Dissertations / Theses: 'Nd isotopes'

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Chen, Tianyu [Verfasser]. "The geochemical cycling and paleoceanographic application of combined oceanic Nd-Hf isotopes / Tianyu Chen." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2013. http://d-nb.info/1044891807/34.

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Simien, Frédéric. "Croissance crustale et contraintes paléogéographiques apportées par les isotopes du Nd dans les sédiments." Paris, Institut de physique du globe, 1998. http://www.theses.fr/1998GLOB0005.

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Abstract:

Il n'existe pas de consensus pour savoir si la masse continentale a été extraite du manteau très tôt dans l'Histoire de la Terre ou bien si elle a été différenciée au cours du temps. Les études en Sm-Nd apportent des contraintes à ce problème car l'isotope père et l'isotope fils sont presque exclusivement fractionnés lors d'un épisode de différenciation crustale. Il est donc possible de dater depuis quand les matériaux font partie de la croûte. L'application de ce couple aux shales permet une approche à grande échelle car ils représentent une moyenne de la croûte continentale. Les évolutions des compositions isotopiques en Nd des séries paléozoïques en Europe de l'ouest et dans l'est du Canada indiquent qu'il n'y a pas eu de grand apports de matériaux juvéniles dans la masse sédimentaire au cours du Paléozoïque, même durant les orogenèses. Les informations apportées par cette méthode peuvent contraindre les reconstructions paléogéographiques. En accord avec les données stratigraphiques et paléontologiques, nous proposons qu'il faille reconsidérer les modèles d'évolution géodynamique dans lesquels un océan Sud Armorcain séparait la Bretagne de l'Espagne au cours du Paléozoïque. Les données canadiennes nous permettent de proposer un modèle d'évolution pour les zones exotiques des Appalaches. Nous pensons que la zone Avalon se situait à proximité de l'Amérique du Sud à l'aube du Paléozoïque, puis qu'elle a été accolée au continent nord Américain vers l'Ordovicien moyen (450 Ma). Pour la zone Méguma, nous pensons qu'elle devrait être rattachée à l'Afrique de l'ouest au Protérozoïque supérieur puis qu'elle est entrée en collision avecle continent Nord américain au Carbonifère (300 Ma). Dans la dernière partie, la compilation des données isotopiques en Sm-Nd dans les sédiments détritiques à grain fin permet d'avoir une idée de l'évolution de la croûte à l'échelle globale depuis presque 4 Ga. Malheureusement, pour pouvoir déterminer la courbe de croissance crustale, il nous faudrait connaître le volume de sédiments injectés dans le manteau au cours du temps et la taille du réservoir de type manteau appauvri dans les temps très anciens.

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Partey, Frederick Kenneh. "SOURCE OF FLUORINE AND PETROGENESIS OF THE RIO GRANDE RIFT TYPE BARITE-FLUORITE-GALENA DEPOSITS." Miami University / OhioLINK, 2004. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=miami1092262697.

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Bayon, Germain. "An investigation into ND and SR isotopes in marine sediments and their application to paleoceanography." Thesis, University of Southampton, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.250079.

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Wilson, David James. "Investigating Nd and Pb isotopes as paleoceanographic proxies in the Indian Ocean : influences of water mass sourcing and boundary exchange." Thesis, University of Cambridge, 2012. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.610292.

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Wei, Ran [Verfasser]. "Application of Sr-Nd-Pb isotopes to the late quaternary paleoceanography of the Atlantic Ocean / Ran Wei." Mainz : Universitätsbibliothek Mainz, 2016. http://d-nb.info/1120442559/34.

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Moragues, Quiroga Cristina. "Water mixing processes in the critical zone : evidence from trace elements and Sr-Nd-Pb-U isotopes." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAH002.

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Abstract:

Les fonctions hydrologiques de captage, stockage et rejet d’eau ont des signatures géochimiques dans les cours d'eau reflétant énormément celles trouvées dans les compartiments de la zone critique. Ces signatures sont fortement contrôlées par des processus bio-géophysico-chimiques produits dans l'interface régolite-plante. Jusqu'à présent, les recherches sur régolithes et processus hydrologiques sont restées largement découplées - conduisant à une utilisation généralisée de traceurs non conservateurs d'origines multiples, bloquant ainsi notre capacité à identifier les sources et les voies d'écoulement d’eau. Nous étudions ici le mélange d'eau dans la subsurface à travers un portefeuille unique de traceurs (éléments traces et isotopes O-H-Sr-Nd-Pb-U) permettant d'étudier les processus d'évolution du régolithe et le transport des solutés dans la zone critique. Nous signalons l'intérêt de cette approche pour renforcer la caractérisation des sources et voies d'écoulement d’eau
Catchment hydrological functions of water collection, storage and release have geochemical signatures in stream water largely mirroring those found in critical zone compartments. These signatures are strongly controlled by the different bio-geo-physico-chemical processes that occur within the regolith-plant interface. Until now, investigations into the critical zone’s regolith and hydrological processes research have largely remained uncoupled –leading to a widespread use of non-conservative tracers with multiple origins and thereby stymieing our capability for identifying water pools and flow paths. Here we study the mixing of water in the subsurface through a unique portfolio of complementary groups of tracers (trace elements O-Hand Sr-Nd-Pb-U isotopes) which enables investigating regolith evolution processes and solutes transport within the critical zone. We report the interest of this approach to strengthen water flowpaths and end-members characterization

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Munier, Thomas. "Évolution des conditions d’altération et des paléoclimats au cours de l'intervalle Albien-Santonien (113-83 Ma) : apports des minéraux argileux et de la géochimie." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS156.pdf.

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Abstract:

L’intervalle Albien-Santonien (~113-83 Ma) est une période charnière dans l’histoire du Crétacé. Cet intervalle est caractérisé par un fort taux de production de croûte océanique, associée à la dislocation de la Pangée et par une activité importante des provinces magmatiques. Ces conditions engendrent une augmentation notable de la pCO2 (Arthur et al., 1985) et une hausse progressive des températures océaniques jusqu’au maximum thermique mi-Crétacé, enregistré à la limite Cénomanien/Turonien (~94 Ma). Ce maximum thermique est suivi, dès la fin du Turonien, par une baisse des températures et de la pCO2 (Linnert et al., 2014). La diminution du volcanisme, une production carbonatée accrue et un stockage de carbone organique important lors de l’événement océanique anoxique OAE 2 à la limite Cénomanien-Turonien participent à la diminution du CO2. Néanmoins l’altération des silicates peut également jouer un rôle dans cette baisse. L’étude de nouveaux forages, réalisés dans le cadre de la mission IODP 369 sur les marges sud et sud-ouest de l’Australie, couplés à d’anciens forages, obtenus lors des missions ODP 122 et 123 sur la marges nord-ouest, nous a permis d’étudier l’évolution des conditions d’altération durant cet intervalle aux moyennes et hautes latitudes dans une zone peu étudiée jusqu’à présent. Une étude détaillée, basée sur la minéralogie des argiles a été réalisée sur six sites dans le bassin de la Grande Baie (site U1512), le bassin Mentelle (sites U1513 et U1516), le bassin Carvarnon (sites 763 et 766) et la plaine abyssale d’Argo (site 765). Sur trois des sites étudiés (U1512, U1513 et 763), des observations au MEB et au MET et des analyses géochimiques (isotopie du Sr et du Nd, concentrations en éléments majeurs et traces) ont complété cette étude. Ces nouvelles données ont été comparées aux nombreux travaux déjà réalisés dans l’océan Atlantique et le domaine péri-téthysien. Au cours de l’intervalle Albien-Turonien, les assemblages de minéraux argileux sont caractérisés par une augmentation des proportions de smectites, observée sur l’ensemble des régions étudiées. Cette augmentation résulte de la combinaison de paramètres globaux et locaux. La stabilisation tectonique des marges africaines et nord-américaines réduit l’altération physique, ce qui entraine une diminution des proportions d’illites et de chlorites, et permet la mise en place de processus pédogénétiques favorisant la formation de smectites. L’altération préférentielle des roches volcaniques dès la fin du Cénomanien, mise en évidence par les mesures isotopiques du Sr et du Nd sur certains sites au large de l’Australie (U1513), entraine également une augmentation des smectites. Enfin, la hausse du niveau marin, enregistrée de l’Albien au Turonien inférieur et associé à un enrichissement en smectites, témoigne de l’influence de la sédimentation différentielle sur les cortèges argileux. L’intervalle Cénomanien/Turonien, caractérisé par une augmentation des kaolinites aux basses et moyennes latitudes de l’hémisphère nord, est marqué par des conditions plus hydrolysantes. Ces kaolinites sont abondantes dans les secteurs soumis aux contraintes tectoniques à la fin du Crétacé inférieur (Aptien-Albien). Ainsi, malgré un climat favorable à leurs formations, l’absence de ces kaolinites dans l’hémisphère sud caractérise l’influence de la topographie et la nécessité de bonnes conditions de drainage pour former ces argiles. L’intervalle Albien-Santonien est ainsi caractérisé par une intensification de l’altération chimique qui culmine au moment du maximum thermique mi-Crétacé. Cette hausse des conditions d’hydrolyse, découplée de l’altération physique, parait néanmoins insuffisante pour faire diminuer la pCO2 lors de ce maximum thermique. Il apparait alors que, malgré un climat favorable à l’hydrolyse, le haut niveau marin et l’aplanissement des masses continentales inhibent l’altération chimique des silicates qui ne tient plus son rôle de puits de CO2
The Albian-Santonian interval (~113-83 Ma) is a key period in Cretaceous history. This interval is characterised by a high seafloor spreading rate, related to the breakup of Pangea, and by a significant activity of large igneous provinces, which generate an increase in pCO2 (Arthur et al., 1985). These conditions lead to a progressive temperature increase until the mid-Cretaceous thermal maximum, recorded at the Cenomanian/Turonian boundary (~94 Ma). This latter is followed from the late Turonian by a decline in temperature and pCO2 (Linnert et al., 2014; Wang et al., 2014). A decrease of volcanic activity, an increase of carbonate production, and an enhanced organic carbon storage during the anoxic oceanic event OAE 2 (Cenomanian-Turonian boundary) are frequently cited to explain the pCO2 decline. However, silicate weathering can also be involved as a triggered mechanism for this decrease. The analyse of new boreholes, drilled during the IODP Leg 369 on the southern and southwestern margins of Australia, coupled with some old boreholes of the ODP Legs 122 and 123 on the northwestern margin, allowed us to investigate the evolution of weathering conditions during this interval at the middle and high latitudes in a poorly studied sector. A detailed work, based on clay mineralogy, has been done on six sites located in the Great Bay Basin (Site U1512), in the Mentelle Basin (sites U1513 & U1516), in the Carnarvon Basin (sites 763 & 766) and the Argo Abyssal Plain (Site 765), respectively. For 3 sites (U1512, U1513 and 763), these studies have been completed by SEM and TEM observations and geochemical analyses (Sr and Nd isotopic ratios and concentrations of major & trace elements). These new data have been compared to the several studies, already done in the Atlantic Ocean and in the peri-Tethyan domain. During the Albian-Turonian interval, the clay mineral assemblages are characterised by an increase in smectite proportions, observed over all the studied regions. This increase results from a combination of global and local parameters. The tectonic stabilisation of the African and North American margins reduces the physical weathering, which leads to a decrease in illite and chlorite proportions, and permits the implementation of pedogenetic processes, which favours the formation of smectites. The preferential weathering of volcanic rocks from the end of the Cenomanian, highlighted by Sr and Nd isotopic measurements on some sites of Australia (U1513) or Africa (959) margins, also results in a relative increase of smectites. Finally, the sea level rise, recorded from the Albian to the Lower Turonian and associated with an enrichment in smectites, highlights the influence of the differential settling process on clay assemblages. The Cenomanian-Turonian interval, characterised by an increase in the proportions of kaolinites at the low and middle latitudes of the Northern Hemisphere, is interpreted as marked by more hydrolysing conditions. These kaolinites are present only in sectors, where tectonic was active at the end of the Early Cretaceous (Aptian-Albian). Thus, despite a climate favourable to their formation, the absence of kaolinites in favour of smectites in the Southern Hemisphere characterizes the influence of topography and good drainage conditions to form these minerals. The Albian-Santonian interval is thus characterised by an increase in chemical weathering that was maximal at the mid-Cretaceous thermal maximum. Nevertheless, this increase in hydrolysing conditions, associated to the denudation of the continental landmasses, seems to be insufficient to cause the pCO2 decrease during this thermal maximum. It appears then, despite a climate favourable for hydrolysis, high sea level and flattening of the continental masses prevent the chemical weathering of silicates which cannot regulate pCO2

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Lahd, Geagea Majdi. "Caractérisation chimique et isotopique des aérosols organiques/inorganiques et détermination de l'impact de la pollution atmosphérique sur l'environnement urbain." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. http://www.theses.fr/2007STR1GE14.

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Abstract:

Des écorces d'arbres et des aérosols ont été analysés pour déterminer la pollution par les métaux dans l'environnement urbain en utilisant les isotopes. Cette étude s'est focalisée sur trois aspects: 1) La composition isotopique du fond "naturel" dans la vallée du Rhin, les montagnes des Vosges et les Alpes Centrales (Suisse). 2) Les caractéristiques des terres rares et des isotopes du Pb, Sr, Nd des émissions d'une aciérie. 3) Le traçage des émissions industrielles dans un environnement urbain en utilisant les isotopes de Pb, Sr et Nd. Les poussières provenant des principales sources de pollution (incinérateurs, centrale thermique, aciérie) et les suies provenant des voitures et des bateaux ont été analysées. Les sources industrielles montrent des valeurs en εNd et en 87Sr/86Sr bien variables. Les aérosols collectés dans le centre urbain de Strasbourg montrent l'influence des différentes sources industrielles et naturelles
The aim of this study was to determine the heavy metal pollution in the urban environment of Strasbourg and Kehl with help of isotopes. This study focused on three aspects: 1) The « natural » background isotopic composition in the Rhine Valley, Vosges Mountains and the Central Swiss Alps. 2) The REE characteristics and Pb, Sr and Nd isotopic compositions of steel plant emissions. 3) Tracing of industrial aerosol sources in an urban environment using Pb, Sr and Nd isotopes. Filter dust of the principal pollutant sources (waste incinerators, thermal power plant, and steel plant) and soot of car and ship exhaust have been analyzed. The industrial sources have variable εNd values and 87Sr/86Sr ratios. PM10 collected in the urban centre of Strasbourg show the influence of different industrial and natural sources

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Blair, Susanna Whitman. "Nd isotopes investigation of Cretaceous Ocean Anoxic Event 2 and a systematic study of Fe-Mn oxide coatings /." [Gainesville, Fla.] : University of Florida, 2006. http://purl.fcla.edu/fcla/etd/UFE0015647.

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Dausmann, Veit [Verfasser]. "Present and past changes in continental weathering and ocean circulation from radiogenic Nd, Hf and Pb isotopes / Veit Dausmann." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2018. http://d-nb.info/1153401193/34.

