Casual or causal links between nannoplankton fluxes and CCD ups-and-downs?
Pälike et al., 2012
poorly
studied
CAE 0
CAE 1
CAE 2
CAE 3
MECO
CAE 4
Salaviale, Mattioli &
Gollain, in progress
FAQ: The CCD yo-yo during Eocene CAEs* and MECO°
are related to (1) changes in weathering and organic-
carbon delivery to oceans (Pälike et al., 2012) or (2)
fluxes of biogenic calcite?
ODP Leg 198
Site 1209
Shatsky Rise
*Carbonate Calcification Events
°Middle Eocene Climating Optimum
Our results: Increases of nannofossil fluxes
of ~one order of magnitude during CAEs
attest for a biogenic calcite control on
Eocene CAE yo-yo.
Emanuela
Mattioli
Corrélation microstructure-fonctionAdaptation de la microstructure de l’émailloïde à la fonction « coupeur » chez les requins modernes
et les hybodontes
Compaction de l’émailloïde chez les hybodontes.
Modification de l’orientation des faisceaux de la PBE au niveau de la
carène chez un requin moderne
Gilles CUNY
Geological Museum
Dents de requins : marqueur biostratigraphique en eau douce:caractérisation de la limite Jurassique-Crétacé en milieu continental en Thaïlande
Jiaodontus, forme typique du Jurassique
Heteroptychodus, forme typique du CrétacéGilles CUNY
• Hybodus
• Heteroptychodus
• Thaiodus
• Khoratodus
• Acrorhizodus
L’asie du Sud-Est: Centre de diversification des hybodontes d’eau douce au Crétacé inférieur
Paleomap - Scotese
Gilles CUNY
Pôle Géochimie Organique
Etude du lac Pavin, Massif Central
Fonctionnement des écosystèmes actuels
Paléoenvironnements et paléoclimats depuis 7 000 ans
Les impacts anthropiques
Amélioration des proxies
=> Impact fort après 1700 AD
14C pour comprendre les proxies et le cycle du carbone
Vincent Grossi et Matthew Makou
Conditions climatiques et dynamique de la biodiversité en Asie de L'est au Crétacé inférieur
Amiot et al. (2015) JAES
Partitionnement physique et climatique des environnements terrestres
Explique en partie le provincialisme des faunes de vertébrés
Asie de l'Est : Berceau de l'évolution des vertébrés Laurasiens du Crétacé
Iguanodontien « avancé » d'Asie de l'EstRomain Amiot
Biomécanique de la morphogenèse et
évolution des coquilles de mollusques
Instabilité mécanique
-> Minimisation de l’énergie élastique du manteau
-> Forme d’équilibre hautement probable = épines
-> Convergence évolutiveRégis Chirat
R. Chirat
1. Biomécanique de la zone sécrétrice 2. Prédictions quantitatives
Les Ammonites: des « oscillateurs mécaniques »
3. Prédictions de tendances
évolutives chez les
Ammonites et Nautiles
La fréquence des cyclones augmente avec la température
TEMPESTITES ET CLIMAT
Claude COLOMBIÉ
Cyclone
Tempestite
Heraklion
Tsunami deposits: archives of marine and terrestrial Holocene climatic records
in the Mediterranean Basin - The example of Crete (≈ 3300 BP)C. Lécuyer
Decline of the Minoan Civilization
Santorini eruption
Tsunami deposit
D/H ratios of Archean zircons and the early water cycle
C. Lécuyer
Isotopic fractionation during sublimation and deposition of CO and H O
C. Lécuyer
22
Les traces fossiles comme outils paléo-environnementaux
Bathymétrie
Courants – Paléo-oxygénation
Taux de
sédimentation
Production carbonatée
Paléo-oxygénation
BathymétrieBathymétrie
Paléoclimatologie
Taux de sédimentation
Paléo-oxygénation
Davide
OLIVERO
Patrimoine géologique
Etablissement du GSSP du Bathonien
(Bas Auran, Alpes de Haute Provence)
Les traces fossiles montrent un milieu stable,
sans aucune lacune sédimentaire ni crise
d’oxygénation notable. Paramètres
essentiels pour l’établissement d’un GSSP
(ratifié en 2008)
Davide OLIVERO
La Charce (Drôme)
Proposal déposé début 2015
Valanginien
Hauterivien
Candidats GSSP
(Global Boundary
Stratotype Section
and Point)
Valanginien
Berriasien
Stratigraphie – Paléontologie
Vergol (Drôme)
Synthèse en cours
Stéphane
Reboulet
Benoît Tauzin & Yanick Ricard
Seismically Deduced Thermodynamics Phase Diagrams
for the Mantle Transi8on Zone
δZγ
ρgδT δh
= +
A METHOD FOR ESTIMATING γ4/γ
6
SEISMIC PHASE
DIAGRAMS
Z
δT
In a recent study (Tauzin & Ricard, EPSL, 2014) we propose a
new approach to derive a seismological esEmate of the
Clapeyron slopes raEo γ4/γ6 for major phase changes of the
transiEon zone. We construct seismic phase diagrams that can be directly
compared with experimental phase diagrams.
