Academic literature on the topic 'Lithosphère – Teneur en eau'

<p style="text-align: justify;">Les variations de la teneur en <em>cis</em>-ABA des bourgeons latents, après la levée de dormance, apparaissent en étroite relation avec leur état hydrique. Toute diminution de la teneur en eau des bourgeons s'accompagne d'une augmentation de leur teneur en <em>cis</em>-ABA et, par suite, d'une diminution des possibilités de débourrement. En revanche, l'augmentation de la teneur en eau s'accompagne de la diminution de l'inhibition du débourrement des bourgeons par la réduction de leur teneur en <em>cis</em>-ABA.</p>

Les transferts d'eau dans le sol sont généralement, pour des raisons de facilité, supposés se dérouler dans des conditions isothermes. Les modèles proposés couplant les transferts hydriques et thermiques se heurtent aux difficultés inhérentes à la détermination des coefficients de transfert. Disposant de l'évolution de la température, de la succion et de la teneur en eau dans les profils du sol de lysimètre, une comparaison portant sur l'importance des gradients hydriques et thermiques dans le transfert d'eau en phases liquide et vapeur a été menée. Il se dégage clairement, que dans le domaine de teneurs en eau qui intéressent l'agronome (teneur en eau supérieure à celle au point de flétrissement), l'essentiel des transferts se fait via la phase liquide. En effet, les flux dus aux gradients de teneur en eau dépassent d'au moins deux ordres de grandeur les flux induits par les gradients de température. Ce qui confirme bien la validité des équations de Darcy-Richards (DARCY, 1856; RICHARDS, 1931) où l'effet de température est négligé.

L'action de I'AIA sur la teneur en azote total et en azote protéinique des graines du <i>Triticum vulgare, d'Hordeum vulgare</i> et <i>d'Avena sativa</i> cultivés a 30%, 60% et 90% de la capacité capillaire en eau du sable a tété étudiée au cours de trois ans (1969, 1970, 1971). La teneur en g-protéines totales liée au rendement des graines de céréales examinees a été plus élevée dans les conditions de sécheresse (30% de la capacite capillaire en eau) à la suite d'un traitement auxinique. La teneur (%) en azote total et proteinique ne semble pas etre tellement modifiee dans les graines de cereales à la suite d'un traitement auxinique.

Le site choisi est situé à moins de 10 km au nord-est de Matagami, Québec, sur le Territoire de la Baie-James. Cet article résume les principales informations géologiques obtenues et insiste sur l’analyse détaillée des sédiments fins. Au site de la digue d’essai d’Olga, le dépôt est constitué, à la base, d’un complexe de till et de sable et gravier fluvio-glaciaires, d’un dépôt glacio-lacustre et lacustre comprenant une zone altérée au sommet recouvert d’une couche de matière organique. Le tout repose sur des roches métamorphiques et volcaniques de la province du Supérieur. Les sédiments fins glacio-lacustres comprennent des varves distales pouvant atteindre plus de 2,5 cm d'épaisseur à la base de la section. Les sédiments fins ont fait l’objet d’analyses minéralogiques et physico-chimiques détaillées. La minéralogie est dominée par les minéraux non phyllosilicatés et le complexe absorbant du sédiment est saturé en calcium. La teneur en eau moyenne varie de 53% à 74% dans les varves, mais peut atteindre 110% dans les couches foncées. La teneur en eau est légèrement au-dessus de la teneur en eau d’équilibre avec la pression des terres. L’étude illustre l’utilisation de l’épaisseur des couches et de la quantité de sédiments qu’elles contiennent dans l’analyse de la mise en place et du taux de sédimentation. Les taux de sédimentation et d’accumulation sont non linéaires dans le temps et ont varié, depuis le début de la formation du dépôt, de 2,7 cm/an à 0,8 cm/an et de 2,6 g/cm2/ an à 0,7 g/cm2 /an respectivement.

La Ville de Nice bénéficie de deux ressources en eau d'excellente qualité, la Vésubie et la nappe alluviale du Var, qui se caractérisent par leur très faible teneur en matière organique biodégradable. La Compagnie Générale des Eaux, gestionnaire de son alimentation en eau potable, applique depuis sa mise au point au début du siècle le procédé de désinfection par l'ozone et distribue une eau sans ajouter de chlore.Un diagnostic complet de la qualité microbiologique et sanitaire de ce réseau non chloré et sans Carbone Organique Dissous Biodégradable (CODB) a été entrepris.Le suivi de la qualité de l'eau dans le réseau a consisté en des campagnes de prélèvements à partir de plusieurs points d'observation répartis sur l'ensemble du réseau. Ce suivi a permis de confirmer la bonne qualité de l'eau distribuée et le maintien de cette qualité tout au long de son transport dans les canalisations. Le CODB est absent sur l'ensemble des points confirmant l'absence de relargage et de contamination pendant le transport.La récupération des dépôts présents dans les canalisations n'a pas révélé de colonisation du réseau par des micro-organismes supérieurs. La quantité de biofilm présente sur les parois des canalisations a été évaluée en suivant la colonisation de pastilles de matériau immergées dans les réservoirs.Ce diagnostic complet de l'état microbiologique et sanitaire du réseau de Nice montre que l'absence de chloration n'entraîne pas de dégradation de la qualité bactériologique de l'eau et que c'est essentiellement l'absence de matière organique biodégradable qui limite la croissance bactérienne et qui contribue au maintien de la qualité de l'eau dans le réseau de distribution.