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Zheng, Xinyuan. "Oceanic cycling of rare earth elements and the application of Nd isotopes to assess changes in Mesozoic ocean circulation." Thesis, University of Oxford, 2016. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:0b06129a-8f51-4421-a043-5eeb86cec972.

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Abstract:

Rare earth elements (REEs) and their isotopes (such as Nd isotopes) can be potentially used to trace a wide range of oceanic processes in both modern and ancient oceans, but their successful application as tracers requires a comprehensive understanding of REE cycling in the modern ocean. Previous studies of REEs in seawater were largely constrained by analytical difficulties in generating accurate and precise REE data from seawater, which typically contain REE concentrations at a sub-ppt to ppt level. A new, and relatively simple, analytical method for precise and accurate determination of all dissolved REE concentrations in reasonably small (∼100 ml) seawater samples is presented in this thesis. With the application of the new method, this thesis reports the first full-depth, zonal ocean section of all dissolved REE concentrations, collected during the CoFeMUG cruise along ∼12°S in the South Atlantic. The section approach of this study places the distribution of dissolved REE concentrations in a well-constrained hydrographic context, allowing the first quantitative assessment (by an inverse model) of the relative importance of hydrographic controls resulting from advection/mixing of ocean circulation, together with non-conservative controls resulting from local particle scavenging and remineralization, in controlling the distribution of dissolved REEs in this region. A noteworthy decoupling of Ce and Mn with respect to their cycling in the water column was also observed in this study. The application of Nd isotopes as a tracer to reconstruct changes in ocean circulation in the NW European chalk shelf sea during rapid climatic events, including the mid-Cenomanian Event and oceanic anoxic event 2 (OAE 2), suggests a tight coupling between ocean circulation and transient climatic cooling during the general warm Late Cretaceous. An advected volcanic signal during OAE 2 was registered in the seawater Nd-isotope record from the English Chalk, probably suggesting a period of enhanced ocean ventilation/mixing at this time.

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Duff, Jason. "A Geochemical and Isotopic Investigation of Metasedimentary Rocks from the North Caribou Greenstone Belt, Western Superior Province, Canada." Thèse, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2014. http://hdl.handle.net/10393/30972.

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Abstract:

The North Caribou Greenstone Belt (NCGB) lies at the core the granitoid-dominant North Caribou Terrane (NCT). Two sedimentary assemblages; the Eyapamikama (ELS) and Zeemal-Heaton Lake (ZHA) form the core of the NCGB. Geochemistry of garnets from the orogenic Au deposit at Musselwhite suggest that the auriferous fluids have a contribution of metamorphic fluids and mineralization consisted of prolonged, multi-stage periods. Chemical zoning suggests changes in the influx of chalcophile and lithophile elements and that Au/sulphide ratios during nucleation were lower relative to later growth events. Zircons from the ELS and ZHA suggest a c. 100 My hiatus in the onset of sedimentation, with the ZHA showing younger, “Timiskaming-type” ages. Age distributions from each assemblage reflect proximal, igneous sources. Nd isotopic compositions of the ZHA suggest a mixture of ancient and contemporaneous sources which are similar to external TTG rocks. Deplete mantle model ages of the ZHA rocks indicate a Mesoarchean inheritance.

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Meng, Qing. "Geochemistry and Sr-Nd-Pb-Os isotope systematics of peridotites from the Sulu ultrahigh-pressure metamorphic belt, Eastern China." Miami University / OhioLINK, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=miami1250045812.

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Green, Michael Godfrey. "Early Archaean crustal evolution: evidence from ~3.5million year old greenstone successions in the Pilgangoora Belt, Pilbara Craton, Australia." University of Sydney. Geosciences, 2001. http://hdl.handle.net/2123/505.

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Abstract:

In the Pilgangoora Belt of the Pilbara Craton, Australia, the 3517 Ma Coonterunah Group and 3484-3468 Ma Carlindi granitoids underlie the 3458 Ma Warrawoona Group beneath an erosional unconformity, thus providing evidence for ancient emergent continental crust. The basalts either side of the unconformity are remarkably similar, with N-MORB-normalised enrichment factors for LILE, Th, U and LREE greater than those for Ta, Nb, P, Zr, Ti, Y and M-HREE, and initial e(Nd, Hf) compositions which systematically vary with Sm/Nd, Nb/U and Nb/La ratios. Geological and geochemical evidence shows that the Warrawoona Group was erupted onto continental basement, and that these basalts assimilated small amounts of Carlindi granitoid. As the Coonterunah basalts have similar compositions, they probably formed likewise, although they were deposited >60 myr before. Indeed, such a model may be applicable to most other early Pilbara greenstone successions, and so an older continental basement was probably critical for early Pilbara evolution. The geochemical, geological and geophysical characteristics of the Pilbara greenstone successions can be best explained as flood basalt successions deposited onto thin, submerged continental basement. This magmatism was induced by thermal upwelling in the mantle, although the basalts themselves do not have compositions which reflect derivation from an anomalously hot mantle. The Carlindi granitoids probably formed by fusion of young garnet-hornblende-rich sialic crust induced by basaltic volcanism. Early Archaean rocks have Nd-Hf isotope compositions which indicate that the young mantle had differentiated into distinct isotopic domains before 4.0 Ga. Such ancient depletion was associated with an increase of mantle Nb/U ratios to modern values, and hence this event probably reflects the extraction of an amount of continental crust equivalent to its modern mass from the primitive mantle before 3.5 Ga. Thus, a steady-state model of crustal growth is favoured whereby post ~4.0 Ga continental additions have been balanced by recycling back into the mantle, with no net global flux of continental crust at modern subduction zones. It is also proposed that the decoupling of initial e(Nd) and e(Hf) from its typical covariant behaviour was related to the formation of continental crust, perhaps by widespread formation of TTG magmas.

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Romeur, Monique, and René Maury. "Séries magmatiques arc et arrière-arc de la Sonde : nature des sources impliquées (éléments en trace et isotopes Sr-Nd-Pb)." Brest, 1991. http://www.theses.fr/1991BRES2006.

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Abstract:

Les volcans quaternaires arriere-arc de java presentent une importante variabilite dans la composition petrologique de leurs produits et dans leur distance par rapport a la fosse. Les laves des ces volcans montrent des caracteristiques en elements en trace typiquement orogeniques, compatibles avec une origine liee a la subduction. Elles ont des compositions isotopiques pb et sr un peu plus faibles que celles des magmas d'arc; les compositions isotopiques du nd sont similaires dans les deux types de magma. Deux correlations compositions isotopiques du nd-rapports th/ta sont mises en evidence: l'une comprend les laves arriere-arc; la seconde les magmas d'arc. A l'aide de ces correlations, trois zones geochimiques ont ete reconnues: un domaine arc, un domaine arriere-arc et un domaine intermediaire comprenant les volcans situes geographiquement entre l'axe de l'arc et les volcans arriere-arc. On propose que les magmas d'arc resultent du melange entre une source murb appauvri (comportant les caracteristiques dupal) et les fluides issus de la plaque subductee. Un melange entre un manteau morb enrichi en elements hygromagmaphiles (contamine par la fusion de croute oceanique subductee, sumatra) et les sediments subductes (par l'intermediaire de fluides metasomatiques) (java) genere les magmas arriere-arc. Les magmas intermediaires sont le resultat d'un melange entre les sources des domaines arc et arriere-arc. Un modele de repartition de ces sources est propose: il est compatible avec la remontee d'un manteau enrichi (domaine arriere-arc) dans un manteau appauvri superficiel (domaine arc)

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Pratte, Steve. "Les tourbières ombrotrophes en tant qu'archives de la variabilité des apports de poussières atmosphériques holocènes au Québec boréal - Implications paléoenvironnementales et paléoclimatiques." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0044/document.

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Abstract:

Les poussières atmosphériques naturelles jouent un rôle complexe dans le système climatique global étant à la fois un facteur affectant le climat et variant en fonction de ce dernier. Notre compréhension des différentes interactions entre les poussières atmosphériques et le climat est limitée par l’importante variabilité spatiale et temporelle des celles-ci. À l’aide de tourbières ombrotrophes, la variabilité spatiale et temporelle des dépôts de poussières atmosphériques holocènes au Québec boréal fut caractérisée en lien avec les fluctuations climatiques. Les flux de poussières atmosphériques furent reconstruits à l’aide des concentrations en terres rares. Les isotopes du Nd et Pb en combinaison avec les terres rares ont été utilisés afin de déterminer la source des particules déposées dans les tourbières. Afin d’évaluer les liens entre les flux de poussières et la variabilité climatique, les changements temporels dans les flux de poussières et l’isotopie du Nd furent comparés à la taille des particules déposée et des reconstitutions écohydrologiques basées sur l’analyse des macrorestes végétaux et des thécamoebiens. Dans les deux premiers volets de l’étude, les flux de poussières atmosphériques furent reconstruits dans deux tourbières de la Côte-Nord alors que les particules déposées dans celles-ci furent caractérisées à l’aide des concentrations des terres rares (REE), des isotopes du néodyme et du plomb ainsi que la granulométrie. Les deux profils présentent des valeurs de Nd similaires, ce qui s’explique soit par une source commune des poussières atmosphériques ou encore des sources distinctes, mais possédant des valeurs de Nd similaires dans les deux régions. Les deux sites étudiés montrent des tendances différentes dans les flux de poussières. La tourbière IDH montre peu de variations dans les flux de poussières, ce qui s’explique en partie par l’emplacement du site d’étude, qui prévient les apports de poussières atmosphérique. La tourbière Baie quant à elle, montre deux périodes de flux de poussières plus élevés soit 1700-1000 et 650-100 cal a BP correspondant avec des périodes de refroidissement du climat documentées. Les REE, le Nd et les tailles de particules suggèrent qu’au cours des 2000 dernières années, la tourbières de Baie a reçu une proportion accrue de poussières atmosphériques provenant de sources locales. Ces deux périodes ont été identifiées comme des épisodes d’instabilité climatique en réponse à une instabilité hydroclimatique régionale et une plus grande variabilité des températures (principalement contrôlée par l’activité solaire). Un changement du régime des vents dans la région a aussi probablement influencé ces les variations observées. Dans le troisième chapitre, les mêmes analyses furent réalisées sur des carottes de tourbe d’une tourbières de la Baie James, La Grande 2 (LG2). Des apports accrus de poussières furent observés lors de différentes période : 4000 à 3000, 2600 à 2000, 1600 à 1000, 800 à 650 cal a BP et de 1960 à 1990AD. Au moins trois sources distinctes constituent les apports de poussières dans le temps: les sédiments marins à la base de la tourbières, la moraine de Sakami, deux sources locales, ainsi qu’une source probablement plus régionale dont l’origine est non-identifiée. La période allant de 7000 à 4100 cal a BP montre des valeurs près des sources locales (Nd : -36 à -29). Une augmentation graduelle des valeurs de Nd à partir de 4100 cal a BP suggère une diminution des apports locaux de poussière à la faveur d’une source non identifiée. La majorité des périodes d’apports accrus de poussières identifiées correspondent à des périodes documentées comme étant froides et sèches probablement lié à des intrusions de masses d’air arctiques. La présence de certains de ces pics de poussières lors de minimums solaires suggère que la variabilité solaire joue aussi un rôle dans la variabilité climatique de la région
Mineral dust plays an important role in the global climate system having effects on the radiation budget and the chemical composition of the atmosphere. Our understanding of the exact role of dust in the Earth’s climate system is still poorly constrained mostly due to a lack of data reflecting the high spatial and temporal variability of dust. Using peat bogs, spatial and temporal variability of Holocene dust deposition in boreal Quebec was investigated in relation to climate fluctuations. Dust fluxes were reconstructed using rare earth elements (REE) concentrations in bulk peat, while Nd and Pb isotopes in combination with REE were used to identify the source of dust particles deposited into these bogs. In order to evaluate the relationship between dust fluxes and climate variability, temporal changes in dust flux, and Nd isotopes were compared to dust grain size and ecohydrological reconstructions derived from testate amoebae and plant macrofossils. In two peat bogs from the North Shore region of the St. Lawrence Estuary (Baie bog) and Gulf (IDH bog), atmospheric dust fluxes were reconstructed using REE concentration while the geochemical composition of deposited dust was characterized using Nd and Pb isotopes combined with REE and grain size. Both peat bogs present similar Nd values, which suggests either a common source or sources with similar signatures in both regions. In terms of dust flux, the two study sites display distinct tendencies. IDH bog show few variations in dust flux, which can be explained by its geographical setting, where a tree fringe and higher altitude likely partially prevent dust from reaching the peat bog. Two dust events were recorded in the Baie bog from 1750 to 1000 cal BP and 600 to 100 cal BP and correspond to documented cold periods. These two periods have been found to occur at the same time as periods of high variability in the macrofossil record (i.e. successive layers dominated by Sphagnum or Ericaceae). REE elements, Nd and grain-size distribution suggest that, over the last 2000 years, the Baie bog received more local dust. The two periods were identified as periods of increased local storminess in response to regional hydroclimatic instability and temperature variations mainly controlled by solar activity. These episodes of climatic instability could also have been caused by changes in the wind regime. The same set of analyses were performed in a third peatland located in the James Bay region, the La Grande 2 bog (LG2). Increases in dust flux were reconstructed from 4000-3000, 2600-2000, 1600-1000, 800-650 cal BP and from 1960-1990AD. The Nd values show a large variability from -37 to -12, identifying a least three sources: local marine sediment, the Sakami moraine and another unidentified source likely from a more regional origin. Between 7000 and 4100 cal BP, Nd values resemble those localsources (-36 to -29). A gradual increase in Nd signature is observed from 4100 to 1500 cal BP suggesting a decreasing influence of local sources in favor of a yet unidentified source. The occurrence of increased dust deposition during cold periods in two of the three studied bogs suggests that dust fluxes can be used as an indicator of cold and dry climatic conditions in boreal Quebec. In northeastern Canada, these cold and dry conditions are usually the results of the intrusion of Arctic air masses. The exact mechanism controlling these incursion is yet unknown, but the similar timing of solar minima and dust peaks suggest that solar irradiance may also have played a role. The fact that both Baie and LG2 sites display similar tendencies during the last 2000 years reveals that both regions were likely controlled by the same climatic processes

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Clarke, Christopher Angus Leo. "A Geochemical Exploration of the Sagehen Volcanic Centre, Truckee-Tahoe Region, California, U.S.A." Thèse, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2012. http://hdl.handle.net/10393/22899.