Bernard Bourdon
Géochimie et Cosmochimie isotopique:
Les débuts du système solaire et de la Terre
Today’s special:
'Volatile element
depletion in early formed
planetesimals',
'Isotope fingerprints for
early silicate
differentiation of the
Earth',
Thème: Terre et planètes
Bruno Reynard1 and Christophe Sotin21Laboratoire de Géologie de Lyon, Université de Lyon, CNRS, France; 2Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA
On the onset of convection and differentiation in the hydrated cores of icy moons
Value of the moment of inertia (0.342, Iess et al., 2010) suggests that Titan’s core
may be composed of hydrated silicates (Grindrod et al., 2008; Castillo-Rogez
and Lunine, 2010)
Models simulating the accretion of icy satellites suggest that the core
was initially composed of hydrated silicates. Thermal evolution may lead
to dehydration and explain different present state of icy satellites for
similar mass and radius.
Hydrated silicates – antigorite, Mg48Si34O85(OH)31 – are well studied in
subduction zone context (Reynard, 2013)
Antigorite properties have been experimentally determined (e.g. Hilairet et al.,
2007; Osako et al, 2010)• viscosity is very much pressure dependent
• thermal constants are well known
Impact on thermal evolution models?
When does dehydration start?
Simple thermal evolution model based on conduction was reevaluated
Possibility of convection in the antigorite core was investigated
Maximum heat flux
Onset of convection
Present time
T profile in antigorite core for H0 = 2.10-11 W/kg and a
radius of 2000 km below a 500 km thick layer of ice and
water.
Dehydration would start about 2 Myr after accretion. Since
the inner part of the core does not participate in the
convective process, a layer of liquid water may form at
depth. Can this water be extracted?
Onset of convection based on study by Solomatov (1995)
Convection would limit the temperature increase –
dehydration process is less important
Small internal heating: density profile is very stable against
convection
Large internal heating: density profile is unstable but
convection affects the upper core only – future work with 3D
numerical simulations
•Dehydration processes would start much earlier than previously reported if only conduction is taken into account
•Dehydration occurs except if the amount of radiogenic heating is very low. Such low values do not seem realistic
•The onset of convection is predicted for realistic values of internal heating rate.