L'eau sous forme de défauts ponctuels dans la structure des pyroxènes (pxs) des xénolites du manteau est fréquemment utilisée pour tracer la teneur en eau du manteau lithosphérique. Cependant, on sait peu de choses sur le mécanisme qui permet aux xénolites de conserver les signatures hydrogène (H) profondes et si l'on peut éviter une réinitialisation complète ou partielle par réaction avec le magma hôte pendant le transport. En particulier, on ne sait pas : 1) comment la teneur en eau des xénolites est modifiée par le mode d'éruption et pendant le refroidissement de la lave en surface 2) comment les joints de grains (gb) peuvent affecter l'échange H du xénolite avec le magma. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre ces deux aspects de la préservation de la signature de l'eau dans les xénolites mantelliques.La première question est abordée à travers une étude des xénolites de péridotites de deux localités du Massif Central, Allègre et Ray Pic. Nous avons effectué environ 1000 analyses ponctuelles par FTIR et mesures de profil dans des cristaux ol, cpx et opx provenant de 16 xénolites collectés sur les deux localités. Les deux localités ont des structures de coulée de lave différentes, Allègre est un lac de lave figé et a une structure verticale tandis que Ray Pic est une coulée de lave typique allongée/horizontale. Les deux études montrent qu'il n'y a aucune preuve que le refroidissement et la solidification des coulées basaltiques affectent la teneur totale en eau des pxs dans les xénolites du manteau. Cependant, la comparaison des xénolites du dépôt pyroclastique avec ceux de la coulée de lave à Ray Pic montre que la concentration en eau est fortement affectée par le degré de dégazage du magma avant l'éruption. Par contre, des xénolites avec de pxs présentant différentes signatures spectrales, coexistent dans la même coulée de lave. La mise en place et le dégazage n'affectent donc pas les signatures spectrales, suggérant des signatures antérieurement peuvent être conservées.Pour la deuxième question, nous nous sommes concentrés sur l'étude du rôle des gb sur l'échange isotopique de H des xénolites avec leur environnement. Nous avons utilisé une approche combinant expérimentation et numérique. Nous présentons les résultats d'expériences d'échange hydrogène/deutérium réalisés dans monocristaux d'opx et des morceaux cubiques de taille centimétrique provenant d'un même xénolite. Les expériences ont été réalisées entre 600-900°C dans un gaz enrichi en deutérium (D), à pression ambiante. Nous avons comparé les profils de diffusion mesurés dans les monocristaux et les opx situés au bord des cubes avec les profils de diffusion dans les opx à l'intérieur des cubes. Les profils de diffusion ont été analysés grâce à un logiciel de modélisation numérique 2D (Idefick) original. Nos lois de diffusion H-D pour la diffusion intra-cristalline dans les opx mantelliques sont légèrement plus lentes mais comparables à celles proposées dans la littérature pour l'enstatite synthétique pure. Les profils OH-OD enregistrés dans les opx à l'intérieur des cubes ne sont que légèrement plus courts que ceux enregistrés dans les opx au bord des cubes. Ces résultats montrent que la diffusion isotopique de H dans les gb est suffisamment rapide pour équilibrer rapidement les cristaux d'opx à l'intérieur d’échantillons centimétriques. La diffusion aux gb impliquant l'échange H-D dans les xénolites est au moins 3 ordres de grandeur plus rapide que la diffusion intra-cristalline dans l'opx. C’est une première preuve que dans la nature, la signature δD des xénolithes est très probablement contrôlée par l'équilibre avec le magma hôte, même dans le cas de xénolithes de taille conséquentes. Ceci explique pourquoi les pxs de la plupart des xénolithes du manteau ont des signatures δD appauvries. Celles-ci reflètent plutôt un équilibre avec un magma dégazé qu'une signature originale du manteau
Water in the form of hydrous point defects in the crystal structure of pyroxenes (pxs) from mantle xenoliths is frequently used to trace the water content in the lithospheric mantle. However, little is known on the mechanism that allows xenoliths to preserve deep hydrogen (H) signatures and if we can avoid complete or partial reset by reaction with the host magma during transport. Especially, it is unknown: 1) how much water content of xenoliths is modified by the eruption mode (effusive versus explosive) and during lava emplacement 2) how grain boundaries (gb) can affect H exchange in the xenolith with the surrounding melt. The aim of this thesis is to provide better understanding on these two aspects of the preservation of water signature in mantle xenoliths. The first question is approached through an analytical study of peridotite xenoliths from two localities in the French Massif Central, Allègre and Ray Pic. We performed around 1000 FTIR point analysis and profile measurements in ol, cpx and opx crystals derived from 16 xenoliths collected on both localities. The two localities have different lava flow structures, Allègre is a frozen lava lake and has a vertical structure while Ray Pic basaltic lava flow is a typical elongated/horizontally one. In Allègre, we studied xenoliths from different heights in the 30 m lava body. In Ray Pic we sampled xenoliths along the 20 km lava flow and in a pyroclastic deposit at the volcanic edifice. Both studies show that there is no evidence that cooling and solidification of basaltic flows affect the total water content of pxs in mantle xenoliths. However, the comparison of the xenoliths from the pyroclastic deposit and the lava flow at Ray Pic shows that the water concentration is strongly affected by the degree of degassing of the magma prior the eruption. In addition, xenoliths with different spectral signatures of pxs coexist with the same lava flow suggesting that the emplacement and degassing does not affect spectral signatures, suggesting that they may preserve signatures acquired earlier.For the second question, we concentrated on the study of the role of gb on the H isotopic exchange of the xenoliths with its surrounding. We used a combine experimental and numerical approach. In our experimental approach, we present results from hydrogen-deuterium exchange experiments performed in cm-size cubic pieces of a natural xenolith, a spinel lherzolite aggregate. Experiments were performed between 600-900oC in a deuterium (D) enriched gas, at room pressure. We used single crystals of opx from the same xenolith, as sensors of the progress of the exchange within the polycrystalline aggregates. We compared diffusion profiles measured in single crystals and opx located at the edge of the cubes with diffusion profiles in opx inside the cubes, not directly in contact with the gas. Diffusion profiles were analysed through a 2D numerical modelling software (Idefick). Our H-D diffusion laws for intra-crystalline diffusion in mantle opx are slightly slower but comparable to the ones in literature for synthetic pure enstatite. OH-OD profiles recorded by FTIR in opx inside the cubes are only moderately shorter than the ones recorded in opx at the edge of the cubes (i.e. apparent diffusion inside the cubes are only moderately slower). These results indicate that the isotopic diffusion of H in gb is fast enough to equilibrate rapidly the opx crystals inside the cube xenoliths. It shows that grain boundary diffusion involving H-D exchange in xenoliths is at least 3 orders of magnitude faster than intra-crystalline diffusion in opx. This can be a first-evidence that in nature the δD signature of xenoliths is very likely controlled by the equilibrium with the host magma even in the case of xenoliths with large grain size. It provides explanation why pxs from most mantle xenoliths have depleted δD signatures. These rather reflect equilibrium with a degassed magma than an original mantle signature