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Abstract:

The assemblage of ca. 6–4 Ma volcanic rocks exposed at the Sagehen Research station in the Truckee-Tahoe region of the northern Sierra Nevada, United States, is interpreted to be, within the Ancestral Cascades volcanic arc, a Lassen-type stratovolcano complex. Sagehen is of particular importance because it is one of the few Tertiary arc volcanic centres in California which has not been heavily glaciated during the Pleistocene. The volcanic rocks are variably porphyritic or aphanitic, including abundant plagioclase with clinopyroxene and amphibole. The rocks range from basalt to basaltic-andesite to andesite in composition. Basalts are olivineand clinopyroxene-bearing with minor phenocrysts of plagioclase. The basaltic-andesites are primarily pyroxene bearing while the andesites contain pyroxene-, plagioclase- and hornblende porphyritic phases. Sagehen arc lavas are calc-alkaline and enriched in the large ion lithophile elements and depleted in High Field Strength Elements. The basalts are depleted in Zr and Hf while the andesites are enriched with Zr and Hf relative to the middle rare earth elements. Compared to previously studied Ancestral Cascade arc samples, Sagehen region basalts have lower 143Nd/144Nd isotopic values that do not correspond to proposed mantle-lithosphere mixing lines, while the andesite samples appear to represent the interplay of these two components on a 87Sr/86Sr vs. 143Nd/144Nd. The trace element data and isotopic plots suggest that the melts that produced the basalts are from subduction modified mantle wedge peridotites that ponded near the base of the lithosphere similar to the generation of other subduction related calc-alkaline lavas along convergent continental margins. The andesitic samples appear to be the result of further modification through crustal assimilation as seen in the higher isotopic Sr contents in the andesites and Ce/Smpmn vs. Tb/Ybpmn plots. Finally, the proposed map units from Sylvester & Raines (2007) were found to contain various geochemical facies based on the samples collected indicating that some map units may have to be redefined or sub-divided.

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Labanieh, Shasa. "Géochimie de l'île de la Martinique aux Petites Antilles." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10116.

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Abstract:

L'île de la Martinique a connu l'histoire volcanique la plus complète de l'arc des Petites Antilles, de 25 Ma à l'actuel. L'hétérogénéité chimique et isotopique des laves de l'île est très importante non seulement par rapport aux autres îles de l'arc mais aussi par rapport aux autres arcs intra-océaniques. L'objectif de ces travaux est d'expliquer la variabilité géochimique des laves de la Martinique et de caractériser les processus de genèse des produits volcaniques émis sur l'île. Pour cela, nous avons effectué une étude géochimique approfondie (éléments majeurs, éléments traces, rapports isotopiques du Pb, Sr, Nd et Hf) sur des échantillons de laves représentatifs de toute l'histoire volcanique de la Martinique. Grâce à une collaboration avec Aurélie Germa et Xavier Quidelleur de l'université Orsay - Paris XI, l'étude géochimique a été couplée à une datation des laves par méthode K-Ar. Les laves martiniquaises forment des droites et hyperboles de mélanges entre pôles appauvris mantelliques et pôle enrichis crustaux. Il apparaît que deux mélanges distincts sont visibles, un premier mélange est formé par les laves « anciennes » (entre 25 et 7 Ma) et un deuxième mélange est formé par les laves « récentes » (entre 5 Ma et l'actuel). Les pôles mantelliques et les pôles crustaux impliqués dans les sources des magmas ne sont pas les mêmes avant et après 6 Ma. Ce changement de source est probablement lié au passage de la ride asismique qui a décalé la moitié nord de l'arc des Petites Antilles. L'origine de la signature crustale des laves martiniquaises est testée en comparant un modèle de mélange à la source entre des sédiments de la plaque plongeante et le coin mantellique et un modèle d'assimilation de la croûte de l'arc par les magmas mantelliques ascendants. Le modèle d'assimilation intra-crustale ne peut pas reproduire les tendances décrites par les laves alors que le modèle de mélange à la source le fait parfaitement. La comparaison entre les pôles crustaux impliqués dans les mélanges et les sédiments entrants dans la subduction indique qu'il n'y a pas de fractionnement entre le Pb, le Sr, le Nd et l'Hf ce qui implique que les sédiments sont probablement ajoutés à la source par fusion partielle et non par déshydratation. Le rapport La/Yb des laves martiniquaises apparait comme un proxy de la proportion de sédiments dans la source des magmas et non du taux de fusion partielle ou de la nature de la phase alumineuse du manteau bien que la fusion, de l'ordre de 10%, ait lieu dans la zone de stabilité du grenat. Le gradient géographique du rapport La/Yb au sein de l'île traduit donc un gradient géographique de la proportion de sédiments, et montre que la proportion de sédiments dans la source augmente avec l'éloignement à la fosse
Martinique Island has recorded the most complete history of the Lesser Antilles arc, from 25 Ma to present. The chemical and isotopic heterogeneity of the lavas is very large compared to other islands from the same arc and compared to other intra-oceanic arcs. The aim of this study is to explain the chemical and isotopic variability of Martinique lavas and to constrain the processes that took place during the genesis of volcanic products. We did a detailed geochemical study (major elements, minor elements and Pb, Sr, Nd and Hf isotopic ratios) of samples collected all over Martinique Island. Our geochemical study was coupled to precise dating of the same lavas by the K-Ar method through a collaboration with Aurélie Germa and Xavier Quidelleur from the University of Orsay-Paris XI. Martinique lavas define mixing trends between depleted and enriched end-members. Two significantly different trends can be distinguished, one defined by “old” lavas (between 25 and 7 Ma) and one defined by “recent” lavas (between 5 Ma and present). Both depleted and enriched end-members involved in the source of magmas differ before and after 6 Ma. The change of source most probably occurred when the subduction of an aseismic ridge shifted to the West the northern part of the arc. We evaluate the origin of the crustal signature of Martinique lavas through (a) a mixing model between slab sediments and mantle wedge and (b) a crustal assimilation model in which mantle-derived magmas are contaminated by the arc crust. The crustal-contamination model does not reproduce the trends defined by the Martinique lavas whereas the mixing model succeeds. A comparison between crustal end-members as constrained by the mixing trends, and local subducted sediments indicates that there is no decoupling between Pb, Sr, Nd and Hf implying that sediments are added to the mantle wedge through fusion and not dehydration. The La/Yb ratio is a proxy of the proportion of sediments involved in the genesis of the lavas. It is not governed by the melting degree or the nature of the residual aluminous phase in the mantle, even though lavas are generated by approximately 10% partial melting of a garnet-bearing mantle source. We show that La/Yb defines a spatial gradient in the island, suggesting a geographical gradient of the proportion of sediments

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Imbert, Stulc Anna. "Provenances géographiques des bois de la cathédrale de Notre-Dame de Paris. Compositions élémentaires et isotopiques en Sr et Nd : effet de la carbonisation, référentiels régionaux et applications." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS594.pdf.

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Abstract:

La charpente de la cathédrale de Notre-Dame de Paris a failli disparaître lors de l’incendie qui l’a ravagé dans la journée du 15 avril 2019. Les vestiges des bois calcinés sont certes sans intérêt pour la reconstruction du bâtiment, mais ils recèlent en eux l’histoire d’un chantier qui s’est déroulé il y a plus de 800 ans. L’étude de ces archives archéologiques est ainsi une opportunité extraordinaire d’en apprendre plus sur son déroulement et sur la relation entre la société et la forêt au Moyen Âge Central (XIe-XIIIe siècles). Une des questions qui permettrait de mieux comprendre la gestion sylvicole et le commerce de bois à cette époque est celle de la provenance des bois. Cette thèse a pour but de préciser l’origine des bois utilisés pour la construction de la charpente avec l’aide des traceurs géochimiques, en particulier la composition multi-élémentaire et les rapports isotopiques du strontium (Sr) et néodyme (Nd) dans le bois. L’intérêt de ces traceurs est de discriminer des sites en fonction des contextes géologiques et pédologiques différents. Au cours de son développement, l’arbre absorbe des nutriments d’origine minérale qui sont en partie transférés dans les parois cellulaires du bois. Les teneurs en nutriments et leurs signatures isotopiques dans le bois reflètent celle des roches et sols sur lesquels l’arbre a poussé. Cette approche est appliquée ici pour la première fois sur le bois archéologique carbonisé. Avant de procéder à l’identification de l’origine des bois de Notre-Dame, 1) la conservation des traceurs géochimiques au cours de la carbonisation a été vérifiée expérimentalement, et 2) un référentiel des signatures multi-élémentaires et isotopiques dans des bois actuels a été réalisé à l’échelle du bassin versant de la Seine. L’exposition à la haute température n’a pas affecté la composition isotopique du Sr et Nd, mais a provoqué une volatilisation et la perte d’une partie des éléments. Des traceurs élémentaires ont été sélectionnés à partir des rapports d’éléments thermostables i.e., ceux dont la baisse de concentration a été négligeable (< 20 % à 800 °C). Le référentiel a été constitué à partir de 12 sites forestiers, chacun représentant un type de substrat spécifique, l’ensemble couvrant la diversité géologique et pédologique du bassin versant de la Seine. L’origine des bois actuels a pu être retracée avec une précision d’environ 80 % et la discrimination des sites s’est avérée fortement contrôlée par le rapport isotopique 87Sr/86Sr, et les rapports élémentaires Sr/Ca et Nd/Ca. Des bois archéologiques provenant de la charpente de Notre-Dame ont été caractérisés selon leur phase d’approvisionnement et leur signatures géochimiques ont été comparées entre elles, et avec celles des forêts référentielles. Les signatures géochimiques de la plupart des bois médiévaux sont caractéristiques des peuplements sur des sols limoneux profonds, en accord avec l'origine affirmée par des sources historiques, au sud-est de Paris
The wooden framework of the Notre-Dame de Paris Cathedral was almost destroyed by fire on April 15, 2019. Although the remains of the charred timbers are not of interest for the reconstruction, they conceal more than 800 years of the monument’s history. Their investigation thus constitutes an extraordinary opportunity to shed light on the construction techniques and relationships between society and forest resources during the Central Middle Ages (11th-13th centuries). A key point to better understand past forestry management and timber trade is the provenance of the timber woods. The aim of this work is to determine the geographical origin of the wood used to build the Notre-Dame's framework with the help of geochemical tracers, in particular the multi-elemental composition and isotope ratios of strontium (Sr) and neodymium (Nd). The strength of geochemical source tracing relies on the ability to discriminate sites based on their geological and soil contexts. During growth, trees absorb mineral-derived nutrients which are partially transferred to the wood cell walls. The abundance and isotopic signature of these mineral-derived nutrients in wood thus reflect those of rocks and soils on which the tree grew. This approach is applied here for the first time to carbonized archeological wood. Before proceeding to identification of the origin of the Notre-Dame timber woods, 1) the preservation of geochemical signals during carbonization was verified experimentally, and 2) a referential database of multi-elemental and Sr-Nd isotopic signatures in modern wood was built at the scale of the Seine River catchment. Although the carbonization led to volatilization and loss of some of the studied elements, it did not affect Sr and Nd isotopic composition of charred wood. Additionally, reliable elemental tracers for provenance were selected on the basis of the ratios of thermostable elements i.e., those whose decrease in concentration was negligible (< 20% at 800°C). The geochemical tracers were tested on modern wood from the 12 referential forests, each representing one type of substrate characteristic of the Seine River catchment area. Determination of the origin of modern wood could be achieved with an accuracy of around 80% and was strongly controlled by the 87Sr/86Sr isotope ratio, as well as by the Sr/Ca and Nd/Ca elemental ratios. The carbonized timbers from the Notre-Dame framework were characterized for cutting dates of trees and their geochemical signatures were compared with one another, and with those of wood from the referential forests. The geochemical signatures of most of the medieval woods were found to be characteristic of forest stands growing on deep silty soils, in agreement with findings from historical archives pointing towards an origin of the timbers in the south-east of Paris

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Bouchet, Bert Manoz Romain. "Structure de la lithosphère continentale de l'Ouest USA : contribution des isotopes du Plomb,du Néodyme, et de l'Hafnium." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01066021.

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Abstract:

La lithosphère continentale est physiquement et chimiquement segmentée. La cartographie des isotopes radiogéniques de roches plutoniques acides, représentatives de la croûte continentale, et de laves basiques, représentatives du manteau, possède des similarités avec la cartographie sismique de la lithosphère sous-jacente. Ces similitudes permettent d'interpréter les observations sismiques en étudiant leurs caractéristiques chimiques et leur âge. Les isotopes du plomb permettent de dater et d'identifier l'empilement de segments crustaux qui forment la croûte. L'écart des âges modèles du plomb avec d'autres systèmes identifie le recyclage crustal et le réchauffement de la croûte au dessus de la température du système plomb-plomb. Le système plomb-plomb donne également accès au sous-étudié rapport Th/U qui contraint la profondeur de la source des roches continentales. Certains échantillons de l'ouest U.S.A. proviennent de la croute inférieure, et se sont formés par l'extension crustale ou par un flux de matériel au sein de la croûte. Les isotopes du néodyme et de l'hafnium marquent la fusion du manteau lithosphérique enrichis sous le Colorado Plateau, une région où est observée le détachement du manteau lithosphérique sub-continental. Ce manteau fond par décompression adiabatique, par extension localisée ou remontée asthénosphérique engendrée par la convection locale. Au final, l'association des systèmes isotopiques du plomb, du néodyme, et de l'hafnium avec la sismologie est une approche puissante pour étudier la formation et la déformation de la lithosphère continentale.

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Labanieh, Shasa. "Géochimie de l'île de la Martinique aux Petites Antilles." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00467762.

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Abstract:

L'île de la Martinique a connu l'histoire volcanique la plus complète de l'arc des Petites Antilles, de 25 Ma à l'actuel. L'hétérogénéité chimique et isotopique des laves de l'île est très importante non seulement par rapport aux autres îles de l'arc mais aussi par rapport aux autres arcs intra-océaniques. L'objectif de ces travaux est d'expliquer la variabilité géochimique des laves de la Martinique et de caractériser les processus de genèse des produits volcaniques émis sur l'île. Pour cela, nous avons effectué une étude géochimique approfondie (éléments majeurs, éléments traces, rapports isotopiques du Pb, Sr, Nd et Hf) sur des échantillons de laves représentatifs de toute l'histoire volcanique de la Martinique. Grâce à une collaboration avec Aurélie Germa et Xavier Quidelleur de l'université Orsay - Paris XI, l'étude géochimique a été couplée à une datation des laves par méthode K-Ar. Les laves martiniquaises forment des droites et hyperboles de mélanges entre pôles appauvris mantelliques et pôle enrichis crustaux. Il apparaît que deux mélanges distincts sont visibles, un premier mélange est formé par les laves « anciennes » (entre 25 et 7 Ma) et un deuxième mélange est formé par les laves « récentes » (entre 5 Ma et l'actuel). Les pôles mantelliques et les pôles crustaux impliqués dans les sources des magmas ne sont pas les mêmes avant et après 6 Ma. Ce changement de source est probablement lié au passage de la ride asismique qui a décalé la moitié nord de l'arc des Petites Antilles. L'origine de la signature crustale des laves martiniquaises est testée en comparant un modèle de mélange à la source entre des sédiments de la plaque plongeante et le coin mantellique et un modèle d'assimilation de la croûte de l'arc par les magmas mantelliques ascendants. Le modèle d'assimilation intra-crustale ne peut pas reproduire les tendances décrites par les laves alors que le modèle de mélange à la source le fait parfaitement. La comparaison entre les pôles crustaux impliqués dans les mélanges et les sédiments entrants dans la subduction indique qu'il n'y a pas de fractionnement entre le Pb, le Sr, le Nd et l'Hf ce qui implique que les sédiments sont probablement ajoutés à la source par fusion partielle et non par déshydratation. Le rapport La/Yb des laves martiniquaises apparait comme un proxy de la proportion de sédiments dans la source des magmas et non du taux de fusion partielle ou de la nature de la phase alumineuse du manteau bien que la fusion, de l'ordre de 10%, ait lieu dans la zone de stabilité du grenat. Le gradient géographique du rapport La/Yb au sein de l'île traduit donc un gradient géographique de la proportion de sédiments, et montre que la proportion de sédiments dans la source augmente avec l'éloignement à la fosse.

