Les mécanismes à l’origine de ces changements climatiques rapides ne sont encore que partiellement élucidés. L’objectif de cette thèse est de quantifier les changements de circulation océanique qui ont accompagné ces changements climatiques abrupts. La première partie de cette thèse a consisté à combiner les informations paleocéanographiques de trois traceurs géochimiques, de manière à s'affranchir des limitations de chaque traceur pris séparément. Les rapports isotopiques du carbone des foraminifères benthiques (δ13C et Δ14C) et le Pa/Th sédimentaire ont été mesurés sur la carotte sédimentaire de l'Atlantique Nord SU90-08 (43°N, 30°W, 3080m). Les proxies semblent dépeindre une situation contradictoire au cours du dernier maximum glaciaire: les isotopes du carbone indiquent une faible ventilation des masses d'eau profondes alors que le Pa/Th sédimentaire atteste d'une circulation active. Ce résultat interroge sur la nature exacte du signal enregistré par chaque proxy. Par ailleurs, le recours à la modélisation est nécessaire afin de quantifier les variations de la circulation océanique passée. La seconde partie de cette thèse a donc consisté à ajouter le calcul du Pa/Th sédimentaire dans le modèle de climat de complexité intermédiaire iLOVECLIM. Ce modèle, capable de simuler l'évolution simultanée des trois proxies, a été utilisé pour analyser la réponse de chaque proxy à des changements abrupts de circulation. Les résultats montrent que la réponse des proxies est différente dans les trois principales masses d'eau de l'Atlantique. Dans l'Atlantique Nord-Ouest profond (> 2000 m), la réponse du Pa/Th précède celle des isotopes du carbone de quelques centaines d'années, constituant un exemple de découplage entre les différents proxies
The last 40 ky, have been characterized by abrupt and high amplitude temperature changes (8 to 15 °C in less than 300 years) in Greenland and in the North Atlantic region, associated with drastic ocean and atmospheric circulation changes. The mechanisms behind these abrupt climate changes are still debated. The objective of this thesis is to quantify the ocean circulation changes associated with these abrupt climate changes. In the first part of this thesis, I combined the information of three geochemical proxies in order to overcome the limitations of each proxy taken separately. The carbon isotopic ratios of the benthic foraminifers (δ13C and Δ14C), as well as the sedimentary Pa/Th ratio, have been measured in the North Atlantic sediment core SU90-08 (43°N, 30°W, 3080m). The proxies depict an apparently inconsistent situation over the last glacial maximum: the carbon isotopes indicate that the deep water mass was poorly ventilated while the Pa/Th evidence an active overturning cell. These observations question the type of signal recorded by each proxy. Besides, in order to quantify the circulation changes, a modeling approach is required. In the second part of this thesis, I have implemented the calculation of the Pa/Th in the climate model of intermediate complexity iLOVECLIM. The model is able to simulate the simultaneous evolution of the three proxies and has been used to decipher the multi-proxy response to abrupt circulation changes. The results show that the proxy response varies in the three main Atlantic water masses. In the deep (>2000m) western North Atlantic, the carbon isotopes response lags the Pa/Th response by a few hundreds of years, exemplifying/illustrating a possible decoupling between the different proxies

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Verron, Heloïse. "Étude expérimentale des interactions matériau cimento-bentonitique / argilite / fer et acier (MREA/COx/Fe ou acier) à 90°C en conditions de stockage géologique profond des déchets radioactifs (CIGEO)." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0205.

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Abstract:

Dans le concept actuel de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde tel qu’envisagé par l’Andra (projet CIGEO), les colis de déchets sont placés dans des alvéoles creusées dans l’argilite du Callovo-Oxfordien (COx) dont le chemisage est en acier faiblement allié. Le COx, et en particulier les pyrites qui le composent, peuvent s’oxyder lors du creusement. Grâce à un montage expérimental original, impliquant plusieurs mélanges pyrite/minéral et un réacteur couplé à un micro chromatographe en phase gazeuse, il est démontré, sur la base de la consommation d'O2 mesurée, qu'à 100°C en présence de calcite, moins de 50% de la pyrite est oxydée. Cette oxydation implique une acidité susceptible de corroder le chemisage des alvéoles. L’Andra a donc développé et breveté un coulis cimento-bentonitique bas pH (9
In the current concept of radioactive waste deep geological disposal planned by Andra (CIGEO project), waste containers are stored into disposal cells drilled into the Callovo-Oxfordian claystone (COx) and encircled by a carbon steel liner. COx and in particular its pyrites, can be oxidized during the drilling of cells. Thanks to an original experimental set-up, involving several pyrite/mineral mixtures and a reactor coupled to a micro gas chromatograph, it is demonstrated, based on the measured O2 consumption that at 100°C in presence of calcite, less than 50% of the pyrite is oxidized. This oxidation induces a transient acidic plume and consequently the corrosion of the steel liner. Andra has developed and patented a low-pH (9

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Matteo, Lionel. "De l’image optique "multi-stéréo" à la topographie très haute résolution et la cartographie automatique des failles par apprentissage profond." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ4099.

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Abstract:

Les failles sismogéniques sont la source des séismes. L'étude de leurs propriétés nous informe donc sur les caractéristiques des forts séismes qu'elles peuvent produire. Les failles sont des objets 3D qui forment des réseaux complexes incluant une faille principale et une multitude de failles et fractures secondaires qui "découpent" la roche environnante à la faille principale. Mon objectif dans cette thèse a été de développer des approches pour aider à étudier cette fracturation secondaire intense. Pour identifier, cartographier et mesurer les fractures et les failles dans ces réseaux, j'ai adressé deux défis :1) Les failles peuvent former des escarpements topographiques très pentus à la surface du sol, créant des "couloirs" ou des canyons étroits et profond où la topographie et donc, la trace des failles, peut être difficile à mesurer en utilisant des méthodologies standard (comme des acquisitions d'images satellites optiques stéréo et tri-stéréo). Pour répondre à ce défi, j'ai utilisé des acquisitions multi-stéréos avec différentes configurations (différents angles de roulis et tangage, différentes dates et modes d'acquisitions). Notre base de données constituée de 37 images Pléiades dans trois sites tectoniques différents dans l'Ouest américain (Valley of Fire, Nevada ; Granite Dells, Arizona ; Bishop Tuff, California) m'a permis de tester différentes configurations d'acquisitions pour calculer la topographie avec trois approches différentes. En utilisant la solution photogrammétrique open-source Micmac (IGN ; Rupnik et al., 2017), j'ai calculé la topographie sous la forme de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) : (i) à partir de combinaisons de 2 à 17 images Pléiades, (ii) en fusionnant des MNS calculés individuellement à partir d'acquisitions stéréo et tri-stéréo, évitant alors l'utilisant d'acquisitions multi-dates et (iii) en fusionnant des nuages de points calculés à partir d'acquisitions tri-stéréos en suivant la méthodologie multi-vues développée par Rupnik et al. (2018). J’ai aussi combiné, dans une dernière approche (iv), des acquisitions tri-stéréos avec la méthodologie multi-vues stéréos du CNES/CMLA (CARS) développé par Michel et al. (2020), en combinant des acquisitions tri-stéréos. A partir de ces quatre approches, j'ai calculé plus de 200 MNS et mes résultats suggèrent que deux acquisitions tri-stéréos ou une acquisition stéréo combinée avec une acquisition tri-stéréo avec des angles de roulis opposés permettent de calculer les MNS avec la surface topographique la plus complète et précise.2) Couramment, les failles sont cartographiées manuellement sur le terrain ou sur des images optiques et des données topographiques en identifiant les traces curvilinéaires qu'elles forment à la surface du sol. Néanmoins, la cartographie manuelle demande beaucoup de temps ce qui limite notre capacité à produire cartographies et des mesures complètes des réseaux de failles. Pour s'affranchir de ce problème, j'ai adopté une approche d'apprentissage profond, couramment appelé un réseau de neurones convolutifs (CNN) - U-Net, pour automatiser l'identification et la cartographie des fractures et des failles dans des images optiques et des données topographiques. Volontairement, le modèle CNN a été entraîné avec une quantité modérée de fractures et failles cartographiées manuellement à basse résolution et dans un seul type d'images optiques (photographies du sol avec des caméras classiques). A partir d'un grand nombre de tests, j'ai sélectionné le meilleur modèle, MRef et démontre sa capacité à prédire des fractures et des failles précisément dans données optiques et topographiques de différents types et différentes résolutions (photographies prises au sol, avec un drone et par satellite). Le modèle MRef montre de bonnes capacités de généralisations faisant alors de ce modèle un bon outil pour cartographie rapidement et précisément des fractures et des failles dans des images optiques et des données topographiques
Seismogenic faults are the source of earthquakes. The study of their properties thus provides information on some of the properties of the large earthquakes they might produce. Faults are 3D features, forming complex networks generally including one master fault and myriads of secondary faults and fractures that intensely dissect the master fault embedding rocks. I aim in my thesis to develop approaches to help studying this intense secondary faulting/fracturing. To identify, map and measure the faults and fractures within dense fault networks, I have handled two challenges:1) Faults generally form steep topographic escarpments at the ground surface that enclose narrow, deep corridors or canyons, where topography, and hence fault traces, are difficult to measure using the available standard methods (such as stereo and tri-stereo of optical satellite images). To address this challenge, I have thus used multi-stéréo acquisitions with different configuration such as different roll and pitch angles, different date of acquisitions and different mode of acquisitions (mono and tri-stéréo). Our dataset amounting 37 Pléiades images in three different tectonic sites within Western USA (Valley of Fire, Nevada; Granite Dells, Arizona; Bishop Tuff, California) allow us to test different configuration of acquisitions to calculate the topography with three different approaches. Using the free open-source software Micmac (IGN ; Rupnik et al., 2017), I have calculated the topography in the form of Digital Surface Models (DSM): (i) with the combination of 2 to 17 Pleiades images, (ii) stacking and merging DSM built from individual stéréo or tri-stéréo acquisitions avoiding the use of multi-dates combinations, (iii) stacking and merging point clouds built from tri-stereo acquisitions following the multiview pipeline developped by Rupnik et al., 2018. We used the recent multiview stereo pipeling CARS (CNES/CMLA) developped by Michel et al., 2020 as a last approach (iv), combnining tri-stereo acquisitions. From the four different approaches, I have thus calculated more than 200 DSM and my results suggest that combining two tri-stéréo acquisitions or one stéréo and one tri-stéréo acquisitions with opposite roll angles leads to the most accurate DSM (with the most complete and precise topography surface).2) Commonly, faults are mapped manually in the field or from optical images and topographic data through the recognition of the specific curvilinear traces they form at the ground surface. However, manual mapping is time-consuming, which limits our capacity to produce complete representations and measurements of the fault networks. To overcome this problem, we have adopted a machine learning approach, namely a U-Net Convolutional Neural Network, to automate the identification and mapping of fractures and faults in optical images and topographic data. Intentionally, we trained the CNN with a moderate amount of manually created fracture and fault maps of low resolution and basic quality, extracted from one type of optical images (standard camera photographs of the ground surface). Based on the results of a number of performance tests, we select the best performing model, MRef, and demonstrate its capacity to predict fractures and faults accurately in image data of various types and resolutions (ground photographs, drone and satellite images and topographic data). The MRef predictions thus enable the statistical analysis of the fault networks. MRef exhibits good generalization capacities, making it a viable tool for fast and accurate extraction of fracture and fault networks from image and topographic data

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Missiaen, Lise. "Quantification des changements de la circulation océanique profonde de l'Atlantique au cours des changements climatiques rapides des derniers 40 ka." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLV004/document.

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Au cours des derniers 40 ka, le Groenland et l'Atlantique Nord ont enregistré des oscillations de température rapides et de grande amplitude (8 à 15°C en à peine 300 ans) associées à de profondes modifications de la circulation océanique et atmosphérique. Les mécanismes à l’origine de ces changements climatiques rapides ne sont encore que partiellement élucidés. L’objectif de cette thèse est de quantifier les changements de circulation océanique qui ont accompagné ces changements climatiques abrupts. La première partie de cette thèse a consisté à combiner les informations paleocéanographiques de trois traceurs géochimiques, de manière à s'affranchir des limitations de chaque traceur pris séparément. Les rapports isotopiques du carbone des foraminifères benthiques (δ13C et Δ14C) et le Pa/Th sédimentaire ont été mesurés sur la carotte sédimentaire de l'Atlantique Nord SU90-08 (43°N, 30°W, 3080m). Les proxies semblent dépeindre une situation contradictoire au cours du dernier maximum glaciaire: les isotopes du carbone indiquent une faible ventilation des masses d'eau profondes alors que le Pa/Th sédimentaire atteste d'une circulation active. Ce résultat interroge sur la nature exacte du signal enregistré par chaque proxy. Par ailleurs, le recours à la modélisation est nécessaire afin de quantifier les variations de la circulation océanique passée. La seconde partie de cette thèse a donc consisté à ajouter le calcul du Pa/Th sédimentaire dans le modèle de climat de complexité intermédiaire iLOVECLIM. Ce modèle, capable de simuler l'évolution simultanée des trois proxies, a été utilisé pour analyser la réponse de chaque proxy à des changements abrupts de circulation. Les résultats montrent que la réponse des proxies est différente dans les trois principales masses d'eau de l'Atlantique. Dans l'Atlantique Nord-Ouest profond (> 2000 m), la réponse du Pa/Th précède celle des isotopes du carbone de quelques centaines d'années, constituant un exemple de découplage entre les différents proxies
The last 40 ky, have been characterized by abrupt and high amplitude temperature changes (8 to 15 °C in less than 300 years) in Greenland and in the North Atlantic region, associated with drastic ocean and atmospheric circulation changes. The mechanisms behind these abrupt climate changes are still debated. The objective of this thesis is to quantify the ocean circulation changes associated with these abrupt climate changes. In the first part of this thesis, I combined the information of three geochemical proxies in order to overcome the limitations of each proxy taken separately. The carbon isotopic ratios of the benthic foraminifers (δ13C and Δ14C), as well as the sedimentary Pa/Th ratio, have been measured in the North Atlantic sediment core SU90-08 (43°N, 30°W, 3080m). The proxies depict an apparently inconsistent situation over the last glacial maximum: the carbon isotopes indicate that the deep water mass was poorly ventilated while the Pa/Th evidence an active overturning cell. These observations question the type of signal recorded by each proxy. Besides, in order to quantify the circulation changes, a modeling approach is required. In the second part of this thesis, I have implemented the calculation of the Pa/Th in the climate model of intermediate complexity iLOVECLIM. The model is able to simulate the simultaneous evolution of the three proxies and has been used to decipher the multi-proxy response to abrupt circulation changes. The results show that the proxy response varies in the three main Atlantic water masses. In the deep (>2000m) western North Atlantic, the carbon isotopes response lags the Pa/Th response by a few hundreds of years, exemplifying/illustrating a possible decoupling between the different proxies

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Egreteau, Alexandre. "Etude des variations de l'amplitude de la réflectivité du sous-sol après imagerie sismique en profondeur." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001811.