L'activite hydrothermale se manifeste essentiellement a l'axe des dorsales qui constituent les veritables fabriques de la croute oceanique sur plus de 60 000 km. Des estimations quantitatives montrent que la quantite d'eau de mer qui circule au travers des dorsales oceaniques serait de l'ordre de 1. 3 a 9. 0 10#1#7 g/an, ce qui fait de l'hydrothermalisme un phenomene terrestre majeur. Cette etude apporte de nouvelles donnees relatives au comportement du pb lors de ces phenomenes hydrothermaux. Des echantillons de fumeurs preleves sur des axes d'expansion divers (dorsale d'arriere-arc et limite d'une microplaque) ont permis de determiner : (1) la principale origine du pb integre dans les sulfures constituant les cheminees hydrothermales, (2) la repartition du pb dans les parageneses metalliques, (3) l'impact de l'activite bacterienne sur la mobilite du pb dans les environnements de fumeurs actifs. Les echantillons de roches basaltiques et des sediments sus-jacents provenant du forage actuel le plus profond dans la croute oceanique (504b) ont permis d'etablir les impacts de l'alteration hydrothermale sur les signatures isotopiques et les concentrations en pb (mais aussi en u et th) de la croute oceanique alteree. Les variations isotopiques et les concentrations en pb sont tres heterogenes et dependent en grande partie du degre d'alteration qui varie en fonction de la profondeur. Les zones de lessivage preferentiel du pb (perte de 50% du pb initial) dans la croute oceanique sont localisees dans le complexe filonien, qui correspond a la zone d'interaction maximale entre le fluide hydrothermal et la roche. La zone de transition lithologique entre la section volcanique et les dykes constitue un niveau privilegie de reprecipitation du pb, notamment dans la zone mineralisee (stockwork). Les compositions isotopiques en pb d'une croute oceanique contemporaine alteree s'eloignent des signatures primaires representant les caracteristiques de la source mantellique. Elles evoluent entre le domaine des basaltes des rides medio-oceaniques (morb), le domaine defini par l'anomalie mantellique dupal et le domaine de l'eau de mer actuelle.