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Le, Quilleuc Meryll. "Caractérisation élémentaire et isotopique (Sr et Nd) des dépôts d'aérosols sahariens sur la marge sénégalaise : implications pour la signature géochimique des sources." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R075.

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Abstract:

Les aérosols désertiques émis dans les régions arides et semi-arides constituent un élément actif du système climatique global. En effet, de par leurs propriétés optiques et leur rôle dans les processus de nucléation dans l’atmosphère, ils ont un impact sur le bilan radiatif et le cycle hydrologique. Ils ont également une influence sur les cycles biogéochimiques marins et continentaux par l’apport de micro-nutriments dans les régions où ils se déposent. Par ailleurs, les aérosols désertiques sont des indicateurs des changements paleo-environnementaux dans les archives sédimentaires. L’impact de l’aérosol minéral dans le système climatique dépend de la quantité de particules émises dans l’atmosphère, de leur distribution granulométrique et de leur composition géochimique. Ces paramètres sont cependant souvent insuffisamment quantifiés, en particulier dans la région du Sahara et du Sahel (plus importante source au monde), du fait des très nombreuses zones d’émission et de leur caractère intermittent. Les caractéristiques des retombées de l’aérosol saharien sont singulièrement mal connues ; celles-ci sont pourtant essentielles pour estimer son impact sur les cycles biogéochimiques, faire le lien avec les dépôts sédimentaires, et contraindre les modèles atmosphériques de transport. Une étude de dépôts éoliens a été réalisée sur la côte sénégalaise dans l’objectif d’améliorer nos connaissances sur la composition chimique des aérosols transportés sur la marge ouest africaine et la signature chimique des régions sources. Dans ce cadre, un capteur passif a été mis en place en 2006 à Mbour, permettant de construire une série temporelle continue de dépôts d’aérosols désertiques avec un pas d’échantillonnage d’une semaine ou moins. La composition élémentaire de la fraction silicatée inférieure à 30µm de 221 échantillons de dépôts a été déterminée (incluant une série continue de deux ans entre 2013 et 2015), ainsi que les rapports isotopiques du strontium (Sr) et du néodyme (Nd) de 63 de ces échantillons. En parallèle, une étude des sources alimentant notre site d’étude a été réalisée à l’aide de l’indice satellite IDDI et de rétrotrajectoires de masse d’air (HYSPLIT). L’étude de la série continue de dépôts 2013-2015 a révélé une grande variabilité dans la composition chimique des particules, suggérant une importante diversité géochimique des sources. Cette série temporelle a permis de mettre en évidence des changements saisonniers du flux et de la composition chimique, en lien avec les changements de provenance et de transport des particules entre la saison sèche (hiver-printemps) pendant laquelle les aérosols sont apportés par les alizés qui balayent le continent ouest-africain, et la saison humide (été) au cours de laquelle les dépôts résultent en partie du lessivage par les précipitations de particules transportées à haute altitude dans la Saharan Air Layer (SAL)
Mineral aerosols emitted in arid and semi-arid regions of the Earth represent an active element of the global climate system. In fact, due to their optical properties and their role in nucleation processes in the atmosphere, they have an impact on the radiative budget and the hydrological cycle. They also take part in many biogeochemical cycles in the ocean and on land through the input of micro-nutriments in regions where they are deposited. Mineral dust is also an indicator of paleo-environmental conditions changes in sedimentary archives. Mineral dust impact in the climate system depends on the amount of particles transported in the atmosphere, on their grain size distributions and on their geochemical compositions. Yet, these characteristics are often insufficiently quantified, particularly in the vast Sahara-Sahel domain (the largest source worldwide), due to the numerous emissions areas and to their intermittency. The characteristics of Saharan dust deposits are especially poorly constrained, although they are essentials to estimate the dust impact on biogeochemical cycles, to make the connection with sedimentary deposits, and to validate dust transport model outputs. A study of eolian deposits was carried out on the Senegalese coast in order to improve our knowledge of the chemical composition of mineral aerosols transported over the West African margin and of the geochemical signature of the source regions. For this purpose, a passive collector was set up in 2006 at Mbour, allowing the build up of a long continuous time series dust deposits with a sampling resolution of a week or less (down to 24h). Elemental composition (major and trace elements) of the <30µm carbonate-free, silicate fraction of 221 dust deposit samples was determined (including a two-year continuous time series between March 2013 and February 2015), as well as the Sr and Nd isotopic ratios for 63 of them. Concurrently, investigations on the sources feeding our sampling site were conducted with the help of the IDDI satellite product as well as air masses backtrajectories calculated with the HYSPLIT model. The study of the 2013-2015 continuous time series of dust deposits revealed a large variability in the chemical composition of the dust, suggesting an important diversity in the geochemistry of the contributing sources. This long time series brought to light marked seasonal changes, both in the mass flux and the chemical composition, that can be linked to changes in provenance and transporting wind systems between the dry season (winter-spring) during which aerosols are transported in the trade winds that sweep across West Africa, and the wet season (summer) when dust deposit result to some degree from the scavenging by precipitations of dust transported at high altitude in the Saharan Air Layer (SAL)

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Briot, Danielle. "Génèse d'une série alcaline intraplaque continentale : étude géochimique (éléments traces et isotopes SR-ND-O) du volcan des Monts Dore (Massif central français)." Clermond-Ferrand 2, 1988. http://www.theses.fr/1988CLF21107.

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Abstract:

Le stratovolcan des Mont Dore (massif central français) est caractérisé par l'existence d'une caldera, par l'abondance des laves de composition globalement intermédiaire trachyandesitique et par la coexistence de laves sur- et sous-saturées. Il s'est édifié en deux temps. De 3 a 1;5 ma, l'activité se concentre au niveau des volcans septentrionnaux (Mont Dore s. S. , d'ordanche, aiguiller). Cette période est marquée par l'effondrement de la caldera de la haute-Dordogne et l'émission de rhyolites (ponces rhyolitiques de la grande nappe, dôme de la Gacherie. . . ). De 0;9 a 0;25 ma, le volcan du Sancy puis le massif adventif s'édifient au sud des structures précedentes. L'étude géochimique (isotopes du sr, du nd et de l'oxygène associes aux éléments en trace) des basaltes s. L. Met en évidence une évolution par cristallisation fractionnée d'olivine et de clinopyroxenes (+ ou - opaques) depuis les basanites jusqu'aux hawaiites. Les laves trachyandesitiques hétérogènes sont marquées par des déséquilibres minéralogiques, des phénomènes complexes de brassage mécanique de magmas, associés à l'assimilation de xenocristaux, de cumulats, de roches subvolcaniques et de socle. L'expulsion de fluides et des liquides résiduels lors de la cristallisation plus ou moins rapide des inclusions comagmatiques basiques et postérieurement à leur incorporation dans un magma trachytisque joue un rôle important dans la genèse d'inclusions particulières, préalablement interprérees comme des "liquides fractionnés". Au vu des données isotopiques, les trachyandesites basiques ne peuvent être le résultat d'un simple mélange abouti entre deux magmas. L'abondance des trachyandesites ne serait qu'un artefact dû aux processus de brassage mécanique de magmas de realimentation périodique des réservoirs magmatiques. Les données isotopiques sur les ponces et dômes rhyolitiques (**(87)sr/**(86)sr et **(143)nd/**(144)nd) excluent une origine par anatexie généralisée de la croute granitique mais montrent l'existence d'une contamination par la croute granito-gneissique. Les trachyphonolites et phonolites sont issus de la cristallisation fractionnée d'amphibole, de sphène et de feldspath potassique a partir des basanites et tephrites. Un modèle évolutif de réservoir magmatique dans la croute supérieure est proposé en fonction de l'âge, de la nature et de la répartition spatiale des produits émis en surface. A partir de quelques données géochimiques sur les peridotites et les basaltes du massif central et des données géophysiques disponibles, des esquisses de manteau sous cette région volcanisée sont également proposées

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Briot, Danielle. "Genèse d'une série alcaline intraplaque continentale étude géochimique (éléments en trace et isotopes Sr-Nd-O) du volcan des Monts Dore, Massif Central français /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37612417w.

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Santos, Gustavo Macedo de Paula. "Quimioestratigrafia isotópica (C, O, Sr) e geocronologia (U-Pb, Sm-Nd) das rochas da Formação Sete Lagoas, Grupo Bambuí." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44141/tde-10022014-110652/.

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Abstract:

Idades radiométricas absolutas recentemente publicadas levantaram questões sobre a evolução deposicional da Formação Sete Lagoas (FSL). Esta unidade é composta predominantemente por carbonatos com rochas siliciclásticas subordinadas e constitui a unidade basal do Grupo Bambuí, sobreposta aos depósitos glaciogênicos da Formação Jequitaí no Cráton São Francisco (CSF). Este estudo combina quimioestratigrafia isotópica (C, O e Sr) e geocronologia (U-Pb e Hf em zircão detrítico e Sm-Nd em rocha total) em amostras de cinco seções da FSL na região de Lagoa Santa, MG, sul do CSF, com a finalidade de responder a tais questionamentos. As seções Vespasiano (VS) e Ana Paula (AP) são constituídas por calcários cinzas e dolomitos beges, com altos teores de sedimentos terrígenos e pobres em matéria orgânica. Os valores de \'delta\'\'POT.13C\' mais representativos do ambiente deposicional oscilam em uma estreita faixa ao redor de 0%o. Estes dados permitem posicionar estas seções na primeira sequência deposicional da FSL, acima dos carbonatos de capa Sturtianos (~740 Ma) da base desta unidade. As seções Bairro da Lapinha (BL), Pedra do Baú (BAU) e Parque da Gruta da Lapinha (PGL) são compostas por calcários de coloração cinza escura a negra, pobres em sedimentos detríticos e ricos em matéria orgânica. São caracterizados por valores de \'delta\'\'POT.13\' C bastante positivos (> 6%o) e razões \'87 ANTPOT.Sr\'/\'86 ANTPOT.Sr\' próximas de 0,7075. Estas seções estão posicionadas na segunda sequência deposicional da FSL. Zircões detríticos foram separados de três amostras de marga das seções VS, AP e PGL e datados pelo método U-Pb. Os resultados indicam que os sedimentos siliciclásticos da FSL na área de estudo provêm de fontes de longa residência crustal do Orógeno Araçuaí-Oeste Congo. A população expressiva mais jovem tem 557 Ma e determina a idade máxima de deposição para a segunda sequência da unidade e para a maior parte do Grupo Bambuí. Além disso, grãos de zircão concordantes mais jovens com idades de 537 ± 4 Ma e 506 ± 7 Ma para a primeira e segunda sequência, respectivamente, refutam a existência de um hiato deposicional expressivo entre as duas sequências, como recentemente proposto, e endossam uma idade deposicional do limite Ediacarano/Cambriano para a FSL. Se existe uma discordância, esta está posicionada entre os carbonatos de capa Sturtianos e as seções com valores de \'delta\'\'POT.13\'C\' ao redor de 0%o. Estas idades indicam que grande parte do Grupo Bambuí foi depositada em uma bacia de foreland, após o fechamento do Oceano Adamastor que culminou com a edificação da Faixa Araçuaí a leste do CSF. As razões \'87 ANTPOT.Sr\'/\'86 ANTPOT.Sr\' obtidas nos carbonatos da FSL contrastam com as recentes curvas de evolução de Sr para os oceanos, especialmente no Cambriano, quando razões maiores que 0,7085 são esperadas. É provável que esta unidade tenha sido depositada em um mar epicontinental restrito e a correlação global por meio de isótopos de Sr não é confiável nestes casos.
Recently published geochronological data has arisen questions on the Sete Lagoas Formation (SLF) depositional evolution. This unit is mainly composed by carbonate rocks with subordinated pelitic intercalations and represents the basal unit of the Bambuí Group, which overlies the glacial deposits of the Jequitaí Formation in the São Francisco Craton (SFC). This study combines isotope chemostratigraphy (C, O, Sr) and geochronology (U -Pb and Hf on detrital zircons and Sm-Nd on whole rock samples) in five sections of the SLF in the Lagoa Santa (MG) region, southern part of SFC, in order to answer such questions. Vespasiano (VS) and Ana Paula (AP) sections are composed by gray limestones and beige dolostones, with high contents of detrital sediments and poor in organic matter. The most representative \'delta\'\'POT.13C\' values obtained oscillate within a narrow range around 0%o. These data allow positioning these sections in the first depositional sequence of the SLF, above the basal Sturtian cap carbonates (~740 Ma) of this unit. Bairro da Lapinha (BL), Pedra do Baú (BAU) and Parque da Gruta da Lapinha (PGL) sections comprises dark gray to black limestones, with low detrital sediments contents and rich in organic matter. They are characterized by very positive \'delta\'\'POT.13\'C values (> 6%o) and \'87 ANTPOT.Sr\'/ \'86 ANTPOT.Sr\' ratios close to 0.7075. These sections belong to the second sequence of the SLF. Detrital zircons were retrieved from three marl samples from sections VS, AP and PGL and dated by the U-Pb method. The results indicate that the siliciclastic sediments of the SLF come from sources of long crustal residence time located in the Araçuaí-West Congo Orogen. The youngest population is 557 Ma aged and sets the maximum depositional age for the second sequence of SLF and most of the Bambuí Group. Furthermore, younger concordant zircon grains with ages of 537 ± 4 Ma and 506 ± 7 Ma for the first and second sequence, respectively, refute the hypothesis of a major sedimentation gap between the sequences, as recently proposed, and endorse an Ediacaran/Cambrian age for the SLF. If such gap does exist, it lies between the Sturtian cap carbonates and the sections with \'delta\'\'POT.13\' C around 0%o. These ages also indicate that the deposition of most of the Bambuí Group took place in a foreland basin, after the closure of the Adamastor Ocean which led to the edification of the Araçuaí Belt to the east of the SFC. The \'87 ANTPOT.Sr\'/ \'86 ANTPOT.Sr\' ratios obtained on the SLF carbonates contrast with the recently proposed Sr evolution curves, especially for the Cambrian, from where ratios higher than 0.7085 would be expected. It is possible that the SLF was deposited on a restricted eipiric sea and global correlations based on Sr isotopes are not reliable in such cases.

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Marques, Rodson de Abreu. "Litogeoquímica, geocronologia (U-Pb) e geoquímica isotópica (Sr-Nd) dos granitoides do Domínio Cambuci (Faixa Ribeira) na região limítrofe dos Estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2015. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=8830.