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Abstract:

En exploration pétrolière, la technique d'imagerie la plus couramment utilisée reste l'imagerie par sismique réflexion. Elle permet d'obtenir une première représentation des structures géologiques mais aussi une estimation du coefficient de réflexion des interfaces du sous-sol. Les variations de ce coefficient dépendent des paramètres pétrophysiques des milieux situés de part et d'autre de la discontinuité donnant naissance à la réflexion (densité et vitesses des ondes de propagation et de cisaillement). Une analyse de ces variations permet ainsi d'évaluer les paramètres élastiques qui sont des données indispensables et complémentaires à l'interprétation des réservoirs. Les traitements classiques consistent à étudier ces variations directement sur des données enregistrées en fonction du déport et du temps de propagation. L'analyse s'effectue par inversion d'une approximation linéaire des équations de Zoeppritz régissant les variations théoriques de l'amplitude. Nous proposons ici d'étudier les variations de l'amplitude après la phase d'imagerie, directement dans le domaine profondeur. Pour réaliser cette analyse, nous proposons un traitement spécifique après l'imagerie et avant l'analyse de l'amplitude pour corriger les impacts liés à la qualité du modèle de vitesse, à l'interférence des ondelettes entre deux réflexions proches et à l'étirement de l'ondelette. Ce traitement a aussi permis l'obtention d'un squelette du sous-sol conduisant à une première interprétation en profondeur des réflecteurs majeurs.

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Arman, Molood. "Machine Learning Approaches for Sub-surface Geological Heterogeneous Sources." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASG014.

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Abstract:

Dans le domaine de l'exploration et de la production du pétrole et du gaz, il est essentiel de comprendre les structures géologiques de sous-sol, tels que les diagraphies de puits et les échantillons de roche, afin de fournir des outils de prédiction et d'aide à la décision. Exploiter des données provenant de différentes sources, structurées ou non structurées, telles que des bases de données relationnelles et des rapports numérisés portant sur la géologie du sous-sol, est primordial. Le principal défi pour les données structurées réside dans l'absence d'un schéma global permettant de croiser tous les attributs provenant de différentes sources.Les défis sont autres pour les données non structurées. La plupart des rapports géologiques de sous-sol sont des versions scannées de documents. L'objectif de notre travail de thèse est de fournir une représentation structurée des différentes sources de données, et de construire des modèles de language spécifique au domaine pour l'apprentissage des entités nommées relatives à la géologie du sous-sol
In oil and gas exploration and production, understanding subsurface geological structures, such as well logs and rock samples, is essential to provide predictive and decision support tools. Gathering and using data from a variety of sources, both structured and unstructured, such as relational databases and digitized reports on the subsurface geology, are critical. The main challenge for the structured data is the lack of a global schema to cross-reference all attributes from different sources. The challenges are different for unstructured data. Most subsurface geological reports are scanned versions of documents. Our dissertation aims to provide a structured representation of the different data sources and to build domain-specific language models for learning named entities related to subsurface geology

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Bricola, Jean-Charles. "Estimation de cartes de profondeur à partir d’images stéréo et morphologie mathématique." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM046/document.

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Abstract:

Cette thèse propose de nouvelles approches pour le calcul de cartes de profondeur associées à deux images stéréoscopiques.La difficulté du problème réside dans l'établissement de mises en correspondances entre les deux images stéréoscopiques. Cet établissement s'avère en effet incertain dans les zones de l'image qui sont homogènes, voire impossible en cas d'occultation.Afin de gérer ces deux problèmes, nos méthodes procèdent en deux étapes. Tout d'abord nous cherchons des mesures de profondeur fiables en comparant les deux images stéréoscopiques à l'aide de leurs segmentations associées. L'analyse des coûts de superpositions d'images, sur une base régionale et au travers d'échelles multiples, nous permet de réaliser des agrégations de coûts pertinentes, desquelles nous déduisons des mesures de disparités précises. De plus, cette analyse facilite la détection des zones de l'image de référence étant potentiellement occultées dans l’autre image de la paire stéréoscopique. Dans un deuxième temps, un mécanisme d'estimation se charge de trouver les profondeurs les plus plausibles, là où aucune mise en correspondance n'a pu être établie.L'ouvrage est scindé en deux parties : la première permettra au lecteur de se familiariser avec les problèmes fréquemment observés en analyse d'images stéréoscopiques. Il y trouvera également une brève introduction au traitement d'images morphologique. Dans une deuxième partie, nos opérateurs de calcul de profondeur sont présentés, détaillés et évalués
In this thesis, we introduce new approaches dedicated to the computation of depth maps associated with a pair of stereo images.The main difficulty of this problem resides in the establishment of correspondences between the two stereoscopic images. Indeed, it is difficult to ascertain the relevance of matches occurring in homogeneous areas, whilst matches are infeasible for pixels occluded in one of the stereo views.In order to handle these two problems, our methods are composed of two steps. First, we search for reliable depth measures, by comparing the two images of the stereo pair with the help of their associated segmentations. The analysis of image superimposition costs, on a regional basis and across multiple scales, allows us to perform relevant cost aggregations, from which we deduce accurate disparity measures. Furthermore, this analysis facilitates the detection of the reference image areas, which are potentially occluded in the other image of the stereo pair. Second, an interpolation mechanism is devoted to the estimation of depth values, where no correspondence could have been established.The manuscript is divided into two parts: the first will allow the reader to become familiar with the problems and issues frequently encountered when analysing stereo images. A brief introduction to morphological image processing is also provided. In the second part, our algorithms to the computation of depth maps are introduced, detailed and evaluated

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Thomas, Amélie. "Cartographie et évaluation de la dynamique à court terme d'instabilités gravitaires de grandes ampleurs : exemple du massif de la Cristallère en haute Vallée d'Aspe (Pyrénées-Atlantiques, Nouvelle-Aquitaine, France) : apports des mesures de positionnement satellitaire et des observations aériennes par drone." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0914/document.