Pour la première fois, une étude par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier et par microsonde ionique des minéraux majeurs de la croûte inférieure et des péridotites mantelliques a été entreprise afin de mieux caractériser les mécanismes d’incorporation et les teneurs en eau de ces minéraux nominalement anhydres, et de déterminer leurs compostions isotopiques en H, O, et Li pour retracer les échanges latéraux et horizontaux de l’eau dans la lithosphère continentale profonde. Les résultats montrent que: (1) Les minéraux nominalement anhydres, comme les pyroxènes et plagioclase, dans les granulites de la croûte inférieure contiennent de l’eau en trace essentiellement sous forme hydroxyles et accessoirement sous forme moléculaire, avec des concentrations (exprimées en poids H2O) allant de 200 à 2330 ppm pour les clinopyroxènes, de 60 à 1875 ppm pour les orthopyroxènes, de 65 à 900 ppm pour les plagioclases. Les teneurs calculées pour chaque roche totale d’après sa composition minéralogique et la teneur en eau des minéraux varient de 155 à 1100 ppm. (2) Les teneurs en H2O des minéraux majeurs et en roche totale de la croûte continentale inférieure sont manifestement plus élevées que celles du manteau lithosphérique sous-jacent, suggérant des variations verticales de la quantité d’H2O dans la lithosphère continentale profonde. Un tel contraste peut affecter de façon notable le comportement rhéologique de la lithosphère continentale. (3) Les rapports isotopiques de l’oxygène des pyroxènes étudiés, et probablement les roches totales, exprimés en [delta]18OSMOW , vont de ~ 4,5 à 12,5‰. Ceci indique la contribution de matériaux recyclés de la croûte continentale durant la pétrogenèse des échantillons ayant un TM18O élevé. (4) Les minéraux de la granulites sont caractérisés par des valeurs de élevées TMD, avec des valeurs de -80~-10‰ exprimées en [delta]DSMOW; les minéraux sont le plus souvent en équilibre les uns avec les autres lorsque l’on considère leurs compositions isotopiques moyennes. (5) Les compositions isotopiques du Lithium mesurée dans les minéraux de nos échantillons de granulites, exprimées en [delta]7Li par rapport à Lsvec, varient de -13 à +4.7 ‰. Ces valeurs sont donc pour la plus part inférieures à celles mesurées sur les MORB (2 – 6‰). La dispersion des valeurs reflètent l’hétérogénéité de la source des granulites, et les valeurs bassent resultent probablement de la perte par diffusion de Li pendant la mise en place des liquides silicatées provenant du manteau dans la croûte inférieure. (6) La grande hétérogénéité des teneurs en eau et en Lithium, et des compositions isotopiques de H-O-Li indique l’absence de circulation de fluide pervasive au travers de la croûte inférieure, qui aurait pour effet de supprimer les hétérogénéités à petite échelle et de les diminuer fortement à grande échelle
For the first time, systematic investigations of water content and H-O-Li isotopic compositions of minerals in lower crustal granulites, as well as water content of minerals in mantle peridotites, from eastern China have been carried out by Fourier transform infrared spectrometer and ion microprobe. The results show that: (1) Nominally anhydrous minerals, such as pyroxenes and plagioclase, in the lower crust generally contain trace amounts of structural water, with their content (H2O by wt.) varying from 200 to 2330 ppm for clinopyroxene, 60 to 1875 ppm for orthopyroxene, 65 to 900 ppm for plagioclase and 155 to 1100 ppm for the estimated bulk compositions. (2) Water contents of minerals in lower crustal granulites from eastern China, and their bulk values, are significantly higher than those in the underlying upper mantle, implying vertical heterogeneities of water distribution in the deep continental lithosphere; the contrast in water content even affect the rheological strength of the lithosphere. (3) The O-isotopic compositions of pyroxenes in the lower crustal granulites from eastern China are highly variable between different localities (~ 4.5 to 12.5‰, expressed in [delta]18OSMOW values), indicating variable influences from recycled crustal materials on their protoliths. (4) The H-isotopic compositions of granulite minerals from eastern China, are mostly in the range of -80 to -10‰ expressed in [delta]DSMOW values, and these minerals are usually in equilibrium with their [delta]D values. The relatively high [delta]D of granulite minerals may be related with degassing loss of H during the genesis of granulites. (5) The Li-isotopic compositions of granulite minerals from eastern China are usually in the range of -13 to 4.7‰, mostly lower than those of MORB (2-6‰). They reflect the source heterogeneity and are probably results of high-T Li diffusion during the intrusion of their original melts into the preexisting lower crust. (6) The large dispersion of Li and water contents and of H-O-Li isotopic results indicate the absence of any pervasive fluids in the lower crust