•Convection processes limit the increase in temperature and the onset of dehydration
•These results can be applied to any large icy satellite
Equation of stateThermal evolution of the core
Atg Ol+Opx
+H2O
Onset of convection
programme PNP
Ra≥αρg∆Tδ0
(n+2) / n
κ1/ nb1/ nexp(− p/ n)= Racr
Composition and formation of the Earth, Mars, and the Moon
The Earth cannot be made of enstatite chondrites…
… Earth, Mars, (the Moon?) were made of similar - and largely non-chondritic - building blocks
Caroline Fitoussi,
Thème: Terre et Planètes
Surfaces Planétaires
Cathy Quantin-Nataf
Quantification du resurfaçage des surfaces planétaires à partir des
statistiques des cratères d’impactQuantin C., Craddock R.A., Lozac’h L., Martinot M., Dubuffet F.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0
Ob
lite
rati
on
ra
te (
m/M
y)
Age (My)
Rovers
Constant model
Linear Model
Modélisation numérique de la cratérisation
+ resurfacage et Inversion des courbes de cratérisation
martienne
Evolution temporelle des taux de
resurfaçage martiens
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����
�
���
�
���
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���
�
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‘‘Seules les plaques tectoniques les plus rapidesorientent à grande échelle les cristaux anisotropesdans l’asthénosphère’’
Amplitude de l’anisotropieAmplitude de l’anisotropie projetéesur le vecteur vitesse de plaque(augmente entre 3 et 5 cm/an)
Vitesse de la plaque tectonique (cm/an)
AnisotropieAzimutale (%)
Plaques rapides
��������������
En bleu, les régions où l’anisotropiesismique à 200 km de profondeur est parallèle au mouvement actuel des plaques.
Debayle & Ricard, EPSL, 2013
������
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�������� ���� ����� �����
−�� −� � ��
Vers une tomographie en temps quasi‐réel
VariaLons 3D de la vitesse des ondes S en % obtenues en inversant 1,5 millions de formes d’ondes (~64 millions de mesures de vitesses de phases).
� Notre modèle tomographique inclue toutes les ondes de surface modélisables entre1976 et août 2014.
� Il sera mis à jour au fur et à mesure de la mise a disposiRon de nouvelles donnéespar les centres internaRonaux (mise à jour possible en une journée de calcul).
Debayle & Dubuffet, 2015
The abrupt change of δ66Zn in Banded Iron Formations starts with the 3.0-2.6 Ga old major events of crustal production and overlaps with
the Great Oxygenation EventIt manifests the appearance of soils hence the rise of the landmasses above sea level.
Francis Albarède
Pons, Fujii, Rosing, Quitté, Télouk, and Albarède (Geobiology, 2013)
Frédéric Chambat
Maître de conférences
Thème Terre et planètes
Au travers d’une interface perméable la traction n’est pas continue (410,
520, 660 km, ICB). Il y a une tension superficielle dynamique.
Vz
z
−5 0 5−1
−0.5
0
0.5
1
Vx
x
z
−5 0 5−1
−0.5
0
0.5
1
Vz
−5 0 5−1
−0.5
0
0.5
1
Vx
x
−5 0 5−1
−0.5
0
0.5
1
Vz
−5 0 5−1
−0.5
0
0.5
1
−1
−0.5
0
0.5
1
x
Vx
−5 0 5−1
−0.5
0
0.5
1
−0.02
0
0.02
Figure 1 – Champs de vitesses dans un fluide visqueux. Les vitesses sont imposées en bas et en haut et il y
a une brusque variation de densité au milieu de la boite (z = 0). En haut vz (x, z), en bas vx (x, z). A gauche :
la densité varie brusquement mais continument, au milieu la densité varie de façon discontinue et la traction
est continue, à droite la densité varie de façon discontinue mais la traction possède une tension superficielle
’dynamique’ telle que trouvée dans Chambat, Benzoni, Ricard (2014).