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Abstract:

Depuis ces dernières décennies, peu de sujets de la géologie de l’ingénieur ont attiré autant l’attention de la communauté scientifique que ceux traitant des risques naturels et plus particulièrement des instabilités gravitaires de grandes ampleurs reconnues sous les termes de DSGSD (Deep Seated Gravitational Slope Deformation) et de DSL (Deep Seated Landslide). Basée sur un nombre limité de cas d’étude à l’échelle naturelle (couplage datation et surveillance récente), la dynamique temporelle à court terme reste l’un de leurs aspects les moins étudiés aujourd’hui. Nous avons choisi l’exemple du massif de la Cristallère, situé en haute Vallée d’Aspe dans les Pyrénées béarnaises, où le DSL de la Cristallère a été récemment identifié et analysé à partir de deux méthodes de datation.Dans la continuité de ce travail, notre première approche consiste à évaluer la dynamique temporelle à court terme des mouvements de ce versant à différentes échelles et à partir de différentes méthodes de positionnement par satellites (constellations GPS et GLONASS) : positionnement multistations RGP (Réseau Géodésique Permanent), statique géodésique avec pivot et statique rapide avec pivot. Nous insistons dans ce travail, compte tenu des résultats originaux obtenus, sur l’intérêt du différentiel GNSS (Global Navigation Satellite System) avec un pivot qui se doit d’être proche géographiquement des observations à mener afin d’assurer une précision suffisante (de l’ordre du cm).Les observations et l'exploitation des modèles numériques de terrain issues des relevés aériens à différentes échelles obtenus avec un drone du type « aile volante » constituent la deuxième approche de ce travail de recherche. Elles viennent compléter la cartographie du site et démontrer l’existence d’un DSGSD à partir d’une caractérisation géomorphométrique haute résolution et haute précision (de l’ordre du cm également) ; elles permettent d’affiner la délimitation du DSL de la Cristallère et de sa zone la plus active (Pène du Thès) et du DSL du Peilhou.À ces deux approches complémentaires (combinaison de données tridimensionnelles ponctuelles et surfaciques), s’ajoutent préalablement un relevé de terrain géologique etgéophysique (mesures structurales, tomographies de résistivités électriques et profils électromagnétiques Very Low Frequency) ainsi qu’une analyse des archives disponibles sur les ouvrages présents dans le versant instable, tels que la galerie drainante de la centrale hydroélectrique du Baralet et l’ancien tunnel ferroviaire du Peilhou.L’utilisation combinée de ces trois approches confirme que les mouvements profonds du massif de la Cristallère sont encore actifs avec un forçage sismique avéré : la prise de conscience du rôle que peut jouer le DSGSD est tout aussi fondamentale. Ainsi tous les ouvrages existants dans le massif, ou les projets d’aménagement ou de réhabilitation sur ce site doivent considérer l’existence d’une déstructuration, lente et progressive de l’ensemble du massif (DSGSD). Par ailleurs, la méthodologie développée dans ce travail se veut générale et peut être utilisée pour surveiller et suivre, à court et moyen terme, tous types de mouvement de terrain, et en particulier les glissements de terrain ou rocheux, profonds ou superficiels, lents ou rapides
For these last decades, few subjects of the geology of the engineer have drawn the attention of the scientific community as much as those dealing of the natural hazards and more particularly with large-scale gravitational instabilities known as DSGSD (Deep Seated Gravitational Slope Deformation) and DSL (Deep Seated Landslide). Based on few cases study on a natural scale (dating and recent monitoring), short term temporal dynamics remains one of their least studied aspects today. We made the choice of the Cristallère massif as an example. It is located in Upper Aspe Valley of the Pyrenees (Béarn region). The Cristallère DSL was recently identified and analyzed through two dating methods.On the basis of this work, our first approach consists in assessing short term temporal dynamics of these slopes movements on various scales and with various methods of satellites positioning (GPS and GLONASS constellations): multistation positioning RGP (Permanent Geodetic Network in France), statics geodetic with pivot and fast static with pivot. We insist in this work, given the original results obtained, on the interest of the differential GNSS (Global Navigation Satellite System) with a pivot which must be geographically close to the observations to be carried out in order to ensure sufficient accuracy (cm).Observations and exploitation of drone digital elevation models of the site from aerial surveys at different scales obtained with a “flying wing” are the second approach to this research work. They complete the mapping of the site and demonstrate the existence of a DSGSD based on a high resolution and high precision geomorphometric characterization (cm); they make it possible to refine the delimitation of the Cristallère DSL and its most active area (Pène du Thès) and the Peilhou DSL.In addition to these two complementary approaches, a geological and geophysical survey (structural geology measurements, electrical resistivity tomographies and electromagnetic profiles Very Low Frequency surveys) and an analysis of the available data on the structures present in the unstable slope, such as the large diameter underground water pipe for the hydroelectric plant of Baralet and the former railway tunnel of Peilhou. The combined use of these three approaches confirms that the deep movements of the Cristallère massif are still active with proven seismic forcing: awareness of the potential role taken by the DSGSD is then fundamental. Thus, all the existing structures in the massif or the projects on this site (new constructions or rehabilitation of old structures) have to consider the existence of a slow and gradual change of the entire massif (DSGSD). Moreover, the methodology developed in this work is intended to be general. It also makes possible to monitor and follow, in the short and medium term, all types of ground movement, in particular landslides or rockslides, deep or superficial, slow or fast

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Bachaud, Pierre. "Stockage du CO₂ dans les aquifères profonds : Etude en conditions réelles des propriétés de confinement des roches de couverture et de leur altération." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL084N/document.

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Abstract:

Une solution prometteuse pour diminuer les émissions anthropogéniques de gaz à effet de serre consiste à injecter une partie des rejets industriels de CO2 dans des formations souterraines. Celles-ci comportent un réservoir entouré de roches de couverture, qui constituent la première barrière à la migration des fluides. La caractérisation de leurs propriétés de confinement et de leur évolution en présence de CO2 est donc un élément clé de la sécurité d’un site de stockage. Le travail présenté propose une méthodologie, appliquée ici à des roches carbonatées du bassin parisien, permettant de mesurer les paramètres de transport de roches de couverture et les conséquences d’un vieillissement en conditions représentatives de celles d’un stockage en aquifère profond. La pression de percée, le coefficient de diffusion des produits de dissolution du CO2, et la perméabilité, paramètres contrôlant les principaux mécanismes de fuite, ont été mesurés avant et après altération des matériaux par réaction avec une saumure saturée en CO2 dans des conditions thermodynamiques typiques d’un réservoir (environ 80°C et 100 bar). Les résultats obtenus ont révélé un bon comportement global des roches, mais également une forte diminution du potentiel de confinement en présence de défauts structurels initiaux (fractures rebouchées, pores de grand diamètre...). Une simulation numérique décrivant les évolutions de la formation rocheuse non-fissurée sur une durée de 1000 ans a été réalisée en s’appuyant sur des paramètres mesurés directement ou obtenus par modélisation des essais d’altération. Elle a montré que les transformations engendrées par le stockage de CO2 sous une roche de couverture homogène restent très limitées spatialement
A promising solution to reduce anthropogenic emissions of greenhouse effect gases consists in the injection and long-term storage of a part of the industrial carbon dioxide discharges in underground formations. These formations must be composed of a reservoir surrounded by tight caprocks, which represent the first barrier preventing fluids migration. The characterization of their confining properties and of their evolution in presence of CO2 is thus a key element regarding a storage site security. This work presents a methodology allowing the measurement of caprocks transport parameters and the consequences of an alteration under representative conditions of deep aquifers storage. This methodology was applied to carbonate rocks from the Paris basin. The breakthrough pressure, the diffusion coefficient of CO2 dissolution products, and the permeability, controlling parameters of leakage mechanisms, were measured before and after alteration of the materials by reaction with a CO2-saturated brine under reservoir thermodynamic conditions (about 80°C and 100 bar). Results revealed a satisfactory global behaviour under these aggressive conditions, but also a strong diminution of the confinement potential in presence of initial structural faults (sealed fractures, large-diameter pores…) forming higher-permeability zones. A numeric simulation describing the evolution of a homogeneous rock formation during 1000 years was also realized based on parameters directly measured or obtained by modelling of the alteration experiments. It showed that the transformations brought by the CO2 storage under a rock formation with no initial faults remain very localized spatially