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Abstract:

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Os granitoides do Domínio Cambuci, na região limítrofe entre os estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo, foram separados em quatro principais grupos: (1) Complexo Serra da Bolívia (CSB) - Ortogranulitos e Ortognaisses Heterogêneos; Ortognaisse Cinza Foliado; e charnockitos da Região de Monte Verde (2) Leucogranitos/leucocharnockitos gnaissificados da Suíte São João do Paraíso (SSJP) (3) Granito Cinza Foliado (4) Leucogranito isotrópico. O CSB é caracterizado pelo magmatismo de caráter calcioalcalino do tipo I, oriundo em ambiente de arco vulcânico (Suíte Monte Verde) e retrabalhamento crustal (ortogranulitos leucocráticos). O Ortogranulito esverdeado fino, é considerado no presente estudo como rocha do embasamento para o Terreno Oriental, cristalizada durante o paleoproterozoico - Riaciano (2184,3 21 Ma) e recristalizada durante o evento metamórfico Brasiliano no neoproterozoico - Edicariano (607,2 1,5 Ma), cuja idade TDM é de 2936 Ma. O Ortogranulito leucocrático médio cristalizou-se no neoproterozoico Edicariano (entre 592 e 609 Ma) e idade TDM ca. 2100 Ma, ao qual apresenta registro de herança no paleoproterozoico. A Suíte Monte Verde caracteriza-se por um magmatismo calcioalcalino e a Suíte Córrego Fortaleza, por um magmatismo calcioalcalino de alto K, ambas com assinatura de arco magmático. Registram dois pulsos magmáticos, em no Neoproterozoico - Edicarano: um em 592 2 Ma, idade do charnoenderbito, com idade TDM 1797 Ma, e outro em 571,2 1,8 Ma (injeção de um charnockitoide). Para todas as rochas do CSB são registradas feições protomiloníticas, miloníticas e localmente ultramiloníticas. Os dados geoquímicos indicam que os granitoides da SSJP são da série calcioalcalina de alto K, gerados no Neoproterozoico (idades que variam desde 610,3 4,7 Ma até, 592,2 1,3 Ma. As idades TDM revelam valores discrepantes para duas amostras: 1918 Ma e 2415 Ma, sugerindo que tenham sido geradas de diferentes fontes. O Granito Cinza Foliado é da Série Shoshonítica, metaluminoso do tipo I e, de ambiência tectônica de granitos intraplaca. Entretanto, poderiam ter sido fomados em ambiente de arco cordilheirano, havendo contaminação de outras fontes crustais. Fato este pode ser confirmado pelas as idades TDM calculadas ≈ 1429 1446 Ma. O Leucogranito isotrópico ocorre em forma de diques de direção NW, possui textura maciça e é inequigranular. Dados geoquímicos revelam que são granitoides metaluminosos do tipo I da série shoshonítica, e, de acordo com a ambiência tectônica, são granitos intraplaca. O Leucogranito Isotrópico representa o magmatismo pós-colisional ao qual ocorreu entre 80 a 90 Ma de anos após o término do evento colisional na região central da Faixa Ribeira. O Leucogranito Issotrópico cristalizou-se no cambriano (512,3 3,3 Ma e 508,6 2,2 Ma) e com idades TDM ca. 1900
The granitoids of Cambuci Domain, situated between Rio de Janeiro and Espírito Santo states, were divided into four main groups: (1) Serra Bolivia Complex (CSB) - Heterogeneous Orthogranulites and Orthogneisses; Grey Fine grained Orthogneiss; and charnockites of Monte Verde Region (2) leucogranites / leucocharnockites gness of the São João do Paraíso Suite (SSJP) (3) Grey Foliated Granite (4) Isotropic Leucogranite. The CSB is characterized by type I calc character of magmatism, generate in volcanic arc environment (Monte Verde Suite) and crustal reworking (Leucocratic ortogranulites). The Fine grained Greenish, is considered in this research as the embasement rock for the Oriental Terrain, crystallized during the Paleoproterozoic - Riacian (2184.3 21 Ma) and recrystallized during in the metamorphic event in the Neoproterozoic - Edicarian (607.2 1.5 Ma), whose TDM age is 2936 Ma. The Medium grained Leucocratic Ortogranulite was crystallized in the Neoproterozoic - Edicarian (between 592 and 609 Ma) and its TDM age is ca. 2100 Ma, which features heritage record in the Paleoproterozoic. The Monte Verde Suite is characterized by a magmatism calcialcalin and the Córrego Fortaleza Suite, magmatism calc-alkaline high K, both show magmatic arc signature. Records two magmatic pulses in a sample (JP-RM-08A) in the Neoproterozoic - Edicaran: the first one in 592 2 Ma, and TDM age 1797 Ma, and the second one in 571.2 1.8 Ma (injecting a charnockitoids). For all CSB rocks, protomylonítics, Mylonitic and locally ultramilonítics features were portrayed. Geochemical data show these SSJP granitoids are the calc-alkaline series of high-K, crystallyzed in Neoproterozoic (ranging from 610.3 4.7 Ma to 592.2 1.3 Ma). TDM ages show outliers in two samples: 1918 Ma and 2415 Ma, suggesting that have been generated from different sources. The Gray Foliated Granite belongs to the shoshonitic series, type I and metaluminous and are intraplate granites. However, could have been formed into arc cordilheirano, with crustal contamination of other sources. This fact would be confirmed by the TDM ages calculated ≈ 1429 - 1446 Ma. The Isotropic Leucogranite occurs in the form of dykes, NW direction, has massive texture and is inequigranular. Geochemical data show these granitoids are metaluminous the type I shoshonitic series. They are intraplate granites. The Isotropic Leucogranite represents the post-collisional magmatism which took place between 80 and 90 Ma years after the collisional event in central sector of Ribeira Belt. It is crystallized in the Cambrian (512.3 3.3 Ma e 508.6 2.2 Ma) and TDM ages, ca. 1900 Ma

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Green, Michael Godfrey. "Early Archaean crustal evolution: evidence from ~3.5million year old greenstone successions in the Pilgangoora Belt, Pilbara Craton, Australia." Thesis, The University of Sydney, 2001. http://hdl.handle.net/2123/505.

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Abstract:

In the Pilgangoora Belt of the Pilbara Craton, Australia, the 3517 Ma Coonterunah Group and 3484-3468 Ma Carlindi granitoids underlie the 3458 Ma Warrawoona Group beneath an erosional unconformity, thus providing evidence for ancient emergent continental crust. The basalts either side of the unconformity are remarkably similar, with N-MORB-normalised enrichment factors for LILE, Th, U and LREE greater than those for Ta, Nb, P, Zr, Ti, Y and M-HREE, and initial e(Nd, Hf) compositions which systematically vary with Sm/Nd, Nb/U and Nb/La ratios. Geological and geochemical evidence shows that the Warrawoona Group was erupted onto continental basement, and that these basalts assimilated small amounts of Carlindi granitoid. As the Coonterunah basalts have similar compositions, they probably formed likewise, although they were deposited >60 myr before. Indeed, such a model may be applicable to most other early Pilbara greenstone successions, and so an older continental basement was probably critical for early Pilbara evolution. The geochemical, geological and geophysical characteristics of the Pilbara greenstone successions can be best explained as flood basalt successions deposited onto thin, submerged continental basement. This magmatism was induced by thermal upwelling in the mantle, although the basalts themselves do not have compositions which reflect derivation from an anomalously hot mantle. The Carlindi granitoids probably formed by fusion of young garnet-hornblende-rich sialic crust induced by basaltic volcanism. Early Archaean rocks have Nd-Hf isotope compositions which indicate that the young mantle had differentiated into distinct isotopic domains before 4.0 Ga. Such ancient depletion was associated with an increase of mantle Nb/U ratios to modern values, and hence this event probably reflects the extraction of an amount of continental crust equivalent to its modern mass from the primitive mantle before 3.5 Ga. Thus, a steady-state model of crustal growth is favoured whereby post ~4.0 Ga continental additions have been balanced by recycling back into the mantle, with no net global flux of continental crust at modern subduction zones. It is also proposed that the decoupling of initial e(Nd) and e(Hf) from its typical covariant behaviour was related to the formation of continental crust, perhaps by widespread formation of TTG magmas.

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Pierce, Natashia M. "Geochemical and isotopic discrimination of meta-volcanics from the Rowe-Hawley Zone of western New England: A discussion of along-strike translation of tectonic models." University of Cincinnati / OhioLINK, 2013. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1378112536.

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Maruoka, Miriam Tyoka da Silva. "Is?topos de Nd na proveni?ncia de rochas e sedimentos da Bacia Potiguar, NE do Brasil." Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007. http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/18804.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MiriamTSM_DISSERT.pdf: 746109 bytes, checksum: 9993efc70026d11b86a511c7cf5aa9bc (MD5) Previous issue date: 2007-05-04
Nd ISOTOPES IN THE PROVENANCE OF TERRIGENOUS AND CARBONATE ROCKS AND SEDIMENTS OF THE POTIGUAR BASIN, NORTHEASTERN BRAZIL. Mesozoic and Cenozoic rocks from the Potiguar Basin, including terrigenous and carbonate sediments have been investigated to identify their isotopic signature and source areas. Additionally, this study aims to determine the provenance of terrigenous and carbonate sediments on the Brazilian Continental shelf adjacent to Potiguar Basin. The Sm-Nd isotopic signatures of the rocks yielded model ages (TDM) in the range of 2,19- 2,88 Ga, indicating archean to paleoproterozoic sources from the basement. The terrigenous sediments yielded model ages (TDM) in the range of 2,31-2,26 Ga, from 17,5 to 0 cm depth. Despite the small number of samples, limited variations of provenance ages indicates the homogenization of the sediments, probably due to the strong influence of the basement, as the main source of sediments to the shelf. The Sm-Nd isotopic signatures of the carbonate sediments yielded model ages (TDM) in the range of 2,09-2,61 Ga, indicating archean to paleoproterozoic sources from the basement. The results also indicate that the shelf sediments are mainly derived from the A?u River or other small rivers from the Setentrional Sector of Rio Grande do Norte State. The littoral drift doesn?t seem to contribute with sediments from the Oriental Sector since isotopic signatures from this sector were not detected.
An?lises isot?picas Sm-Nd em rochas mesoz?icas e cenoz?icas da Bacia Potiguar, incluindo sedimentos terr?genos e carbon?ticos que aportam do Rio Piranhas-A?u, foram realizadas objetivando a caracteriza??o de suas assinaturas isot?picas e identifica??o de suas ?reas fonte. As assinaturas isot?picas Sm-Nd das rochas apresentaram idades modelo (TDM) variando de 2,88 a 2,19 Ga, indicando fontes, principalmente, paleoproteroz?icas e arquenas do embasamento. Os sedimentos terr?genos plataformais apresentaram idades modelo (TDM) de 2,31 Ga e 2,26 Ga, coletados, respectivamente, nas profundidades de 10-17,5 cm e 0-5 cm. Apesar do n?mero pequeno de amostras, a pequena varia??o na idade indica homogeneiza??o dos sedimentos, talvez devido a forte influ?ncia do embasamento como fonte de material para a plataforma. As assinaturas isot?picas Sm-Nd dos sedimentos carbon?ticos plataformais apresentaram idades modelo (TDM) variando de 2,61 a 2,09 Ga, indicando fontes do embasamento arqueano a paleoproteroz?ico. Estes resultados indicam ainda que os sedimentos terr?genos presentes na plataforma em estudo s?o ou foram trazidos principalmente pelo rio A?u, ou outros rios menores da por??o setentrional do Rio Grande do Norte. A deriva litor?nea aparentemente n?o tem compet?ncia para arrastar sedimentos da por??o oriental para a setentrional, tendo em vista que os valores ?Nd registrados n?o s?o compat?veis com as rochas da por??o oriental.

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Li, Yuting. "Investigating sediment size distributions and size-specific Sm-Nd isotopes as paleoceanographic proxy in the North Atlantic Ocean : reconstructing past deep-sea current speeds since Last Glacial Maximum." Thesis, University of Cambridge, 2018. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/273776.

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Abstract:

To explore whether the dispersion of sediments in the North Atlantic can be related to modern and past Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) flow speed, particle size distributions (weight%, Sortable Silt mean grain size) and grain-size separated (0–4, 4–10, 10–20, 20–30, 30–40 and 40–63 μm) Sm-Nd isotopes and trace element concentrations are measured on 12 cores along the flow-path of Western Boundary Undercurrent and in the central North Atlantic since the Last glacial Maximum (LGM). North Atlantic is a useful place to explore how size-specific sediment provenance is related to sedimentary inputs and deep-current advection because mantle-derived materials in Iceland is a unique sedimentary source compared to crustal-derived terranes in Europe, Greenland and North America. The four main processes transporting sediments from continents to the North Atlantic (bottom currents, turbidity currents, ice-rafting events, airborne inputs) can be well distinguished through the size-specific physical and geochemical records. When primarily advected by the bottom currents, Holocene sediments show that the finer-sized fractions (0–4, 4–10, 10–20 μm) were transported further, and the coarser size fraction (40–63 μm) matched local inputs. In the deep coretops (> 2700 m) proximal to southern Greenland, fine-slit size fraction (10–20 μm) instead of clay size fraction (0–4 μm) observed more Icelandic-material contribution. In the past, the 20–30, 30–40 and 40–63 μm particles in the shallower Iceland-proximal core (1249 m) reflect Icelandic composition variation due to the abrupt volcanic eruption around 13–9 ka; while in the deeper Iceland-proximal core (2303 m) they were sensitive to the changing bottom flow speed. Downstream in cores proximal to southern Greenland (> 2272 m) and eastern North America (3555 m), composition of the 20–63 μm sediments could be used as an indicator for the retreating of the Greenland and Laurentide Ice Sheets which affect the sediment accessibility of the covered geological terranes; while the 0–4, 4–10 and 10–20 μm particles were more sensitive towards the changing direction (northern-sourced or southern-sourced) and velocity of the bottom current. In the open North Atlantic, the composition of the 0–10 μm particles were less variable between the cold and warm climate intervals compared to the 10–63 μm particles, and the 30–40 and 40–63 μm size fractions were sensitive towards both ice-rafting events and bottom flow direction. During LGM, shallower and vigorous northern-sourced water (NSW) was observed overlaying the deeper southern-sourced water (SSW), with the boundary between 2133 to 2303 m in southern Iceland, and ~ 2272 m in southern Greenland. Reduced NSW occurred during Heinrich Stadial 1, until AMOC above ~ 3500 m recovered to vigorous modern-like version no later than ~ 13.5 ka. Sluggish overflow was observed in North Atlantic between 12.2–11.7 ka above ~ 3500 m. Reduction of Iceland-Scotland Overflow Water occurred around 9.7 ka, and started recovering to its modern vigorous no later than ~ 8.6 ka. These relative past AMOC strength variations (vigorous/sluggish) are firstly converted to actual bottom-current speed (in cm/s) using laminar advection model in this work: vertical settling velocity of particle having the most Icelandic contribution is calculated by Stokes’ Law, and the lateral deep-sea current speed is calculated when the vertical settling depth and the lateral advection distance of the particle traveled before settling are constrained. Primary modelling errors originating from temperature/salinity variations in past deep seawater, winnowing process in fine particles, basaltic-signature dilution by crustal input, and lateral advection pathways of Icelandic-material are further discussed, indicating relatively low modelling error (< ~ 10–20 %). The modelling results agree well with modern deep-sea current speed measurements and backtrack-trajectory eddy resolving model (Ocean model for the Earth Simulator, OFES18), indicating reasonable quantifications of past AMOC flow speeds.

