Description du sujetLes propriétés physiques des minéraux du manteau terrestre sont les composantes géodynamiques primordiales pour notre compréhension du système Terre. Ces propriétés sont intimement associées et impactées par la concentration en éléments volatiles, notamment l'hydrogène dans ces minéraux, mais aussi possiblement par leurs présences aux joints de grains des roches qui composent le manteau terrestre. Hélas, certaines données sont encore soit incomplètes et contradictoires (concentration réelle en hydrogène vs. phénomènes de dégazage), soit inexistantes (quantification aux joints de grains, coefficient de partage). Ce projet de thèse a pour objectifs (1) la caractérisation de la structure et composition des joints de grains naturels à petite échelle (exemple : cristallinité, présence de melt, bulle, sulfures, etc) et en particulier (2) la détermination de la teneur réelle en hydrogène dans le manteau, en prenant en compte la maille cristalline des minéraux, mais aussi les joints de grains et autres défauts structurels comme mécanismes de stockage.Ce projet se concentrera sur l'étude de xénolites du manteau supérieur. La communauté scientifique internationale a produit ces quinze dernières années beaucoup de données expérimentales, mais un retour à l'étude des échantillons naturels est à présent indispensable pour pouvoir comprendre les processus d'incorporation et de mobilité des éléments volatiles et en particulier l'hydrogène dans un système géochimique complexe. Pour cela, l'étude de xénolites du manteau provenant de sites géologiques très différents est nécessaire et se doit d'être pluridisciplinaire. Nous proposons l'association de différentes méthodes analytiques, certaines classiques (EPMA, LA-ICP-MS, SEM-EDS, (FTIR) puis d'autres moins conventionnelles à la frontière des capacité analytiques d'aujourd'hui (PiFM (photo-induced force microscopy), nanoSIMS et SEM-FIB). Le travail de thèse sera réalisé à cheval sur 2 laboratoires (Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne / Australian National University, Canberra).------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------The physical properties of minerals in the Earth's mantle are the most important geodynamic components in our understanding of the Earth system. These properties are intimately associated with and impacted by the concentration of volatile elements, notably hydrogen in these minerals, but also possibly by their presence (H, and C) at the grain boundaries. Unfortunately, some datasets are still either incomplete and contradictory (actual hydrogen concentration vs. outgassing phenomena), or non-existent (quantification at grain boundaries, partition coefficients). The aims of this thesis project are (1) to characterize the structure and composition of natural grain boundaries at small scale (e.g. crystallinity, presence of melt, bubbles, sulfides, etc.) and in particular (2) to determine the actual hydrogen concentration in the mantle, taking into account the crystalline lattice of the minerals, but also grain boundaries and other structural defects as storage mechanisms.This project will focus on the study of upper mantle xenoliths. The international scientific community has produced a wealth of experimental data over the last fifteen years, but a return to the study of natural samples is now essential if we are to understand the processes of incorporation and mobility of volatile elements, and hydrogen in particular, in a complex geochemical system. For this, the study of mantle xenoliths from very different geological sites is necessary and must be multidisciplinary. We propose a combination of different analytical methods, some classical (EPMA, LA-ICP-MS, SEM-EDS, (FTIR) and others less conventional at the frontier of today's analytical capabilities (PiFM (photo-induced force microscopy), nanoSIMS and SEM-FIB). The thesis will be carried out in 2 hostI Institutions (Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne / Australian National University, Canberra).------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Début de la thèse : 01/10/2024Nature du financementContrat doctoralPrécisions sur le financementConcours pour un contrat doctoralPrésentation établissement et labo d'accueilUniversité Clermont AuvergneEtablissement délivrant le doctoratUniversité Clermont AuvergneEcole doctorale178 Sciences FondamentalesProfil du candidat- Connaissance de bases en minéralogie et pétro-géochimie endogène- Bases en technique d'imagerie (SEM, STEM, TEM) et/ou en techniques analytique en géochimie, spectroscopies vibrationelles et spectrométries de masse seront des atouts pour ce sujet de thèse.- Basic knowledge in igneous mineralogy and petro-geochemistry- Basic knowledge of imaging techniques (SEM, STEM, TEM) and/or analytical techniques in geochemistry, vibrational spectroscopy and mass spectrometry will be an asset for this thesis subject, but not a requirement.Date limite de candidature 20/05/2024

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