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Ndjaka, Ange. "THERMOPHYSICAL PROCESSES AND REACTIVE TRANSPORT MECHANISMS INDUCED BY CO2 INJECTION IN DEEP SALINE AQUIFERS." Electronic Thesis or Diss., Pau, 2022. http://www.theses.fr/2022PAUU3003.

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Abstract:

Le stockage du CO2 dans les aquifères salins profonds a été reconnu comme l'une des voies les plus prometteuses pour atténuer les émissions atmosphériques de CO2 et répondre ainsi aux enjeux du changement climatique. Cependant, l’injection du CO2 dans le milieu poreux perturbe considérablement son équilibre thermodynamique. La zone proche du puits d’injection est particulièrement impactée avec une forte réactivité géochimique associée à d’intenses échanges thermiques. Cela a un impact majeur sur l’injectivité du réservoir et l’intégrité du stockage. A ces effets s’ajoute une complexité supplémentaire liée à la présence de deux phases non miscibles : la saumure et le CO2. Ces effets conduisent à des processus Thermo-Hydro-Mécaniques-Chimiques (THMC) fortement couplés, dont les interprétations ne sont pas encore abouties ni formellement implémentées dans les modèles numériques.Ce travail de thèse, associant des mesures expérimentales et des modélisations numériques, porte sur l’étude du couplage entre les gradients thermiques et les processus diffusifs de transport réactif se déroulant dans les aquifères salins, notamment dans la zone proche du puits d’injection. Nous avons étudié les échanges entre une phase froide CO2 anhydre qui s’écoule dans des zones de forte perméabilité, et une phase aqueuse salée chaude piégée dans la porosité de la roche. La stratégie de l'étude commence par une approche simple en milieu libre sans flux de CO2 afin d'étudier la réactivité des solutions salines de différentes compositions chimiques et d’évaluer l'impact d'un gradient thermique sur ce réseau réactionnel.Nous avons développé une cellule expérimentale permettant de superposer 2 à 3 couches de solution de concentration et composition chimique différentes. L’analyse de la lumière diffusée par les fluctuations de non-équilibre de la concentration et de la température permet de remonter aux coefficients de diffusion des sels dans l’eau. Nos résultats sont en bon accord avec les valeurs de la littérature. Pour ce qui est de l’étude du transport réactif diffusif, l’analyse du contraste des images a permis de mettre en évidence le fait que la précipitation de minéral, par mise en contact de deux couches aqueuses de sels réactifs, s’accompagne d’une instabilité convective qui s’estompe dans le temps. La modélisation numérique des résultats expérimentaux avec PHREEQC par une approche de diffusion multi-espèce hétérogène permet de rendre compte des instabilités convectives. Différents gradients de température ont été appliqués au système réactif, tout en conservant une température moyenne de 25 °C. Les observations expérimentales et les interprétations numériques montrent que le gradient de température n'a pas d’influence significative sur le comportement du système.Ensuite, nous avons étudié numériquement le processus de dessiccation (évaporation de l’eau) à l’interface entre une saumure piégée dans la porosité de la roche et du CO2 circulant dans une structure porale drainante, simulant les conditions de l’aquifère du Dogger du bassin parisien. Un modèle couplant l’évaporation de l’eau dans le flux de CO2 et la diffusion multi-espèces hétérogène des sels prévoit l’apparition d’un assemblage minéral au niveau du front d’évaporation, principalement composé d’halite et d’anhydrite. La modélisation de ce phénomène à l’échelle du réservoir nécessite la prise en compte de la vitesse d’évaporation en fonction du taux d’injection du CO2 et de l’évolution de la porosité au niveau de l’interface.Ce travail de thèse a permis de mettre en évidence plusieurs phénomènes physico-chimiques, thermo-physiques et de transport diffusif aux interfaces de phase. Ce qui ouvre de nouvelles perspectives d’amélioration des approches numériques et de modélisation à grande échelle notamment du proche puits d’injection du CO2 et des réservoirs de stockage géologique et soutenir les futurs développements industriels et technologiques pour la transition écologique
CO2 storage in deep saline aquifers has been recognised as one of the most promising ways to mitigate atmospheric CO2 emissions and thus respond to the challenges of climate change. However, the injection of CO2 into the porous medium considerabely disturbs its thermodynamic equilibrium. The near-well injection zone is particularly impacted with a strong geochemical reactivity associated with intense heat exchanges. This has a major impact on injectivity of the reservoir and the integrity of the storage. In addition to these effects, there is the added complexity of the presence of two immiscible phases: brine (wetting fluid) and CO2 (non-wetting fluid). These effects lead to highly coupled Thermo-Hydro-Mechanical-Chemical (THMC) processes, whose interpretations have not yet been completed nor formally implemented into the numerical models.This thesis work, combining experimental measurements and numerical modelling, focuses on the study of the coupling between the thermal gradients and the diffusive reactive transport processes taking place in the deep saline aquifers, particularly in the near-well injection zone. We studied the exchanges between a cold anhydrous CO2 phase flowing in high permeability zones, and a hot salty aqueous phase trapped in the porosity of the rock. The strategy of the study starts with a simple approach in a free medium without CO2 flow, in order to study the reactivity of saline solutions of different chemical compositions, and to evaluate the impact of a thermal gradient on this reaction network.We have developed an experimental cell that allow to superimpose 2 to 3 layers of solution of different concentration and chemical composition. The analysis of the light scattered by the non-equilibrium fluctuations of concentration and temperature allows to obtain the diffusion coefficients of salts in water. Our results are in good agreement with literature values. Regarding the study of diffusive reactive transport, the analysis of the contrast of the images allowed us to highlight the fact that the precipitation of minerals, obtained by superimposing two aqueous layers of reactive, is accompanied by a convective instability that fades with time. Numerical modelling of the experimental results with PHREEQC using a heterogeneous multicomponent diffusion approach has allowed us to account for these convective instabilities. Different temperature gradients were applied to the reactive system, while keeping a mean temperature of 25 °C. The experimental observations and numerical interpretations swhow that the temperature gradient has no significant influence on the behaviour of the system. Subsequently, we numerically studied the desiccation process (evaporation of water) at the interface between a brine trapped in the rock porosity and the CO2 flowing in a draining pore structure, simulating the conditions of the Dogger aquifer of the Paris basin. A model coupling the evaporation of water in the CO2 stream and the heterogeneous multicomponent diffusion of salts predicts the appearance of a mineral assemblage at the evaporation front, mainly composed by halite and anhydrite. Modelling this phenomenon at the reservoir scale would requires taking into account the evaporation rate as a function of the CO2 injection rate and the change in porosity at the interface.This thesis work has made it possible to highlight several physicochemical, thermophysical and diffusive transport phenomena at phase interfaces. This opens up new perspectives for improving numerical approaches and large-scale modelling, in particular of near-well injection of CO2 and geological storage reservoirs, and supports future industrial developments and technologies for the ecological transition

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Rossi, Tristan. "Contribution à l'étude géologique de la frontière Sud-Est de la plaque Caraïbes : La Serrania Del Interior Oriental (Venezuela) sur le transect Cariaco-Maturin : Synthèses paléogéographique et géodynamique." Brest, 1985. http://www.theses.fr/1985BRES0001.

