Thèse : Les achondrites : Une clef pour comprendre l’évolution et la différenciation des corps planétaires primitifs

Secteurs d'activité : Recherche et enseignement

Employeur : GET-IRAP

Localisation : Toulouse-Perth

Description :

Alors qu’il est difficile de contraindre les processus primitifs sur la Terre, les météorites fournissent des informations importantes sur les processus de différentiation et de déformation des corps primitifs (ex. Stöffler et al., 1984). Certaines météorites représentent une fenêtre sur les roches profondes des corps extra-terrestres et enregistrent à la fois les processus primitifs (convection, flux magmatique) et secondaires (impacte). Ce projet de thèse propose une étude de la déformation plastique et/ou de la tectonique à grande échelle, car cela n’a pas encore été fait en dépit du fait que c’est essentiel pour contraindre les processus de différentiation.
Pour cette étude les météorites de type achondrite et achondrite primitive sont ciblées. Le choix se porte sur les achondrites martiennes SNC (Shergottite, Nahklite, Chassignite) et l’orthopyroxénite SNC, les HED (Howardite, Eucrite, Diogénite) et les Ureilites. Ces échantillons offrent une diversité de lithologies, de conditions de formation, mais aussi de conditions d’impact. En effet, certaines météorites sont largement constituées d’olivine, alors qu’un grand nombre est constitué essentiellement par du clinopyroxène ou parfois de l’orthopyroxène. En parallèle de leurs variétés lithologiques, les météorites peuvent être choquées à des degrés différents, par exemple la météorite Nakhla (une Nakhlite) est moins choquées que la shergottite Zagami (20 et < 60 GPa, respectivement, Greshake, 1998; Stöffler et al., 1986, El Goresy et al. 2013), et toutes 2 sont moins choquées que les météorites de type ureilite (> 60 GPa, Decarli and Jamieson, 1961).
Le projet propose d’étudier la réponse à la déformation plastique et de choc des minéraux constituants des météorites. Les aspects pétrologiques et microstructuraux comme la mesure de l’orientation préférentielle des axes cristallographiques des minéraux (avec EBSD), la déformation intra-cristalline, la taille de grain, les clivages, les macles et l’interaction de liquide magmatique doivent être étudié dans tous les types de météorites à l’échelle de la lame mince et du cristal. La présence d’un liquide magmatique dans ces échantillons peut-être lié à la percolation d’un magma primitif ou peut-être la conséquence d’un métamorphisme de choc intense. Ce liquide peut changer la rhéologie du système, la chimie des minéraux et créer des réactions minéralogiques. Cette étude complète et détaillée va permettre de contraindre les processus tectoniques, magmatiques et de choc subit par ces échantillons, de fournir une chronologie relative des évènements et à plus grande échelle de mieux comprendre les processus de différenciation lors de la formation des planètes.

Objectifs
Caractériser la différenciation des corps planétaires primitifs
Le sujet de thèse est porté par 2 laboratoires de l’Observatoire Midi Pyrénées :
- Géosciences environnement Toulouse, avec l’Equipe Terre-Interne-Lithosphère
- Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, avec l’équipe Planète Environnements et Plasmas Spatiaux

Le projet de thèse s’inscrit dans la volonté d’une interaction forte entre deux laboratoires pour lesquels les thématiques abordées (évolution des planètes, croutes planétaires) font partie intégrante du projet quinquennal.

Une collection de morceaux de météorites (~ 20 échantillons différents) est déjà en possession des encadrants.
Méthode
Microscopie optique, Microscope électronique à Balayage (MEB), EBSD (Electron Backscatter Diffraction), Microscope électronique à Transmission (MET), FIB (focused ion beam), Atom probe.
Résultat attendu
  1. Caractériser la déformation plastique enregistrée par les corps primitifs
  2. Contraindre les conditions de déformation et leur évolution
  3. Différencier entre la déformation plastique et celle d’un impact
  4. Comprendre les relations entre déformation et liquide magmatique

Précision sur l'encadrement
Ce projet sera encadré par Mary-Alix Kaczmarek, Maitre de conférence au GET (enregistrée ADUM), https://maryalixkaczmarek.wordpress.com/ en collaboration avec Micha Bystricky, Maitre de conférence à l'IRAP. Le suivi de la thèse sera assuré par un comité de thèse (avec les encadrants et des chercheurs non impliqués dans le projet) mis en place par le laboratoire et l’école doctorale SDU2E. Ce comité se réunit généralement 3 fois pendant le doctorat, mais peut être sollicité à tout moment.
Le sujet de thèse sera réalisé aux laboratoire GET et IRAP, avec le support d’un contrat doctoral.
L’Observatoire Midi Pyrénées et l'Université Paul Sabatier à Toulouse disposent des équipements nécessaires à la réalisation de cette thèse (micro-caractérisation au GET et au centre d’analyse Raimond Castaing) avec MEB, EBSD, TEM, FIB-SEM. Pour l’atom-probe (seulement 3 au monde connus pour le Géologie) l’étudiant ira à Curtin University (Perth, Australie) pour travailler avec l’équipe du Prof. S. Reddy.
Ouverture Internationale
Collaborations avec l’université de Lausanne, Suisse et Curtin University, Perth en Australie.
Au cours du doctorat l’étudiant(e) participera à des écoles d’été thématiques, aussi à des groupes de travail internationaux et des conférences.
Profil :
Une expérience en pétrographie et en technique de microanalyse (ex. MEB ou autre).
Une connaissance de Matlab ou python serait un plus.

Niveau d'anglais requis: Élémentaire: Vous pouvez comprendre la langue dans des situations quotidiennes élémentaires si votre interlocuteur parle doucement et clairement. Vous comprenez et utilisez des expressions simples.

Site : http://sdu2e.obs-mip.fr/
Date limite de candidature 12 juin 2017