The fate of carbonates in deep fluids
(Frezzo6 et al., Nature Geoscience, 2011)
Observa(ons: inclusions fluides UHP
Les fluides profonds ne conAennent pas/peu de CO2… surtout du carbonate et du bicarbonate… et les carbonates sont probablement largement dissouts en subducAon
��� ���
�����
��������� ���Expériences au LGL
Thème: Terre & planètesSébasAen, Isabelle, Gilles & Hervé
Aragonite in H2O P
Petrology of ices in large icy satellites
Thème: Terre & planètesBapAste, Isabelle, Razvan, Gilles & Hervé
Ice VI
4 m
2.5 m
1 m
.01m
Ganymede, Titan Dissolved NaCl broadensthe stability field of the liquid
NaCl‐rich fluids may sit at the bo\om of the icylayer, depending on the thermal regime… and react
Jan Matas (CR 1 – CNRS)
Thème : Structure et composition du manteau terrestre
Projet phare : Analyse de l’attenuation sismique déduite des modèles tomographiques afin de décrire l’origine des hétérogénéitiés du manteau profond
Q = 400-500
Q = 200
Q = 200
Variations latérales de l’attenuation associées avec les anomalies de vitesses (LLSVP) à 2600 km de profondeur (J. Matas et V. Lekic, publication en cours)
Guitreau, Blichert-Toft, Martin, Mojzsis, Albarède (EPSL, 2012)
Hafnium Isotope Evidence from TTGs (++) and Zircons �for Deep-Mantle Origin of Continental Crust �
CHUR
The %me‐integrated Lu/Hf of the mantle source of crust‐
forming magmas has not changed significantly through
%me, indica%ng that con%nents grew from nearly
primordial unfrac%onated material from the deep mantle
Janne
Blichert‐To?
GCM
Carte des poussières
Le transport du sable et des poussières
daミs l’atマosphère Martieミミe: observation et modélisation
P. Allemand, C. Quantin et F. Dubuffet
Coll. C. Narteau (IPGP)
-Estimation du flux de sable annuel à partir des
données des GCM
-Cartographie des zoミes d’accuマulatioミ et de transit des sables et poussières
Intensité des vents
Rose des flux et
orientation des dunes
Transit et accumulation
des poussières
Pierre Thomas, né en 1952
Professeur à l’ENS Lyon depuis 1ΓΒΑ
Visite AERES, LGE TPE, ENS Lyon, janvier 2015
Responsabilité « administrative » :
RespoミsaHle de la Préparatioミ à l’Agrégatioミ SV-STU. Taux de réussite : ≈ 80%
AItivités d’eミseigミeマeミt : eミviroミ ンヲ0 h Eq TD / an
Activités de formation permanente
des enseignants : 4 formations/an,
en moyenne.
Responsable scientifique du site
ENS/EDUSCOL/DEGESCO http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/
Un article / semaine minimum.
4000 visites/jours en moyenne.
Activités de diffusion des
connaissances auprès du public :
environ 20 conférences/an.
Conseiller scientifique auprès de la
Réserve Géologique de
Rochechouart, du Musée des
Confluences (inauguration le 19
décembre 2014) ...
Fréquentation du site Planet Terre sur les 11 premiers mois de 2014
the GIANT IMPACT: THERMODYNAMICS of the DISK CONDENSATION !
Razvan CARACAS!
!
ab initio modeling of minerals at extreme conditions:!
deep Earth, planetary ices, theoretical spectroscopy!
ab initio determination of the critical points and characterization of the supercritical state of rocks
and minerals!
Renaud Deguen Thème Terre & Planètes
Accrétion et différentiation
noyau/manteau
Expériences analogues
Stéphane Labrosse
◮ 1997 : thèse Paris-7
◮ 1998–2006 : MC IPGP
◮ 2006–présent : PU ENS Lyon
Un océan de magma à
la base du manteau
(Labrosse, Hernlund, Coltice, 2007)
ULVZs
Core
Solid mantle
◮ Les zones à très faibles vitesses
sismiques de la base du
manteau comme vestiges d’un
océan de magma.
◮ Implications pour l’évolution
thermique et chimique de la
Terre profonde, la dynamo.
Inner core Theme Terre et Planetes Thierry Alboussiere
T. Alboussiere, R. Deguen & M. Melzani, Melting-induced stratification
above the Earth’s inner core due to convective translation, Nature 466, 2010
5 janvier 2015 1 / 1
Translation induced by buoyancy
Phase change on the ICB
Crystallization on the Eastern side
Melting produces a dense layer
!"##$%&'()#$!&)*%+ ,
+- ,.