Le traitement chimique de l'eutrophisation des plans d'eau peu profonds par des sels métalliques tels que le sulfate d'aluminium et le sulfate de cuivre est de plus en plus courant et pose la question du devenir et de la mobilité des métaux dans l'écosystème. Dans les conditions de notre étude, le traitement au sulfate d'aluminium tout en limitant les teneurs en phosphore assimilable dans la colonne d'eau et dans les sédiments, n'induit pas de toxité compte tenu de la teneur en aluminium monomère mesurée et des valeurs de toxité référencées dans la littérature. Le suivi de la teneur en aluminium des sédiments ne permet pas de mettre en évidence une accumulation significative de cet élément suite à un traitement. Cependant, une fraction importante du phosphore est liée à la manière organique et peut être libérée à moyen terme dans la colonne d'eau suite à la minéralisation de la matière organique. Le cuivre ajouté dans la colonne d'eau afin de limiter la croissance des cyanobactéries ne présente pas de toxicité majeure compte tenu des teneurs en cuivre labile mesurées dans le système. Cette étude montre que la distribution et le temps de séjour du cuivre dans la colonne d'eau dépend de la teneur en matière en suspension, de la teneur en matière organique dissoute. De plus, un mécanisme de transfert de la fraction"vraiment" dissoute vers la fraction particulaire entraîne le cuivre principalement dans les sédiments, associé à la fraction organique. L'étude de la remobilisation à court terme en conditions oxiques ne montre pas de remobilisation du cuivre à des pH proches de la neutralité. Cependant, à plus long terme, les sédiments sont susceptibles de libérer le cuivre dans ces mêmes conditions (pH et rédox) à la suite de la minéralisation de la matière organique, ce qui explique la libération du cuivre des sédiments vers la colonne d'eau.

Les matériaux de construction sont des matériaux poreux, et donc très sensibles à l’eau. Du fait de conditions thermique et hygrométrique ambiantes variables, ils sont le siège de plusieurs phénomènes : migrations de vapeur d’eau, changements de phase, humidification, séchage. Le couplage de tous ces phénomènes conditionnent ses propriétés thermiques et sa durabilité. A titre d’exemple, pour un béton de chanvre de type « mur » soumis à une hygrométrie de 75%, sa conductivité thermique augmente de 30% (forte conduction de l’eau). La mise en place d’une cellule d’échange a donc pour but de caractériser les performances hygrothermiques de trois matériaux de construction : le béton cellulaire autoclavé, le béton de chanvre et la brique à perforations verticales, en fonction des conditions ambiantes. L’étude s’appuie tout d’abord sur une approche expérimentale. L’objectif est de créer des gradients de T et HR en fonction du temps et ainsi mesurer la distribution en température et humidité relative dans la paroi ainsi que la reprise en eau du matériau lorsque celui-ci est soumis, sur la face en contact avec l’enceinte climatique, à des sollicitations statique et cyclique en T et HR. Ensuite, l’étape suivante consiste à modéliser le comportement des matériaux comme enveloppe grâce à un modèle de conduction thermique pure tout d’abord. Les grandeurs thermiques des matériaux (λ, ρ, c, hs et a) sont alors déterminées. Enfin, pour les bétons de chanvre, on doit procéder à une modélisation numérique des transferts couplés de chaleur et d’humidité afin d’analyser plus précisément l’influence des transferts de masse sur le comportement thermique
Building materials are porous materials, and therefore very sensitive to water. Due to variable hermodynamical ambient conditions, processes of energy and mass transfers between the ambient air and the material occur. These exchanges lead to important modification of their thermal properties and their durability. For instance, measurements of the thermal conductivity of Hemp Lime Concrete, placed in climatic chamber in which the relative humidity is 75%, show a variation of 30%. This PhD Thesis deals with the case of three porous buildin materials: Aerated Autoclaved Concrete (AAC), Hemp Lime Concrete (HLC) and Vertically Perforated Brick (VPB). The hygrothermal behaviour of these materials is studied with the experimental set-up called cell of exchange. This cell consists of test walls which are place between a climatic box and the laboratory. The scope of this experimental work is to create gradients of temperature and of relative humidity through the sample. So, the study aims to measure and characterise heat and mass flows in these materials. Ln a second part, simulation are performed to design, expiain and interpret the experimental results. They are done in COMSOL Multiphysics. Ln a first approach, only the heat equation in 1 D has been implemented in the toolbox. Comparisons between experimental and theoretical results gives us the therm properties of tested materials (ʎ,ρ,c,hs et a). The numerical modeling approach shows that, contrary to AAC or VPB, HLC involves a complex interaction between heat transport and mass transfer through the material. So, simulations on HLC are investigated through the problematic of phase change materials