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王冰媚 and Ping-mei Jean Wong. "Geochemistry, U-Pb and Sr-Nd-Hf isotopes of the Baijuhuajian A-type granites in Zhejiang Province: evidence for acontinuous extensional regime in the mid and late mesozoic." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2007. http://hub.hku.hk/bib/B39557297.

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Wong, Ping-mei Jean. "Geochemistry, U-Pb and Sr-Nd-Hf isotopes of the Baijuhuajian A-type granites in Zhejiang Province evidence for a continuous extensional regime in the mid and late mesozoic /." Click to view the E-thesis via HKUTO, 2007. http://sunzi.lib.hku.hk/HKUTO/record/B39557297.

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Tourpin, Sylvie. "Perte des mémoires isotopiques (Nd, Sr, 0) et géochimiques (REE) primaires des komatiites au cours du métamorphisme : Exemple de la Finlande Orientale." Phd thesis, Université Rennes 1, 1991. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00675899.

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Abstract:

Les komatiites ont souvent été considérées comme reflétant directement les compositions chimiques et isotopiques de leurs sources mantelliques. Cependant, l'utilisation de ces roches pour reconstituer la composition du manteau archéen apparaît abusive du fait que les komatiites montrent toutes des recristallisations métamorphiques, ce qui laisse subsister un doute profond quant à la préservation de leurs caractéristiques primaires. La possibilité d'une modification profonde des signatures isotopiques ainsi que des autres caractéristiques chimiques (incluant des éléments réputés immobiles, tels que les Terres Rares) a été démontrée à partir des coulées komatiitiques à textures spinifex de la ceinture de roches vertes de Kuhmo-Tipasjarvi (Finlande) dont l'âge est de 2.66 Ga. Ces coulées ont subi un métamorphisme dans le faciès amphibolite de bas degré, parfois accompagné de phénomènes de carbonatation et d'albitisation. Un tel métamorphisme est responsable de nombreuses anomalies dans la distribution des éléments majeurs et en traces (en particulier des Terres Rares). Les échantillons analysés définissent une "isochrone" Sm-Nd donnant un âge beaucoup plus jeune que l'âge réel de mise en place, et qui représente plutôt l'âge des recristallisations métamorphiques. Les rapports Sm-Nd des roches, la géochimie des éléments majeurs et en traces, ainsi que les rapports isotopiques de l'oxygène sont directement corrélés avec les proportions modales de minéraux secondaires. Comme l'âge du métamorphisme (Svécokarélien) est beaucoup plus récent que celui d'emplacement des coulées (900 Ma), la recristallisation a eu des conséquences profondes sur la détermination de eNd et eSr. En conclusion c'est avec énormément de prudence et de suspicion qu'il faut utiliser les méta-komatiites comme des indicateurs "fiables" des caractéristiques isotopiques du manteau archéen.

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Jolis, Ester M. "Magma-Crust Interaction at Subduction Zone Volcanoes." Doctoral thesis, Uppsala universitet, Berggrundsgeologi, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-198085.

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Abstract:

The focus of this work is magma-crust interaction processes and associated crustal volatile release in subduction zone volcanoes, drawing on rock, mineral, and gas geochemistry as well as experimental petrology. Understanding the multitude of differentiation processes that modify an original magma during ascent to the surface is vital to unravel the contributions of the various sources that contribute to the final magmas erupted at volcanoes. In particular, magma-crust interaction (MCI) processes have been investigated at a variety of scales, from a local scale in the Vesuvius, Merapi, and Kelut studies, to a regional scale, in the Java to Bali segment of the Sunda Arc. The role of crustal influences is still not well constrained in subduction systems, particulary in terms of the compositional impact of direct magma crust interplay. To address this shortcoming, we studied marble and calc-silicate (skarn) xenoliths, and used high resolution short timescale experimental petrology at Vesuvius volcano. The marbles and calc-silicates help to identify different mechanisms of magma-carbonate and magma-xenolith interaction, and the subsequent effects of volatile release on potential eruptive behaviour, while sequential short-duration experiments simulate the actual processes of carbonate assimilation employing natural materials and controlled magmatic conditions. The experiments highlight the efficiency of carbonate assimilation and associated carbonate-derived CO2 liberated over short timescales. The findings at Merapi and Kelut demonstrate a complex magmatic plumbing system underneath these volcanoes with magma residing at different depths, spanning from the mantle-crust boundary to the upper crust. The erupted products and volcanic gas emissions enable us to shed light on MCI-processes and associated volatile release in these systems. The knowledge gained from studying individual volcanoes (e.g., Merapi and Kelut) is then tested on a regional scale and applied to the entire Java and Bali arc segment. An attempt is presented to distinguish the extent of source versus crustal influences and establish a quantitative model of late stage crustal influence in this arc segment. This thesis therefore hopes to contribute to our knowledge of magma genesis and magma-crust interaction (MCI) processes that likely operate in subduction zone systems worldwide.

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Smietana, Magali. "Pétrologie, géochronologie (K-Ar) et géochimie élémentaire et isotopique (Sr, Nd, Hf, Pb) de laves anciennes de la Réunion : Implications sur la construction de l’édifice volcanique." Thesis, La Réunion, 2011. http://www.theses.fr/2011LARE0012/document.

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Abstract:

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l’activité d’un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d’une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d’Hawaii. De précédentes études ont montré que l’activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu’alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s’inscrivant pas dans le modèle d’évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l’origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l’édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l’édifice de La Réunion. Elles révèlent l’existence d’un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d’activité connue de l’édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d’évolution global de l’île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l’activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l’hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d’éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L’âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu’alors admis pour l’édification de l’île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l’élaboration d’un modèle d’évolution plus complexe, suggérant l’existence d’un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l’existence d’un troisième édifice à l’Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés
The volcanic system of La Reunion is made of the coalescent Piton des Neiges and Piton de la Fournaise edifices. Its formation, associated with the activity of a mantle plume, is characterized by phases of submarine and subaerial growth, followed by a period of destruction, as described in the classical model proposed for Hawaiian Island volcanoes. Previous studies showed that the subaerial activity of La Reunion would have started around 2.2 Ma ago. Geochemical analyses carried out on the products associated with subaerial and submarine volcanism revealed their transitional chemical nature and their peculiar homogeneous isotopic compositions (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) for a hotspot derived magmatism. In this study, we show that some unusual submarine lavas were recently identified below the basal series of Piton de la Fournaise volcano (dredged on the North-East Rift Zone of la Fournaise) and below the subaerial lavas outcropping at the base of the differentiated series of Rivière des Remparts, indicate that the evolution of La Reunion system is probably more complex than previously suggested. The question of the nature and origin of these lavas, together with their implication on the formation of La Reunion, is an issue of major interest in order to better constrain the global evolution of the volcanic system. As a consequence, new petrological, geochemical and geochronological investigations were conducted on the submarine part of La Reunion edifice. They revealed the existence of a geochemically exceptional group of lavas. Its composition is clearly different from common samples of La Reunion and presents (1) an enrichment in incompatible elements and (2) tends toward an enriched EM endmember. These chemical specificities reveal that the source of La Reunion magmatic products is (1) an heterogeneous source affected by (2) variable melting degrees. Moreover, two samples of this new group dated at 3.77 (0,08) and 3.34 (0,07) Ma extend considerably the period of activity of the island. These rocks are the oldest samples ever dated at La Reunion. The nature and stratigraphical location of subaerial and submarine samples from Piton des Neiges and Piton de la Fournaise imply a new interpretation of the global evolution of the island. Unlike previous studies, our results indicate that :(1) The differentiated subaerial lavas from Rivière des Remparts, due to their stratigraphical and geographical location underlying Piton de la Fournaise, and by analogy with the Piton des Neiges, cannot be linked to the activity of Piton de la Fournaise. (2) The isotope signature of the submarine lava group from the North-East Rift Zone of Piton de la Fournaise, reveals the heterogeneous character of the mantle source under La Reunion Island, that can be modelled as embedded eclogite in a matrix of spinel lherzolite, (3) The age of this submarine group and its location under the eastern flank of Piton de la Fournaise, imply a more complex model of evolution of La Reunion. Therefore, our geochemical and geochronological data are new arguments suggesting the existence of a third volcanic center on the island. This assumption confirms the previous petrological and geophysical evidence supporting the existence of this volcano at the East of La Reunion, commonly called Les Alizés volcano

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Deegan, Frances M. "Processes of Magma-crust Interaction : Insights from Geochemistry and Experimental Petrology." Doctoral thesis, Uppsala universitet, Berggrundsgeologi, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-132702.

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Abstract:

This work focuses on crustal interaction in magmatic systems, drawing on experimental petrology and elemental and isotope geochemistry. Various magma-chamber processes such as magma-mixing, fractional crystallisation and magma-crust interaction are explored throughout the papers comprising the thesis. Emphasis is placed on gaining insights into the extent of crustal contamination in ocean island magmas from the Canary Islands and the processes of magma-crust interaction observed both in nature and in experiments. This research underscores that the compositions of ocean island magmas, even primitive types which are classically used as probes of the mantle, are susceptible to modification by crustal contamination. The principal mechanisms of contamination identified from work on both Tenerife and Gran Canaria (Canary Islands) are assimilation and partial melting of the pre-existing island edifice and intercalated sediments by newly arriving magma (i.e. “island recycling”). The information that we can gain from studying solidified magma and entrained crustal xenoliths concerning the rates and mechanisms of crustal assimilation is, however, limited. To address this shortcoming, a series of time-variable crustal carbonate assimilation experiments were carried out at magmatic pressure and temperature using natural materials from Merapi volcano, Indonesia. A temporally constrained reaction series of carbonate assimilation in magma has hence been constructed. The experiments were analysed using in-situ techniques to observe the progressive textural, elemental, and isotopic evolution of magma-carbonate interaction. Crucially, carbonate assimilation was found to liberate voluminous crustally-derived CO2 on a timescale of only seconds to minutes in the experiments. This points to the role of rapid crustal degassing in volcanic volatile budgets, and, pertinently, in magnifying hazardous volcanic behaviour. This thesis, therefore, delivers detailed insights into the processes of magma-crust interaction from experiments and geochemistry. The outcomes confirm that crustal processes are significant factors in both, i) ocean island magma genesis, and ii) magma differentiation towards compositions with greater explosive potential which can, in turn, manifest as hazardous volcanism.
Felaktigt tryckt som Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology 707

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Nelson, Wendy Rae. "Mineral-Scale Sr Isotopic Study of Plagioclase in the Mafic Dikes of the North American Wall and the Diorite of the Rockslides, Yosemite Valley, California." Diss., CLICK HERE for online access, 2006. http://contentdm.lib.byu.edu/ETD/image/etd1204.pdf.

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Molina, Kescher Mario [Verfasser]. "Deep-water circulation and detrital provenance in the South Pacific, from the present day until 240 000 years ago: evidence from Nd, Sr and Pb isotopes and Rare Earth Elements / Mario Molina Kescher." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2014. http://d-nb.info/1054328188/34.

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Höfig, Tobias Walter [Verfasser]. "Geochemical (major and trace elements and Sr-Nd-Hf-Pb isotopes) characterization of the upper oceanic crust (sediments to gabbros) at ODP/IODP Site 1256 in the eastern Central Pacific / Tobias Walter Höfig." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2017. http://d-nb.info/1138979562/34.

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Höfig, Tobias [Verfasser]. "Geochemical (major and trace elements and Sr-Nd-Hf-Pb isotopes) characterization of the upper oceanic crust (sediments to gabbros) at ODP/IODP Site 1256 in the eastern Central Pacific / Tobias Walter Höfig." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:8-diss-153979.

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Ayache, Mohamed. "Modélisation d’éléments traces (T, 3He, Nd, 14C) en mer Méditerranée pour l’étude des cycles biogéochimiques et de la circulation océanique." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV138.

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Abstract:

Dans cette thèse nous avons simulé la distribution d’éléments traces en Méditerranée, dans le but de mieux contraindre la circulation thermohaline et les cycles biogéochimiques. Pour cela, nous avons utilisé le modèle dynamique à haute résolution NEMO-MED12 couplé avec le modèle de biogéochimie marine PISCES.La Méditerranée offre un cadre particulièrement attrayant pour l’étude des traceurs géochimiques. Il s’agit d’une mer semi-fermée, ce qui permet de mieux contraindre les différentes sources et puits des éléments (poussières atmosphériques, fleuves …). Plus particulièrement, nous avons modélisé le tritium (3H), traceur transitoire couramment utilisé pour l’étude de la variabilité interannuelle de la circulation thermohaline. Nous avons aussi simulé les isotopes de l’hélium (3He, 4He), traceurs conservatifs injectés par l’activité volcanique sous-marine et les sédiments, pour contraindre la circulation profonde. Nous nous sommes intéressés également à la composition isotopique du Néodyme (Nd), traceur permettant d’étudier les échanges de matière avec les marges continentales, ainsi qu’à la modélisation du radiocarbone (14C), qui permet d’avoir des informations uniques sur les variations de la circulation thermohaline et des processus de mélange sur les périodes récentes et passées.Cette ensemble de simulations nouvelles et la confrontation avec des observations récentes d’éléments traces issues de différents programmes d’observation (GEOTRACES, METEOR, PALEOMEX), a apporté une expertise nouvelle et supplémentaire sur la dynamique et les cycles biogéochimique en mer Méditerranée. Ce travail contribue à améliorer le modèle régional NEMO/Med12/PISCES développé pour ce bassin, apporte une expertise essentielle pour développer notre aptitude à prévoir l’évolution future de ce bassin sous la pression du changement anthropique
Useful diagnostics of the ventilation of the ocean’s interior are derived from geochemical tracers characterized by simple boundary conditions at the ocean’s surface, and a conservative behavior in marine waters. In this thesis, we simulated explicitly some trace elements distribution in the Mediterranean to better constrain the thermohaline circulation and biogeochemical cycles. We used a high resolution physical/biogeochemical model NEMO-MED12-PISCES.The Mediterranean offers a particularly attractive setting for studying geochemical tracers. It’s a semi-enclosed basin, which makes it easier to quantify the various sources and sinks of the elements (atmospheric dust, rivers ...). In particular, we modeled tritium (3H), a transient tracer currently used for the study of the interannual variability of the thermohaline circulation. We also simulated helium isotopes (3He, 4He), useful tracers for investigating the deep ocean circulation.We have simulated the isotopic composition of neodymium (Nd), tracer adapted to investigate the exchanges between dissolved/particulate phases, with the continental margins, and to constrain the modern and paleo thermohaline circulation, as well as radiocarbon (14C), an ideal tracer for studying air-sea gas exchange and for assessing the ventilation rate of the deep water masses over very long timescales.This study is part of the work carried out to assess the robustness of the NEMO-MED12 model, which will be used to study the evolution of the climate and its effect on the biogeochemical cycles in the Mediterranean Sea, and to improve our ability to predict the future evolution of the Mediterranean Sea under the increasing anthropogenic pressure

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Canile, Fernanda Maciel. "Geologia isotópica em zircões detríticos (U-Pb, Hf e O) e em rocha total (Sm-Nd e Pb-Pb) das rochas da Bacia do Paraná em Santa Catarina." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44141/tde-24022016-140417/.