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Abstract:

Une etude de terrain detaillee sur le transect cariaco-maturin a permis de dresser des cartes de repartition de facies mettant en evidence deux organisations successives et completement differentes : - du neocomien (. ) - barremien a la base du miocene inferieur, le dispositif paleogeographique est celui d'une marge passive (caracterisee par un tres vaste domaine de plate-forme) ouverte vers l'ocean au nord et au nord-est (ocean tethysien puis atlantique). La sedimentation enregistre differentes variations eustatiques et mouvements verticaux epirogeniques mais pas de transformation majeure. - du miocene inferieur a l'actuel, la tectonisation de la bordure septentrionale de ce domaine aboutit a la formation d'un bassin interieur ouvert sur l'ocean atlantique vers l'est et le nord-est. Il sera progressivement comble et repousse vers l'est. L'analyse tectonique detaillee du transect a partir de donnees de surface de sub-surface, a permis de definir le style structural (importance des chevauchements), de preciser la nature et l'histoire des grands accidents tels les failles de caripe, de san francisco, de pirital et de rio grande, et de mettre en evidence l'importance des phenomenes de tectonique gravitaire (collapse-structures).

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Duhamel, Maxence. "Restitution des changements de l’hydrologie des masses d’eaux intermédiaires et profondes de la Méditerranée au cours des derniers 145 ka à partir de la mesure de la composition isotopique du Nd de foraminifères Variations in eastern Mediterranean hydrology during the last climatic cycle as inferred from neodymium isotopes in foraminifera Changes in the intermediate water masses of the Mediterranean Sea during the last climatic cycle - new constraints from neodymium isotopes in foraminifera." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS120.

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Abstract:

Cette thèse vise à faire progresser notre connaissance de l’hydrologie des masses d’eaux intermédiaires et profondes de la Méditerranée au cours du dernier cycle climatique (derniers 145 ka), et de contraindre les modèles de circulation océanique ayant permis les dépôts de niveaux riches en matière organique (ORL et sapropèles). La composition isotopique en Nd (εNd) d’échantillons de foraminifères de carottes localisées à des bathymétries intermédiaires et profondes de la mer Tyrrhénienne, de l’Adriatique, de la mer Ionienne et du bassin Levantin ont été analysées. Ce travail a permis de mettre en évidence que les eaux intermédiaires et profondes de la Méditerranée Orientale sont systématiquement plus radiogéniques durant les périodes glaciaires que durant les interglaciaires. Nous avons démontré que ces changements ne peuvent pas être attribuée entièrement aux variations des apports éoliens et fluviatiles du Nord de l’Afrique mais à d’importantes modifications dans la quantité d’eau Atlantique (AW) pénétrant en Méditerranéen. Les périodes de bas niveaux marins glaciaire sont associées à une réduction des flux d’eau Atlantique à travers les détroits de Gibraltar et Siculo-tunisien en induisant des masses d’eau profonde plus radiogéniques en Méditerranée orientale. Surimposées à ces fluctuations glaciaires-interglaciaires, les périodes humides Africaines et de dépôts de sapropèles sont systématiquement caractérisées par des valeurs εNd plus radiogéniques. Cela a été attribué à l’arrêt de la convection profonde des eaux moins radiogéniques de surface associée à une augmentation du temps de contact des masses d’eaux profondes avec les sédiments radiogéniques des marges continentales du bassin Levantin. Nos résultats mettent en évidence durant les terminaisons I et II une augmentation de la contribution d’eau moins salées d’origine Nord Atlantique (MAW) d’environ 55 % pouvant avoir pré-conditionné la Méditerranée orientale plusieurs milliers d’année avant le dépôt des sapropels S1 et S5.La comparaison des enregistrements d’εNd obtenus dans les bassins Orientale et Occidentale sur le dernier cycle climatique montre un gradient d’εNd plus fort entre les deux bassins aux profondeurs intermédiaires et profondes durant les stades glaciaires. Cela est cohérent avec un échange d’eau plus faible de part et d’autre du détroit Siculo-tunisien durant les périodes de bas niveau marin glaciaire. Durant les hauts niveaux marins des périodes les interglaciaires les échanges d’eau sont au contraires plus forts entre les deux bassins induisant un transfert à la mer Tyrrhénienne des variations de la composition isotopique en Nd observée en Méditerranée orientale. Ainsi, les périodes humides africaines induisant une stratification des masses d’eaux et les dépôts de sapropèles à l’est, sont associées à des signatures d’eaux plus radiogéniques qui sont alors transportées par la LIW en Mer Tyrrhénienne. Surimposé à ces variations orbitales, des variations rapides de l’εNd ont pu être mises en évidence dans le chenal de Corse. Chaque événements froids des hautes latitudes de l’hémisphère Nord (Younger Dryas et événements de Heinrich) se caractérisent par une LIW plus radiogénique dans la mer Tyrrhénienne impliquant une réduction de la formation d’eau intermédiaire dans le Golfe du Lion (lié à de plus forts apports d’eaux douces depuis l’Atlantique lors des événements de Heinrich) et/ou une production plus importante de LIW en Méditerranée orientale (lié à un refroidissement de la surface du Nord de la Méditerranée lors des événements de Heinrich)
This thesis aims to advance our knowledge of the hydrology of the intermediate and deep water masses of the Mediterranean during the last climatic cycle (last 145 ka), and to constrain the ocean circulation models that allowed the deposition of organic matter-rich sediments (ENT and sapropels). The Nd isotopic composition (εNd) of foraminifera samples in cores located at intermediate and deep bathymetries of the Tyrrhenian Sea, the Adriatic Sea, the Ionian Sea and the Levantine Basin were analyzed. This work allowed to highlight that the intermediate and deep waters of the Eastern Mediterranean are systematically more radiogenic during the glacial stadiums than during the interglacials. We have shown that these changes cannot be entirely attributed to variations in dust and river inputs from northern Africa but to significant changes in the amount of Atlantic (AW) water entering the Mediterranean. Periods of low sea ice levels are associated with a reduction in Atlantic water flows through the straits of Gibraltar and Siculo-Tunisia by inducing more radiogenic deep-water masses in the eastern Mediterranean. Superimposed on these glacial-interglacial fluctuations, African humid periods and sapropel deposits are systematically characterized by more radiogenic εNd values. This has been attributed to the cessation of deep convection of less radiogenic surface water associated with an increase in the contact time of deep-water bodies with radiogenic sediments from the continental margins of the Levantine basin. Our results highlight during terminations I and II an increase in the contribution of less salty water of North Atlantic origin (MAW) of around 55% which may have pre-conditioned the eastern Mediterranean several thousand years before the deposit S1 and S5 sapropels. A comparison of the εNd recordings obtained in the Eastern and Western basins over the last climate cycle shows a stronger gradient of εNd between the two basins at intermediate and deep depths during the glacial stadiums. This is consistent with a weaker water exchange across the Siculo-Tunisian Strait during periods of low sea ice. On the contrary, during the high sea levels of the interglacial periods, water exchanges are stronger between the two basins, inducing a transfer to the Tyrrhenian Sea of variations in the isotopic composition of Nd observed in the eastern Mediterranean. Thus, the African wet periods inducing a stratification of the water masses and the deposits of sapropels in the east, are associated with signatures of more radiogenic waters which are then transported by the LIW in the Tyrrhenian Sea. Superimposed on these orbital variations, rapid variations in εNd could be highlighted in the Corsica channel. Each cold event in the high latitudes of the Northern Hemisphere (Younger Dryas and Heinrich events) is characterized by a more radiogenic LIW in the Tyrrhenian Sea involving a reduction in the formation of intermediate water in the Gulf of Lion (linked to more strong freshwater inflows from the Atlantic during the Heinrich events) and / or a greater production of LIW in the eastern Mediterranean (linked to a cooling of the northern Mediterranean surface during the Heinrich events)