/#*0#1(1&)*%()#$!&)*%
!"#$%&
'$($)
!*++,-$
.*%"*(($
'/01#2(3
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789-
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789-
42(>"2-$+*/$38*(;8?+$55#*38#(/$+5*"*/$;8#(8/G$8<%--%"#/#58"#-$3/2($3H*"*$2I*""$J82+#$(/*/#2(K2;$+(8"25*"8GJ;+2>+*CG#58($/L2+9
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7-,?#.()(+)%3+@1'4@A,(
'1$+)($)/,#$*()4#,+3()!"#$%"&'()&(*+,-./0&12*$3-./0&
Origine du plateau Tibétain, implications géodynamiques et climatiques
Contact Gweltaz Mahéo
Surface et Lithosphère
4He/3He
obs calc
(U-Th)/He
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-5 0 5 10
d1
8 O (
v-P
DB
)
d13C (V-PDB)
Isotopes stables sur Carbonates
obs calc
‐nouveauxcritèrestexturauxetpétrologiques‐nouvellescontraintestemporelles‐structurestectoniquesa‐typiques
SurfaceetlithosphèreContact:J.E.Martelat
TectoniqueprécambrienneauKenya:commentréconcilierdata<onetstructures?
1Modalitésdel’enregistrementsédimentaireencontextecô4eràdoubleinfluencehoule‐marée?
PhilippeSorrelThèmesurfaceetlithosphère
Précision des altitudesCoupes totales
Zoom sur sur la basedéplacements
Orthoimage drapée sur une topo + localisation
Bilan de matière globalBilan de matière local
P. Allemand, S. Passot, A. Quiquerez, V. Langlois
Relations Glissements de terrain – Rivières L’exemple de la La Clapière
Flux sédimentaire exporté par la rivière
- Relation temporelles entre la base des glissement de terrain et les rivières
- Conséquences sur la dynamique des glissements et sur l’érosion en aval.
Déplacements 1948-2004
Que et Quand
transporte une rivière tropicale ?Où ? Méandre de la rivière de
Vx Habitants- Guadeloupe
OrthoImages
P. Allemand, A. Quiquerez, V. Langlois, Ph. Grandjean Coll. E. Lajeunesse (IPGP), C. Delacourt (LDO)
-
-Le tronçon est à l’état stationnaire sur 7ans.-La rivière transporte au nb de Shields critique
Transported Deposited
Diameter
Tapezune
équationici.Diame
ter
𝜏
𝜌𝑠 − 𝜌𝑤 𝑔𝐷
LaméthodeQSRpermetde‐mesurerlesvitessesdedéforma7onduc7les‐quan7fierlalocalisa7ondeladéforma7on
Boutonnetetal.,Geology2013 Localisation de la déformation Contact:
P.H.LeloupSurfaceetlithosphère
1mm
1km
Cinéma'quedesdéforma'onsCénozoiquesdel’ensembleHimalaya/Tibet
Contact:P.H.Leloup
Surfaceetlithosphère
MCT
Faille du Karakorum
STDS
NW Tibet
Himalaya
SE Tibet
La Spectroscopie Brillouin appliquée aux Inclusions Fluides (IF) permet: - d’obtenir la température d’homogénéisation des IF monophasiques de roches de sub-surface - de reconstruire des paléo-températures à partir de IF
Contact: V. Gardien Surface et lithosphère El Mekki Azouzi et al., accepté Nature Scienti�c report
Méthode classique (chauffage) pour une IF bi-phasique à P-T ambiantes .
Inclusions fluides d’eau pure (barre d’échelle = 7µ m)
Inclusion fluide d’eau salée (barre d’échelle = 7µ m)
Quelle est l’influence de la fragmentation dynamique des roches
sur la dynamique d’un éboulement ?
Glissements de terrain
Degree of fragmentation
Avala
nche r
unout
Langlois et al., soumis à JGR.