Des xénolites de péridotite provenant de deux localités du sud du Massif Central Français (Allègre et Mont Coupet), émis avec des modes éruptifs différents, ont été étudiés pour définir l’évolution du manteau sous continental et pour étudier le comportement de Li et H lors des réactions fluides roches lors de leur remonté vers la surface. Un ensemble de 6 xénolites représentatifs a été sélectionné pour chaque localité. La description pétrologique et minéralogique de chaque échantillon a été associée à la mesure des compositions chimiques en éléments majeur (par microsonde électronique) et trace (par LA-ICP-MS) des principales phases minéralogiques (Olivine, Pyroxène, Amphibole). La teneur et la composition isotopique du Li ont été mesurées par microsonde ionique (SIMS), et les teneurs en eau par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (FTIR) et SIMS dans les pyroxènes et les olivines. Pour les xénolites d’Allègre, les anomalies négatives en HFSE et les rapports LREE/HREE élevés reflètent un métasomatisme lié à des liquides carbonatitiques, succédant à un processus de fusion partielle du manteau lithosphérique. Pour les échantillons du Mont Coupet, Les anomalies négatives en Ti et Nb des Cpx de tous les échantillons et les anomalies négatives de Zr et Hf pour deux échantillons plus fortement métasomatisés (MC38 et MC34) soulignent également un métasomatisme carbonatitique. Les amphiboles des échantillons MC36 et MC53, dont l'origine doit être associée à des fluides de subduction, sont à l’équilibre avec les Cpx coexistant, ce qui indique que le fluide qui a permis leur formation n’a pas enrichi les Cpx en LREE ou LILE. La composition isotopique de des xénolites d’Allègre montre qu’ils ont été affectés par un métasomatisme en au moins deux étapes par des fluides différents. Les teneurs très élevées en Li des Cpx (jusqu'à 50 ppm) et l’enrichissement même modéré des bordures des olivines sont attribués à un apport de Li par diffusion depuis le magma hôte. Par contre, les compositions isotopiques pauvres en 7Li préservées au coeur des Ol (δ7Li jusqu’à -25‰) suggèrent l’existence d’un autre évènement métasomatique ayant affecté les péridotites avant leur remonté vers la surface. En revanche, les minéraux des xénolites de Mont Coupet ont des concentrations en Li similaires à celles du manteau, avec une répartition à l’équilibre entre les minéraux. Cependant les valeurs de δ7Li négatives observées pour les Cpx et Opx de certains échantillons suggèrent une interaction avec un fluide en quantité limitée et une composition isotopique négative. La préservation du fractionnement isotopique du Li entre les pyroxènes et olivines indique que cette interaction a du avoir lieu peu de temps avant l'entrainement des xénolites vers la surface. Les fluides métasomatiques à l’origine des valeurs de δ7Li négatives observées à Allègre et à Mont Coupet sont liés à un environnement de subduction, probablement lié à l'orogenèse varisque dans le cadre régional du FMC. Les teneurs en eau mesurées dans les xénolites d’Allègre vont de 10,6 à 12,4 ppm, des valeurs beaucoup plus faible que celle du manteau source des MORB. Ceci s’explique par une perte d’eau associée au dégazage du magma lors du refroidissement du lac de lave. L’absence de variation cœur-bord montre une distribution de l’eau à l’équilibre entre les xénolites et la lave hôte. A l’inverse, les xénolites du Mont Coupet ont pu conservé leur teneur en eau acquise en profondeur, contrôlée par les processus de fusion partielle qui ont affecté les péridotites. Cependant, l'échantillon MC34, affecté par le métasomatisme carbonatitique, a la plus haute teneur en eau parmi ces xénolites. Inversement, les échantillons MC36 et MC53 qui contiennent des amphiboles, n’ont pas des teneurs en eau élevées, suggérant que l'agent métasomatique responsable de la formation des amphiboles n'a pas enrichi en eau les autres phases de la péridotite
Peridotite xenoliths sampled from two volcanoes erupting in different modes in two localities, Allègre and Mont Coupet, in the southern domain of the French Massif Central (FMC), have been investigated to constrain the evolution of the sub-continental lithospheric mantle beneath the FMC and the behaviors of Li and H during melt-rock reactions. To answer these questions, a set of 6 representative xenoliths was selected for each locality, and described for their mineralogy and petrography. In-situ measurements were then performed for major and trace elements in Ol, Cpx and Amp when existing, via EPMA and LA-ICP-MS respectively, for Li concentrations and isotopic compositions in pyroxenes and Ol (via SIMS), and water concentrations in minerals (via FTIR and SIMS). Negative HFSE anomalies and markedly high LREE/HREE ratios reflect a carbonatite-related metasomatism following an earlier partial melting process in the lithospheric mantle under Allègre. The Ti and Nb negative anomalies in Cpx from all the Mont Coupet samples and Zr-Hf negative anomalies in Cpx from two most strongly metasomatized samples MC38 and MC34 also point to a carbonatite-related mantle metasomatism. Amp in samples MC36 and MC53, whose origin should be associated with fluids from the subducting slab, have equilibrated most of the trace element composition with coexisting Cpx and the modal metasomatism responsible for the Amp genesis haven’t refertilized Cpx in LREE and LILE. Lithium isotope systematics indicates that Allègre xenoliths were overprinted by (at least) a two-stage metasomatism by melts of different origins. Exceptionally high Li concentrations in Cpx (up to 50 ppm by weight) and slightly increased Li contents at Ol rims are ascribed to a diffusive Li uptake from infiltrating melts derived from the host magma. On the other hand, extremely light Li isotopic compositions preserved in Ol cores (with δ7Li as low as -25‰) suggest another metasomatic event prior to xenolith entrainment by the host magma. In contrast, xenoliths from Mont Coupet have Li concentrations in constituent minerals similar to the normal mantle, and display nearly equilibrated inter-mineral Li partitioning and homogeneous intragranular Li distribution in every phase. The negative δ7Li values of Cpx and Opx in some samples were brought by the exchange with a small-volume melt with Li concentration similar to the normal mantle and light Li isotopic compositions. The preservation of inter-mineral large Li isotopic fractionation currently observed in these samples indicates that the percolation of the melt should occur shortly prior to the entrainment of Mont Coupet peridotite xenoliths by the host magmas. The metasomatic agents, accounting for negative δ7Li values in Ol cores in Allègre xenoliths and in Cpx and Opx in some Mont Coupet xenoliths, are related to a subduction environment. In the regional framework of the FMC, the subduction event most likely occurred during the Variscan orogeny. Water content in Allègre xenoliths ranges from 10.6 to 12.4 ppm in weight, much lower than the water content in the MORB source mantle. It implies that water were lost during the degassing of the host magma during slow cooling of the lava lake. No core-rim variations from profile analysis suggest that xenoliths have achieved water diffusive equilibrium with the host magmas. Peridotite xenoliths from Mont Coupet have retained their original water content from the mantle depths. Partial melting has controlled the water content in most samples from Mont Coupet. However, the subsequent carbonatite-related metasomatism has affected the sample MC34, which had the highest water content among the Mont Coupet xenoliths. And the aqueous agent responsible for presence of Amp in samples MC36 and MC53 has not lead to the considerable increase of water content