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Abstract:

Dados isotópicos U-Pb, Hf e de O foram obtidos em zircões detríticos das unidades do final do Paleozoico e início do Mesozoico da Bacia do Paraná, sudeste do Brasil, com o objetivo de determinar a proveniência dos sedimentos, assim como contribuir para o entendimento da evolução tectônica da bacia. Assinaturas isotópicas Sm-Nd e Pb-Pb em amostras de rocha-total também foram obtidas com o intuito de auxiliar na interpretação sobre as áreas fontes. A seção estudada, Coluna White em Santa Catarina, inclui rochas de 11 unidades estratigráficas (da base para o topo): Formação Rio do Sul, Formação Rio Bonito, incluindo os membros Triunfo, Paraguaçu e Siderópolis, Formação Palermo, Formação Irati, Formação Serra Alta, Formação Teresina, Formação Rio do Rasto, subdividida nos membros Serrinha e Morro Pelado, e Formação Botucatu, Idades U-Pb foram obtidas em 1941 grãos de zircão detrítico e variam de 242 Ma a 3,4 Ga. Todas as unidades sedimentares apresentam quatro grupos principais de zircões detríticos, Neoarqueano (2,7-2.5 Ga), Paleoproterozoico Médio (2,0-1,8 Ga), Grenviliano (1,1-0,9 Ga) e Brasiliano (850-490 Ma), refletindo a importância do embasamento Pr-e-Cambriano que bordeja a parte leste da bacia como áreas fontes, tais como as Faixas Dom Feliciano, Kaoko e Namaqua-Natal, incluindo o embasamento local datado em 584 Ma. O Membro Siderópolis apresenta uma importante mudança nas fontes dos sedimentos que preencheram a Bacia do Paraná, pois é a partir dessa unidade que o pico de idade permiana (266 a 290 Ma) é observado. Esse pico persiste até o topo da seção, a Formação Botucatu. As assinaturas isotópicas de O e Hf dos zircões detríticos mostram que parte dos grãos do Paleoproterozoico Médio é provavelmente de rochas do embasamento atualmente recoberto, que estava exposto até a deposição da Formação Rio Bonito. Os isotópos de Hf e O também mostram que parte dos zircões com idade grenviliana é proveniente de rochas argentinas, o que implica em longas distâncias de transporte. As assinaturas isotópicas de parte dos grãos permianos os ligam a fontes da Argentina e Chile, sendo que parte desses grãos possui forma mais arredondada, o que sugere que eles alcançaram a bacia pelo transporte em ambientes subaquáticos e não somente pelo ar (quedas de cinzas vulcânicas) como é comumente apontado. Outros picos de idade mais jovens (Ordoviciano ao Carbonífero), observados a partir da Formação Palermo e nas unidades superiores, também são provenientes de fontes argentinas e chilenas, mostrando a importância dos detritos de fontes distantes durante o preenchimento da bacia. Os dados Sm-Nd e Pb-Pb em rocha total mostram que os sedimentos da Bacia do Paraná apresentam predominância de fontes de origem crustal. As assinaturas são semelhantes aos granitoides de Santa Catarina, rochas da Faixa Ribeira, do Escufo Brasileiro, das Faixas Namaqua-Natal e Kaoko, Terreno Arequipa-Antofalla (embasamento dos Andes) e granitoides do Norte da Patagônia. Esses dados corroboram os padrões de zircões detríticos observados, que apontam para áreas fontes tanto proximais quanto distais. Além disso, as idades modelo Sm-Nd (\'T IND. DM\') obtidas são mais antigas que 1,4 Ga e mais negativas (-10 a -15) nas unidades inferiores (Formação Rio do Sul até o Membro Paraguaçu), enquanto que as unidades superiores apresentam valores de \'\'épsilon\' IND.Nd(0) entre -6 a -12 e idades modelo \'T IND.DM\' mais jovens que 1,5 Ga, sugerindo a participação de uma fonte mais jovem a partir da deposição do Membro Siderópolis, conforme foi observado pelos dados de zircão detrítico (pico de idade permiana)
U-Pb, Hf and O isotope data were obtained from detrital zircons from late Paleozoic-early Mesozoic units from Paraná Basin, southeastern Brazil, in order to constain the provenance of the sediments, as well as to contribute to the understanding of the tectonic evolution of the basin. Whole rock Sm-Nd and Pb-Pb isotopic signatures were also taken in order to help the interpretation. The studied section, White Column in Santa Catarina state, includes rocks from 11 stratigraphic units (from base to top): Rio do Sul Formation, Rio Bonito Formation (Triunfo, Paraguaçu and Siderópolis members), Palermo Formation, Irati Formation, Serra Alta Formation, Teresina Formation, and Rio do Rasto Formation (Serrinha and Morro Pelado members) and Botucatu Formation. U-Pb ages were obtained on 1941 detrital zircons and range from 242 Ma to 3400 Ma. All sedimentary units show four main detrital age groups, Neoarchean (2700-2500 Ma), mid-Paleoproterozoic (2000-1800 Ma), Grenvillian (1100-900 Ma) and Brasiliano (850-490 Ma), reflecting the importance of the Precambrian basement bordering the east side of the basin, such as Dom Feliciano, Kaoko and Namaque-Natal Belts as source areas, including the local basement that was dated at 584 Ma. The Siderópolis Member shows an important change in the source of sediments with a Permian age-peak (266 to 290 Ma). This age-peak persists towards the top of the section until the Botucatu Formation. O and Hf isotopic signatures from the detrital zircons show that a portion of the mid-Paleoproterozoic grains is probably from rocks of the presently covered basement, which was exposed until the deposition of the Rio Bonito Formation. O and Hf isotopes also show that some Grenvillian aged zircons are from Argentinian rocks, which implies a long transport distance. Isotopic signatures of part of the Permian grains also link them to sources from Argentina and Chile, and part of these grains has more rounded shapes, suggesting that they reached the basin after long distance traveling on subaquatic environment and nor only through the air (ash falls) as it is commonly accepted. Other younger age peaks (Ordovician to Carboniferous) found from Palermo Formation upsection are also linked to Argentinian and Chilean sources, showing the importance of distant sources during the filling of the basin. The Sm-Nd and Pb-Pb data on whole rocks show that the sediments from the Paraná Basin present predominance of sources with crustal origin. Osotopic signatures are similar to granitoid rocks from Santa Catarina, Ribeira Belt, Brazilian Shield, Namaqua-Natal and Kaoko Belts, as well as the Arequipa-Antofalla terranes (Andes basement) and granitoids from North Patagonia. These data corroborate the observed detrital zircon patterns thar point to both proximal and distal source areas. \'T IND.DM\' model ages older than 1.4 Ga and more negative (-10 to -15) epsilon values were observed in the lower units (Rio do Sul Formation to Paraguaçu Member), while the upper units show \'\'épsilos\' IND.Nd(0)\' values ranging from -6 to -12 and \'T IND. DM\' model ages younger than 1.5 Ga, corroborating the addition of a younger source starting from the Siderópolis Member deposition upwards, as noted by detrital zircon data (Permian age-peak).

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Campos, Roberto Sacks de. "Petrologia, caracterização geológica, geoquímica e geocronológica do magmatismo pré, sin e pós-colisional presente no Complexo Metamórfico Brusque nas regiões de Itapema e Botuverá, Santa Catarina, Brasil." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2011. http://hdl.handle.net/10183/32594.

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Abstract:

Este trabalho objetiva a caracterização petrológica, geoquímica, geocronológica e metamórfica das rochas ortoderivadas pertencentes ao Complexo Metamórfico Brusque em duas regiões: Itapema e Botuverá, Santa Catarina, Brasil. Dos litotipos, destacam-se as exposições de rochas metamáficas e metaultramáficas, ocorrentes em ambas regiões. Em Itapema também foram investigados corpos de leucogranitos peraluminosos e na região da cidade de Botuverá foram investigados diques de diabásio e lamprófiro espessartítico. A análise das condições de geração e das fontes dos eventos magmáticos responsáveis pela geração destas rochas foi fundamental para a caracterização e avaliação do significado tectônico destas unidades no CMB, que foram posicionadas durante os períodos pré, sin e pós colisionais de evolução deste. A foliação regional do complexo é representada por uma S2 de baixo ângulo na região de Itapema e por uma superfície de mais alto ângulo na região de Botuverá, basculada por atuação da fase D3. Dados de geotermometria Hb-Pl indicam que a foliação principal dos xistos máficos foi gerada em condições da transição entre as fácies xistos verdes e anfibolito inferior. O magmatismo pré-orogênico do Complexo Metamórfico Brusque é constituído por lentes de rochas máficas-ultramáficas, produtos do metamorfismo de basaltos, gabros, rochas cumuláticas relacionadas e sedimentos vulcanogênicos. Estas rochas possuem afinidade toleítica e um elevado teor de ETR leves e elementos LILE. A análise de razões de elementos incompatíveis, a disposição dos corpos ígneos intercalados aos metassedimentos e a ausência de crosta oceânica sugerem que foram posicionados em ambiente tipo intra-placa continental, síncronos a sedimentação da bacia. Os valores iniciais de εNd entre -2.96 e 5.05 das rochas metavulcânicas de Itapema e entre -0.14 e -6.97 das rochas de Botuverá indicam a participação de crosta paleoproterozóica na gênese destes magmas. Os valores em geral elevados de 87Sr/86Sr justificam o envolvimento da crosta continental, e os valores mais altos encontrados em Botuverá, destacam o maior envolvimento deste componente na região. O magmatismo sin tectônico está representado por corpos de leucogranitos peraluminosos que mostram posicionamento concordante com a foliação S2. Os parâmetros composicionais destas rochas caracterizados pelas baixas razões K2O/Na2O, CaO/Na2O e LaN/YbN, os baixos teores de Rb, Sr, Zr, Y, Yb e Lu, são consistentes com uma evolução associada com magmas gerados a partir da fusão parcial de rochas crustais de composição pelíticas ricas em quartzo, com participação restrita de processos de diferenciação. Na região de Botuverá a ocorrência de diques de lamprófiros e diabásios que cortam as unidades metamórficas indica que seu posicionamento é pós-colisional. Geoquimicamente possuem afinidade entre as séries toleítica e shonshonítica. O padrão de distribuição dos elementos traços e as razões Th/Yb e Ta/Yb indicam que a extração dos diabásios ocorreu a partir de uma fonte mantélica enriquecida, com presença de rutilo e granada no resíduo e fortemente contaminada por crosta. Estas características são semelhantes às encontradas em rochas vulcânicas básicas pós-colisionais no sul do Brasil. Os dispersos valores de єNd(618) para os termos básicos, variando entre -13.74 e +5.52 destacam a heterogeneidade da fonte e reforçam a importância do componente crustal na geração destas rochas. Foi obtida uma idade concordante de 618 ±8.7 Ma (LA-ICP-MS) pelo método U-Pb em zircão, balizando a idade dos primeiros processos magmáticos pós-colisionais da orogênese brasiliana para a região de Botuverá.
This work objective the characterization of the petrology, geochemistry, geochronology and metamorphism of ortoderivate rocks that belong to Brusque Metamorphic Complex BMC) in two regions: Itapema and Botuverá, Santa Catarina, Brazil. Within these, good expositions of mafic and metaultramafic rocks occur in both regions. In Itapema, bodies of peraluminous leucogranites were also investigated. Around Botuverá were investigated diabase dikes and lamprophyres. The analysis of the conditions of generation and sources of magmatic events responsible for the development of these rocks was essential for the characterization and assessment of the significance of these tectonic units in the BMC, and it were placed during the pre-, syn-and post-collisional period of it’s evolution. The regional foliation of the complex is represented by a low angle S2 surface in Itapema region and a higher angle foliation in the region of Botuverá, folded by actuation of the D3 event. Petrography and Hb-Pl geothermometry data indicate that the main foliation of the mafic schists was generated in conditions between the transition of greenschist and lower amphibolite facies. The pre-orogenic magmatism of the Brusque Metamorphic Complex consists of lenses of mafic-ultramafic, products from the metamorphism of basalts, gabbros, related cumulate rocks and volcanogenic sediments. These rocks have a tholeiitic affinity and high contents of LREE and LILE elements. The analysis of incompatible elements ratios, the position of igneous bodies intercalated with the metasediments and the absence of oceanic crust suggest that the basalts were placed in an intra-continental plate environment, synchronous with sedimentation of the basin. The initial εNd values between -2.96 and 5.05 for the metavolcanics of Itapema and between -0.14 and -6.97 for the rocks of Botuverá indicate the involvement of Paleoproterozoic crust on the genesis of these magmas. The generally high 87Sr/86Sr values justify the involvement of crust, and the highest values found in Botuverá, highlight the greater involvement of this component in the region. Syn tectonic magmatism is represented by bodies of peraluminous leucogranite showing emplacement concordant to S2 foliation. Compositional parameters of these rocks characterized by low ratios K2O/Na2O, CaO/Na2O and LaN / YbN, low levels of Rb, Sr, Zr, Y, Yb and Lu, are consistent with magmas generated from partial melting of pelitic rocks, with limited participation of differentiation processes. In the region of Botuverá the occurrence of diabase dykes and lamprophyres cutting the regional metamorphic units indicates that its position is post-collisional. Geochemically show affinity between the tholeiitic and shonshonitic series. The distribution pattern of trace elements and the Th/Yb for Ta/Yb ratios indicate that extraction of diabase occur from an enriched mantle source, with the presence of rutile and garnet in the residue and heavily contaminated by crust. These characteristics are similar to those found in rocks post-collisional basaltic volcanic in south Brazil. The scattered values of єNd (618) in basic terms, ranging between -13.74 and +5.52 highlight the heterogeneity of mantle supply and reinforce the importance of crustal component in the generation of these rocks. A concordant age of 618 ± 8.7 Ma by U-Pb (LA-ICP-MS) zircon method were obtained, marking a early magmatic processes of post-collisional Brasiliano orogeny in the region of Botuverá.

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Smietana, Magali. "Pétrologie, géochronologie (K-Ar) et géochimie élémentaire et isotopique (Sr, Nd, Hf, Pb) de laves anciennes de la Réunion : Implications sur la construction de l'édifice volcanique." Phd thesis, Université de la Réunion, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00716829.