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Duong, Hai Thuan. "Observation of monsoon and typhoon-driven hydro-morphodynamics at a tropical low-tide terraced beach : a case study at Nha Trang, Vietnam." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30361.

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Abstract:

La majeure partie des côtes du Vietnam s'érode actuellement, un déséquilibre dans le bilan sédimentaire qui peut être causé par la surexploitation des sédiments fluviaux pour la construction, l'affaissement associé à la surexploitation des eaux souterraines, la surexploitation de la zone côtière, et peut-être aussi par une augmentation observée des typhons et de la mousson d'hiver. L'évaluation du bilan sédimentaire est nécessaire et nécessite une évaluation précise du transport des sédiments dans l'environnement côtier. Dans mon étude de doctorat, j'utilise deux systèmes de caméras à courte portée pour la surveillance des eaux littorales : une caméra terrestre pour l'observation de l'hydro-morphodynamique côtière à court, moyen et long terme et un drone pour la surveillance des événements à court terme. J'ai utilisé un système de caméra installé sur la plage de Nha Trang, au Viet Nam, du 05/2013 au 08/2016. Certains résultats sur les changements saisonniers et à court terme du littoral ont été analysés et publiés. Les profils transversaux, les positions du rivage et les caractéristiques des vagues (hauteur et période) extraits des données vidéo ont été étalonnés à l'aide de mesures in situ provenant de deux expériences sur le terrain et de mesures bathymétriques effectuées pendant le typhon de Haiyan. L'étude montre une évolution saisonnière marquée du littoral de Nha Trang. L'impact des typhons de catégorie 5 Nari et Haiyan sur le littoral est également dramatique avec des changements de 4 à 8 m dans chaque cas. Cependant, la reprise aux événements individuels est rapide. Nous avons également comparé l'effet des moussons d'hiver avec celui des tempêtes. Nos observations vidéo continues montrent pour la première fois que les épisodes de mousson de longue durée ont un impact plus persistant (phase de récupération de la plage plus longue) que les typhons. À l'aide d'un modèle d'équilibre riverain, nous estimons que c'est l'enveloppe des événements intrasaisonniers plutôt que la moyenne mensuelle des vagues qui détermine le comportement saisonnier du rivage. Enfin, l'étude suggère que l'interaction entre l'intensité et la durée des événements intrasaisonniers peut être d'une importance capitale. [...]
Most of the coast of Vietnam is currently eroding, an imbalance in the sediment budget that may be caused by overuse of river sediments for construction, subsidence associated with overuse of groundwater, over-exploitation of the littoral zone (coastal squeeze), and possibly by an increase in typhoon frequency and winter monsoon events. Assessment of sediment budget is needed and requires accurate evaluation of sediment transport in the coastal environment. In my PhD study, I use two close-range camera systems for nearshore monitoring: a land-based nearshore camera system for observing short-, medium- and long-term coastal hydro-morphodynamics and a drone for monitoring short-term events. Specifically, I used a camera system installed in Nha Trang beach, Viet Nam, from 05/2013 to 08/2016. The cross-shore profiles, shoreline positions and wave characteristics (height and period) extracted from the video data are calibrated with in-situ measurement from two field experiments during the Haiyan typhoon event. Then, the results on short-term and seasonal shoreline changes are analyzed -- and published. The study shows a marked seasonal evolution of Nha Trang shoreline and dramatic impact of cat-5 typhoons Nari and Haiyan with changes of 4 to 8 m in each case. However, the recovery to individual events is fast, as opposed to the effect of winter monsoon events. Our continuous video observations show for the first time that long-lasting monsoon events have more persistent impact (longer beach recovery phase) than typhoons. Using a shoreline equilibrium model, we estimate that the envelope of intra-seasonal events rather than monthly-averaged waves drives the seasonal shoreline behavior. Finally, the shoreline study suggests that the interplay between intensity and duration of intra-seasonal events may be of key significance. In the second part of this PhD study, a video-based bathymetry inversion technique is applied to long-term data with varying wave environment from swell to wind wave conditions.[...]

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Sun, Yufeng. "Time-dependent hydromechanical behaviour of callovo-oxfordian claystone by anatytical and multiscale numerical methods." Electronic Thesis or Diss., Vaulx-en-Velin, École nationale des travaux publics de l’État, 2023. http://www.theses.fr/2023ENTP0009.

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Abstract:

Dans le contexte du stockage géologique profond des déchets radioactifs, le comportement hydromécanique différé de l’argilite du Callovo-Oxfordien (COx) est étudié afin d’assurer les conditions de sûreté requises pour un stockage à long terme de déchets radioactifs. La première partie de l'étude s'appuie sur une approche phénoménologique menée directement à l'échelle macroscopique du matériaux rocheux et des ouvrages souterrains. Dans un premier temps, un modèle quasi-analytique du comportement hydromécanique d'une cavité sphérique profonde creusée dans un massif rocheux dilatant poro-viscoplastique est présenté. Cette modélisation considère trois étapes d'un cycle de vie simplifié de l’ouvrage souterrain : excavation, convergence libre et comportement post-fermeture. Ensuite, le développement, l’extension et l’évolution de la zone rocheuse endommagée par l'excavation (EDZ, Excavation Damaged Zone) sont étudiés à l'aide d’un code aux éléments finis. Cette zone endommagée fait référence à une région caractérisée par des changements importants et pour la plupart irréversibles des propriétés géochimiques et hydromécaniques de la roche. Des analyses de sensibilité et de probabilité sont aussi effectuées pour étudier l’évolution de l'étendue au cours du temps de l’EDZ. Dans la deuxième partie de l'étude, une approche numérique multi-échelles est utilisée pour étudier les effets de fluage et d'endommagement sur le comportement mécanique. Tout d'abord, un modèle basé sur la micromécanique, dans le cadre de modélisation de type éléments finis au carré (EF²), est développé pour modéliser le comportement à long terme de l'argilite du Callovo-Oxfordien. Pour simuler les effets visqueux de la matrice argileuse, deux mécanismes à l’échelle microscopique ont été introduits : la viscoplasticité des agrégats d'argile et la viscoélasticité de leurs contacts. Ensuite, le modèle de comportement de l’argilite du Callovo-Oxfordien développé à petite échelle est appliqué pour modéliser le comportement de fluage à grande échelle, c’est-à-dire à l'échelle du laboratoire et des galeries souterraines. À partir des résultats de simulations à l'échelle du laboratoire, un processus de fluage en trois étapes est reproduit. Il comprend les étapes de fluage primaire, secondaire et tertiaire. A l’échelle des galeries souterraines, l'effet à long terme de la viscosité est étudié sur l'évolution des convergences des galeries et de l'EDZ. Le drainage à long terme et l’évolution de la pression d’eau interstitielle autour d'une galerie sont aussi étudiés. Enfin, le modèle de fluage à double échelle qui a été développé et utilisé pour simuler le comportement de fluage d'une roche fissurée saturée en eau est étendu au cas partiellement saturé. L’objectif est d’étudier l'interaction hydrique entre la roche autour des galeries souterraines et l'air à l’intérieur de celles-ci qui se produit lorsqu’il y a une circulation d’air humide dans les galeries. Les prédictions du modèle reproduisent la cinétique de drainage et de désaturation des roches saines et endommagées
In the context of radioactive waste repository, the time-dependent hydromechanical behaviour of the Callovo-Oxfordian (COx) claystone is investigated to ensure the safety conditions required for long-term repository of radioactive wastes.The first two parts of the study are based on the phenomenological approach carried out directly at the macroscale. Firstly, a quasi-analytical model for the hydromechanical behaviour of a deep spherical cavity excavated in a dilatant poro-viscoplastic rock mass is presented, considering three stages of a simplified life cycle: excavation, free convergence and post-closure. Subsequently, the sensitive and probability analyses are carried out using the finite element code Cast3M toinvestigate the time-dependent extent of the Excavation Damaged Zone (EDZ) which refers to a region characterized by significant and mainly irreversible changes in geochemical and hydromechanical properties. In the following, a multiscale numerical approach is employed to investigate its creep and damage behaviour under mechanical condition. Firstly, a micromechanics-based model within the finite element square (FE2) framework is developed to model the short-term and long-term behaviours of saturated COx claystone. For the viscous behaviour, two microscale mechanisms have been introduced: the viscoplasticity of the clay aggregates and the viscoelasticity of their contacts. Then, the creep model of COx claystones developed at small scale is applied to model the large-scale creep behaviour at laboratory and gallery scales. From simulation results of laboratory scale, a clear three-stage creep process is reproduced, including the primary creep stage, second creep stage and tertiary creep stage. At the gallery scale, the long-term effect of viscosity on the gallery convergences, the evolution of EDZ, and the long-term drainage and pore pressure around a gallery are investigated. Finally, the above developed double-scale creep model used to simulate saturated cracked medium is extend to partial saturated case to study the interaction between rock and the atmosphere occurs through air circulation within underground galleries. The emphasis is to study the effect of the gallery air ventilation on hydromechanical behaviour of host rock. The model predictions reproduce the drainage and desaturation kinetics of undisturbed and damaged rock

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Lapointe, Bernard. "Un exemple de minéralisation aurifère en milieu profond : l'indice d'or du Lac Lilois dans le complexe d'Ashuanipi, Province du Supérieur, Nouveau-Québec." Thèse, 1996. http://constellation.uqac.ca/1149/1/1525788.pdf.

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Abstract:

Des quantités appréciables d'or ont été trouvées dans des formations de fer métamorphisées du complexe d'Ashuanipi au nord-ouest de Schefferville. Le complexe est formé à cet endroit de métatexite (paragneiss, orthogneiss, gneiss mafique et formations de fer) où se sont injectées des diatexites (plutons granodioritiques à tonalitiques plus ou moins homogènes). L'indice d'or du Lac Lilois, le sujet principal de cette thèse, se trouve dans une formation de fer près du contact avec une tonalité. La formation de fer métamorphisée est composée de quartz, de grenat et d'orthopyroxène grossiers comme phases majeures. L'or se retrouve dans des arséniures (arsénopyrites et loellingite) en contact avec des sulfures (majoritairement de la pyrrhotine). L'altération principale associée à la minéralisation est du clinopyroxène. Le paragneiss encaissant la formation de fer est un grauwacke métamorphisé et migmatisé composé de plagioclase, de quartz, de biotite, de grenat et d'orthopyroxène. Les paragénèses progrades indiquent que le faciès granulite a été atteint. Ces assemblages progrades se sont formés à 775°C et 0,73 GPa. Les principaux assemblages rétrogrades se sont formés jusqu'à 650°C et 0,47 GPa. Les roches sédimentaires et les formations de fer se sont déposées dans un prisme accrétionnaire le long d'une marge continentale active. Ceci est basé sur 1) la composition chimique des roches sédimentaires (grauwackes et shales) et en particulier leurs rapports La-Th-Sc, 2) leurs vitesses élevées d'enfouissement et d'exhumation, 3) la géochimie des formations de fer et en particulier la grande quantité de titane, d'aluminium et d'éléments terres rares dans celles-ci, 4) le type de plutonisme et 5) le type de minéralisation aurifère. Les textures à l'intérieur des arséniures et des sulfures, leurs relations avec la minéralogie hôte ainsi que les conditions P-T des assemblages associés à la minéralisation indiquent une déposition des arséniures/sulfures synmétamorphique. Ainsi il est remarqué que la majeure partie de l'or visible précipite au contact loellingite/arsénopytite lors de la sulfurisation de la loellingite. Cependant les indications P-T provenant des inclusions fluides ainsi qu'une certaine altération des assemblages associés à la minéralisation des phases opaques suggèrent que l'épisode minéralisateur s'est poursuivi jusqu'au faciès amphibolite. L'évidence d'une minéralisation syn-métamorphique au faciès granulite associée à des caractéristiques géochimiques typiques des gîtes d'or des ceintures de roches vertes nous permet d'inclure l'indice d'or du Lac Lilois à la partie la plus profonde d'un système minéralisateur d'échelle crustale. Ces modèles globaux et la notion de continuum crustal pour les minéralisations aurifères archéennes sont de plus en plus considérés. Il existait cependant peu d'exemples de minéralisations profondes possédant les caractéristiques requises pour les indurés dans de tels modèles. Les résultats de cette thèse impliquent également que la majorité des caractéristiques, que la signature géochimique et qu'une partie de l'or proviennent de la croûte profonde (possiblement même du manteau supérieur) et ne résultent pas du lessivage des roches de niveau supérieur.

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Dissertations / Theses on the topic 'Géologie profonde'

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