L'arsenic est omniprésent dans l'environnement : sa mobilisation entraîne une contamination des ressources en eaux et par conséquent une augmentation des risques pour la santé humaine. L'eau de boisson représentant la principale voie d'exposition aux formes inorganiques de l'arsenic, sa concentration maximale admissible dans l'eau potable a donc été réduite à 10 µg/L, nécessitant d'adapter les méthodes de dosage et de développer et optimiser des procédés de traitement. En fonction de la matrice de l'échantillon, l'As(III) est ici dosé par spectrométrie d'absorption atomique à génération d'hydrures ou par polarographie par redissolution cathodique à impulsions carrées. Les procédés de coagulation floculation avec le Fe(III) et d'électrocoagulation optimisés présentent une efficacité dépendante de la spéciation de l'arsenic, du pH, de la dose de traitement appliquée et de la présence de matière organique. Ces paramètres influencent les mécanismes réactionnels mis enjeu
The mobilization of arsenic in the environment by naturally occurring processes results in source water contamination. While drinking water represents the main source of exposure to inorganic arsenic, this source water contamination increases the human health hazard. Thus, the maximum contaminant level of arsenic in drinking water was reduced to 10 µg/L and as a consequence new analytical methods and efficient and innovative arsenic removal processes have to be developed and optimized. Here As(III) was quantified by hydride generation atomic absorption spectrometry or by square wave cathodic stripping voltammetry depending on matrix composition. Both chemical and electrochemical processes as coagulation flocculation with Iron(III) salts and electrocoagulation, were optimized to remove arsenic. Their efficiency depends on arsenic speciation, pH, treatment dose and presence of organic matter. These parameters also control the arsenic removal mechanisms