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Abstract:

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l'activité d'un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d'une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d'Hawaii. De précédentes études ont montré que l'activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu'alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s'inscrivant pas dans le modèle d'évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l'origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l'édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l'édifice de La Réunion. Elles révèlent l'existence d'un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d'activité connue de l'édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d'évolution global de l'île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l'activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l'hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d'éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L'âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu'alors admis pour l'édification de l'île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l'élaboration d'un modèle d'évolution plus complexe, suggérant l'existence d'un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l'existence d'un troisième édifice à l'Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés.

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Lénard, Sébastien. "Évolution de l'Himalaya de la fin du Miocène à nos jours à partir de l'histoire de son érosion." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0161.

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Abstract:

La communauté des sciences de la Terre est animée d'un intense débat sur l'impact des Glaciations sur les chaînes de montagnes. Les montagnes forment leur relief à partir des interactions entre la tectonique, le climat et l'érosion. L'érosion détruit les roches en altitude et les rivières et les écoulements gravitaires sous-marins (turbidites) en transfèrent les débris vers les bassins sédimentaires. L'érosion résulte de l'action des précipitations, des rivières ou des glaciers. Des études suggèrent que les changements dans l'amplitude ou la saisonnalité des précipitations et les changements dans l'étendue des glaciers ont provoqué une augmentation mondiale et considérable des taux d'érosion sur les derniers millions d'années. Cependant, cette hypothèse est débattue car les taux d'érosion passés sont estimés avec des approches indirectes. Ici, je me concentre sur l'Himalaya, la chaîne de montagne par excellence située à la convergence des plaques indiennes et eurasiennes. C'est là que se développent les plus hauts sommets et les vallées les plus profondes de la Terre. Les glissements de terrain et l'érosion glaciaire fournissent l'un des flux sédimentaires les plus élevés aux océans. Pour déterminer les taux d'érosion passés, j'ai mesuré la quantité d'isotope cosmogénique 10Be accumulée dans le sédiment de quartz. Ces isotopes sont produits à la surface de la Terre par l'interaction des rayons cosmiques avec la matière. Les isotopes s'accumulent progressivement dans les roches proches de la surface, en fonction de l'altitude et des taux d'érosion. La concentration isotopique du sédiment donne accès au taux d'érosion moyen du bassin versant à la source de celui-ci. Pour déterminer la source des sédiments et le paléoenvironnement de dépôt, j'ai effectué des mesures complémentaires sur les isotopes Sr-Nd et C-O. J'ai réalisé mes mesures sur deux sites. Le site A est constitué de turbidites sableuses sédimentées dans les fonds marins de la baie du Bengale et recueillies par les expéditions 353 et 354 du programme scientifique IODP. Le site B est constitué de molasses déposées au front de l'Himalaya, dans les collines des Siwaliks, au sein du sanctuaire animalier de Valmiki en Inde. Le site A intègre l'érosion des bassins versants du Gange et du Brahmapoutre, couvrant l'Himalaya central et oriental. Le site B intègre l'érosion du bassin Narayani-Gandak, qui couvre le centre du Népal. Mes résultats donnent un aperçu sans précédent de la variation de l'érosion dans une chaîne de montagnes au cours des sept derniers millions d'années. Ils impliquent que les taux d'érosion moyens sont stables depuis au moins trois millions d'années dans l'Himalaya, malgré les variations dans le transfert sédimentaire ou sur le lieu de l'érosion, et malgré les glaciations intenses de la fin du Cénozoïque
An intense debate animates the Earth Sciences community about the impact of the Glaciations on mountain ranges. Mountains develop their relief from the interaction of tectonics with climate through erosion. Erosion breaks rocks in the highland, and rivers and submarine gravity flows (turbidites) transfer the waste material to sedimentary basins. Erosion results from the action of rainfall, rivers or glaciers. Studies suggest that changes in the rainfall amplitude or seasonality, and changes in the extent of glaciers have triggered a worldwide and considerable increase of erosion rates for the last millions of years. However, this hypothesis is debated because past erosion rates are estimated with indirect approaches. Here, I focus on the Himalaya, the iconic mountain range at the convergence of the Indian and Eurasian plates. There, the highests summits and the deepest valleys on Earth grow. Landslides and glacial erosion supply one of the highest sedimentary fluxes to the oceans. To determine the past erosion rates, I measured the amount of the 10Be cosmogenic isotope accumulated in the quartz sediment. These isotopes are produced at Earth's surface by the interaction of cosmic rays with matter. Isotopes gradually accumulate in rocks close to the surface, depending on the elevation and the erosion rates. The isotopic concentration in sediment gives access to the average erosion rate of the source drainage basin. To determine the source of sediment and the deposition paleoenvironment, I performed supplementary measurements on Sr-Nd and C-O isotopes. I conducted my measurements on two sites. Site A consists in sandy turbidites sedimented on the deep sea floor of the Bengal Bay and collected by Expeditions 353 and 354 of the International Ocean Discovery Program. Site B consists in molasse sediment deposited at the front of the Himalaya, in the Siwalik Hills, within the Valmiki Wildlife Sanctuary in India. Site A integrates the erosion of the Ganga and Brahmaputra drainage basins, covering Central and Eastern Himalaya. Site B integrates the erosion of the Narayani-Gandak basin, covering Central Nepal. My results yield an unprecedented insight in the variation of erosion in a mountain range over the last seven million years. They imply that average erosion rates have been steady since at least three million years in the Himalaya, despite the variations in sediment transfer or the locus of erosion, and despite intense late Cenozoic Glaciations

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Janin, Myriam. "Le plateau Amsterdam-St. Paul : caractérisation du point chaud éponyme et évolution de son interaction avec la dorsale Sud-est Indienne." Brest, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00592036.

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Abstract:

Le plateau Amsterdam-St. Paul (ASP) est issu de l’interaction entre le point chaud éponyme et la dorsale sud-est Indienne. Il est prolongé au nord-est par la chaîne des Poètes Disparus, une chaîne volcanique liée à l’activité intraplaque du point chaud, Leur étude révèle que la composition du point chaud nécessite la présence dans le manteau source de croûte océanique chargée de sédiments pélagiques recyclée via subduction il y a 1,5Ga. Le panache ASP s’exprime en surface de manière discontinue et à la faveur de zone de faiblesses. La construction de la chaîne est ainsi directement liée (1) aux pulses du panache et (2) à la déformation diffuse liée au mouvement des plaques Capricorne et Australie. Des datations K-Ar révèlent que cette chaîne de volcans est constituée de: (1) une ancienne génération datée à ~9Ma et constituée d’édifices imposants, ayant probablement eu une phase émergée et (2) une jeune génération, âgée de moins de 2Ma, et constituée d’édifices plus petits, formés suite à la migration de matériel issu du panache sous le plateau ASP. Le panache présente en outre un mouvement propre de l’ordre de 1-2 cm/an vers le sud-ouest. Les compositions élémentaires et isotopiques (Sr-Nd-Pb-Hf) des laves émises sur le plateau ASP sont très variables et révèlent que manteau sous-jacent est hétérogène. Il consiste en un manteau appauvri contaminé par des lambeaux de croûte continentale inférieure, composés de granulites à grenat et plagioclase, probablement délaminée pendant la fracturation du Gondwana. Les résultats de cette étude affermissent donc le modèle proposé de recyclage dans le manteau supérieur de granulites comme origine de l’anomalie DUPAL
The Amsterdam-St Paul plateau (ASP) is an oceanic plateau built from the interaction between ASP hotspot and the Southeast Indian ridge. P volcanic chain, called the chain of the dead Poets (CDP), lies to its northward and related to the hotspot intraplate activity. Their study reveals that ASP plume composition comes from oceanic crust and pelagic sediments recycled in the mantle through a 1,5Ga subduction process, ASP plume activity is pulsatile and occurs preferentially on weakness zones. The CDP construction results thus from (1) the plume pulses and (2) the diffuse divergent boundary between the Capricorn and Australian plates. K-Ar datings reveal that this volcanic chain is made of two generations of seamounts: (1) an old one, of about 9Ma and made of large edifices which had probably a sub-aerial period and (2) a young one, younger than 2Ma, and made of small edifices related to some pounded plume pulse material. In addition, ASP plume has an own motion of about 1-2 cm/yr to the south-west. The ASP plateau lavas compositions (major and trace elements and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes) show en important variability and reveal that the underlying mantle is heterogeneous. It is made of a depleted mantle with lower continental crust strips in the form of garnet-plagioclase granulites, probably delaminated during the Gondwana breakup. The lower continental crust s one of the hypotheses for DUPAL anomaly origin and our data support this assumption

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Le, Faouder Antoine. "Caractérisation géochimique (déséquilibres 230Th/238U, isotopes Sr, Nd et Pb, éléments en traces) du volcanisme de dorsale en contexte d'interaction point chaud dorsale : Cas des bassins marginaux du Sud Ouest Pacifique et de la dorsale Centrale Indienne." Brest, 2006. http://www.theses.fr/2006BRES2039.

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Abstract:

L'utilisation d’analyses précises des déséquilibres radioactifs (230Th/238U), en association avec les éléments en traces et les isotopes radiogéniques du Sr, du Nd et du Pb, permet la caractérisation et la compréhension des mécanismes d’interactions entre les points chauds et les dorsales. Ces interactions résultent du transfert de matière enrichie en éléments en traces et avec des rapports isotopiques radiogéniques depuis un point chaud jusqu'à la zone de fusion sous-jacente à une dorsale. Un tel transfert peut se produire via deux mécanismes : un transfert de manteau à l'état solide ou à l'état liquide. La dorsale Centrale Indienne et les multiples dorsales des bassins marginaux Nord Fidjien et Lau ont été étudiées ici pour caractériser ces éventuels transferts de matière. L'analyse des laves très récentes (<10Ka) des segments d'accrétions par la méthode des déséquilibres (230Th/238U) permet de caractériser la présence d'une interaction entre un point chaud et une dorsale. Cette étude est probablement la première à démontrer l'importance de cette méthode pour caractériser ce type d’interactions. Cette méthode permet à la fois de quantifier les mélanges et de caractériser les paramètres de fusion. De plus elle est la seule permettant d'apporter des contraintes physiques sur les mécanismes de transfert de matériel enrichi, indispensable à la compréhension du contexte géodynamique
Studying U series disequilibria in young lavas (<10kyr) is a powerful tool for understanding magma genesis and transfer such as time constraints of melt ascent or mantle porosity. Combined trace element geochemistry, isotope composition and U series data are able to indicate source heterogeneity due to the possible input of plume-derived enriched material. Input of additional mantle material can be carried out under two forms : melt or solid transport state. A major constrain to decipher between these two mechanisms is the duration of transport. Thus, U series disequilibria can provide information about the rate of the transfer process and therefore the transport mechanism of the process. The study presented here (on lavas from the North Fiji and Lau basins and the Central Indian Ridge) is probably one of the first to constrain ridge hotspot interaction using U series disequilibria and accentuates the peculiar interest of this method

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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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Dubois-Dauphin, Quentin. "Restitution de l’hydrologie de l’Atlantique Nord-Est et de la Méditerranée occidentale depuis la dernière période glaciaire à partir de la composition isotopique du néodyme mesurée dans l’eau de mer et les coraux d’eau froide." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS114/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est d’apporter de nouvelles contraintes sur l’hydrologie de l’Atlantique Nord-Est et de la Méditerranée occidentale depuis la dernière période glaciaire à partir de l’analyse de la composition isotopique du Nd (εNd) dans des échantillons d’eau de mer ainsi que des coraux profonds et des foraminifères, prélevés dans des carottes sédimentaires marines. Les changements de l’hydrologie des masses d’eau intermédiaire (LIW, MSW, AAIW et masses d’eau intermédiaire des gyres subtropical et subpolaire) ont été plus particulièrement étudiés car leur rôle sur les transferts de sels en Atlantique Nord et in fine sur l’AMOC est actuellement mal contraint. Ce travail a été mené au cours des périodes de changements hydrologiques majeurs et abrupts de l’océan qui se sont produits lors des variations climatiques rapides de la dernière période glaciaire (événements d’Heinrich et cycles de Dansgaard-Oeschger) et lors du dépôt du Sapropel S1 en Méditerranée orientale. Dans un premier volet, nous avons amélioré la couverture spatiale des valeurs d’εNd des masses d’eau de l’Atlantique Nord-Est et de la mer d’Alboran, préalable indispensable pour restituer l’hydrologie passée de ces régions avec le traceur εNd. Nous avons ensuite mis en évidence un changement majeur du schéma de circulation de la Méditerranée occidentale durant la période de dépôt du sapropel S1, marquée par une forte réduction des masses d’eau de la Méditerranée orientale (LIW) au sud de la Sardaigne au profit de celles provenant du Golfe du Lion (WIW). Ce changement hydrologique ainsi que ceux qui s’opèrent en Méditerranée depuis la dernière période glaciaire ne sont pas associés à de fortes modifications des valeurs d’εNd de la LIW de la mer d’Alboran et de la mer des Baléares, suggérant une stabilité de la signature isotopique en Nd de la MOW au cours du temps. Ceci a permis, à partir d’un enregistrement d’εNd obtenus sur des coraux profonds du Golfe de Cadix, de mettre en évidence une contribution plus importante de l’AAIW plus radiogénique et donc une pénétration plus marquée en Atlantique Nord de cette masse d’eau lors des périodes de fortes réductions de l’AMOC, liées à la déstabilisation des calottes de glace de l’Hémisphère Nord
: The purpose of this thesis is to constrain the hydrology of the North-East Atlantic and western Mediterranean Sea since the last glacial period from neodymium isotopic composition (εNd) measured on seawater, cold water corals and foraminifera. In particular, hydrological changes of intermediate water masses (LIW, AAIW, MSW, mid-subtropical and subpolar gyre water) have been studied as their role on salt budget in North Atlantic and ultimately on AMOC are currently poorly constrained. This work has been conducted at times of major and abrupt hydrological changes that occurred during rapid climatic variations of the last glacial period (Heinrich and Dansgaard-Oeschger events) and during the last sapropel deposit (S1) in eastern Mediterranean Sea. In a first step, we have improved the spatial distribution of water masses εNd values in North-east Atlantic and Alboran Sea, what is an absolute prerequisite in order to track past hydrological changes in these areas with εNd proxy. Next, we have highlighted a major change of the western Mediterranean circulation pattern during the sapropel S1 deposit, which is marked south of Sardinia by a strong reduction of eastern-sourced water masses (LIW) in favor of western-sourced water masses (WIW). This hydrological change as well as those occurring in Mediterranean Sea since the last glacial period was not associated with strong modifications of εNd values in Alboran and Balearic Sea, suggesting a stability of Nd isotopic signature of MOW over the time. This has highlighted, from an εNd record obtained on cold water corals in the Gulf of Cadiz, an enhanced contribution of more radiogenic AAIW and therefore a stronger northward penetration in North Atlantic at times of reduced AMOC linked to iceberg discharges from Northern Hemisphere ice sheets

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Dissertations / Theses on the topic 'Nd isotopes'

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