Contact: V. Langlois
Surface & Lithosphère
Comment l’incision par une rivière de son socle rocheux est-elle affectée
par la couverture alluviale ?
Incision des rivières
Aubert et al., soumis à WRR.
Contact: V. Langlois
Surface & Lithosphère
THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE
Anne-Marie Aucour
Cycle des métaux (Cu, Zn) dans le système sol-plante par approche couplée EXAFS - isotopes stables
THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE
Transition évolutive Procaryotes-Eucaryotes dans le Registre Fossile
Fabrice Cordey
P R E C A M B R I E N
A R C H E E N
PA
LE
O
CE
NO
ME
SO
HADEEN
40
00
30
00
20
00
15
00
10
00
25
0
65
Ma
46
00
25
00
54
5
biosignatures procaryotes
cellules procaryotes
eukaryotes multicell.
biosignatures eucaryotes
cellules eucaryotes
gpes modernes
P R O T E R O Z O I Q U E
CELLU
LE V
IE EUC#1
E. #2
RA
D EC
BIODIVERSI-
FICATIONS
Cordey 2012
?
Détection d’ADN invisible par SERRS
Thème: Biosignatures, Vie primitive Contact: Isabelle Daniel
Le test L’analyse en Raman - SERRS
Le résultat: des brins invisibles après PCR enfin détectés
Etude expérimentale de l’activité métabolique microbienne aux conditions de subsurface
l’exemple de la réduction du ferIII en fer II
Expériences réalisées à l’ESRF Ligne française FAME
Que les bactéries soient piezophiles ou pas - Limite d’activité sous pression: 110-120 MPa pour les Shewanella etudiées, - Taux de réduction du fer assez similaires d’une espèce à l’autre - Une énergie minimale de 50 kJ/mol Fe
Thème: Biosignatures, Vie Primitive
Aude Picard & Isabelle Daniel
Recherche de traces de vie dans les roches Archéennes (3.3 Gyr)
THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE
Laurence Lemelle
Biofilms : mineurs, m
Imagerie des teneurs élémentaires et moléculaires chez les microorganismes actuels et fossiles
Cellules: traces, nm
… de la micro à la nano-imagerie synchrotron de la fluorescence X
2 m Si/Ca
5 m
THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE
Laurence Lemelle
Le Lagerstätte des Fezouata (Maroc, env. -485 Ma) nous renseigne sur la transition entre Explosion cambrienne et Grande Biodiversification Ordovicienne
Chantier de fouilles ouvert en 2013 près de Zagora
Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Bertrand LEFEBVRE
Une nouvelle faune à préservation exceptionnelle révèle la diversité insoupçonnée des communautés animales au Cambrien supérieur
Formation Weeks (Utah, USA; 498 Ma)
Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: LEROSEY-AUBRIL
Dynamique du Zn, du Cu et du Fe lors de la décomposition des litières végétales
Transferts des métaux de transition dans la "Zone Critique"
O3HP site 3 litter
litter 1-2 yrs
Of
soil (1-2 cm)
-0.15 -0.05 0.05 0.15 0.25
zone 1
zone 2
zone 3
d66Zn (‰) h
eavy (Zn
-L)
Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Sylvain PICHAT
Traçage isotopique des changements de la circulation atmosphérique quaternaire
déplacement des vents d'ouest vers le nord
Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Sylvain PICHAT
Glandes digestives: innovation-clé dans les premiers stades de l’évolution des arthropodes (Cambrien inf.; env. -520 Ma)
Cambrien
Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Jean VANNIER
Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Vincent GROSSI
Cycle du méthane au lac Pavin
OXIC ZONE
ANOXIC ZONE
Diversité de communautés bactériennes impliquées dans de l’oxydation aérobie et
anaérobie du CH4
Pompes in situ
Adaptation des membranes procaryotes aux conditions environnementales
Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Vincent GROSSI
Cultures microbiennes en conditions contrôlées
Température pH
[NaCl] [PO4]
Pression hydrostatique
Nouveaux proxys environnementaux