Les apports des sels nutritifs d'origine anthropique sur les récifs coralliens entrainent des modifications de la structure des communautés benthiques, qui peuvent affecter les flux de matière et les budgets métaboliques. Deux platiers récifaux de référence aux communautés coralliennes florissantes se caractérisent par une respiration modérée et une calcification élevée. Un troisième platier récifal soumis à des apports anthropiques, et où la mortalité corallienne et le recouvrement algal sont importants, présente une production nette très déficitaire et une faible calcification. En outre, ce site exporte de grandes quantités de nitrates et le flux de phosphates n'y est pas significativement différent de zéro. Ces résultats suggèrent qu'une minérisation de matière organique pourrait accroître les quantités de sels nutritifs utisables par les algues molles. Un quatrième site, actuellement en voie de régénération (présence de nombreuses repousses coralliennes) mais qui fut dévasté par le passage d'un cyclone en 1989 (un fort recouvrement algal en témoigne), présente le production brute et la respiration les plus élevées, mais également la production nette la plus excédentaire. Les quotients photosynthétique et respiratoire des deux petites communautés coralliennes isolées sur l'un des sites de référence et sur le site soumis aux apports anthropiques diffèrent de l'unité. En termes de flux de CO2, la petite communauté soumise aux apports anthropiques présente une production brute et une respiration plus élevées que la petite communauté de référence. Elle présente également une calcification dix fois moins élevée que celle de la petite communauté de référence. Ces résultats suggèrent que les caractéristiques métaboliques du platier récifal soumis aux anthropiques ne reflètent pas seulement la structure des communautés benthiques, mais également l'impact direct des facteurs environnementaux.

1 - modelisation: nous avons introduit des equations de consommation/remineralisation des nitrates et de l'oxygene dans un code de circulation oceanique de l'atlantique equatorial afin de simuler la distribution de ces 2 traceurs, leurs transports (par les courants et par diffusion turbulente) et la production nouvelle, au cours des annees 1982-1984. Pendant cette periode, des mesures en mer ont ete faites (nitrates, oxygene,) ; elles permettent d'initialiser le modele et de l'ameliorer. Notre modele est fonde sur la consommation des nitrates selon une fonction de type michaelis-menten, modulee par une fonction de la lumiere decroissante avec la profondeur. Nous avons ajuste les parametres de ce modele par une technique inverse, de telle sorte que la simulation en hiver 1982, le long du meridien 23w, se rapproche au mieux des observations. Le parametre de loin le plus sensible est la vitesse maximum d'utilisation des nitrates: a l'equateur la valeur ajustee egale 5,75 10#-#9 moles de nitrates/m#3/s, elle est environ 5 fois plus faible en dehors du domaine equatorial. Les champs de nitrates simules possedent les caracteristiques majeures des champs observes. La production nouvelle calculee est 2 a 4 fois superieure aux estimations in situ. Les apports de nitrates dans la couche euphotique sont dus surtout aux courants verticaux. 2 - analyses de carbone organique dissous (cod) nous montrons: (i) que les analyses de cod faites avec une methode de combustion catalytique a haute temperature donnent des resultats du meme ordre de grandeur que les mesures faites anterieurement avec d'autres methodes analytiques dans la meme region ; (ii) que 5 a 35% du cod produit a l'equateur est evacue hors de la bande equatoriale

Les modèles dynamiques actuels de formation du Système Solaire et les modèles géochimiques s'accordent sur une probable origine chondritique de l'eau terrestre. En effet, les météorites primitives, appelées chondrites, ont subi un phénomène d'altération aqueuse sur leurs corps parents. De même, ces météorites sont une des sources envisagées à la présence d'eau dans les minéraux lunaires. Cette thèse s'appuie sur des mesures nanoSIMS des rapports isotopiques de l'hydrogène et des teneurs en eau dans la chondrite carbonée Paris et les échantillons de sols lunaires provenant d'Apollo 16 et 17. Les chondres de la météorite Paris semblent avoir enregistré une source d'eau distincte à l'eau d'altération du corps parent. En ce qui concerne la Lune, l'eau contenue dans les sols est majoritairement formée par l'implantation de l'hydrogène du vent solaire
Current dynamical models of Solar System formation and geochemical models agree on a likely chondritic origin for the terrestrial water. Indeed, primitive meteorites, called chondrites, have undergone an aqueous alteration process on their parent bodies. Moreover, these meteorites are one of the considered sources for the existence of water in lunar minerals. This thesis lies on hydrogen isotopic ratios and water contents measured using NanoSIMS in the carbonaceous chondrite Paris and lunar soils from the Apollo missions. Chondrules in Paris meteorite seem to have registered a water source distinct from the one of the parent body aqueous alteration. For the moon, water retained in soils is majority formed by implantation of the solar wind hydrogen