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Seminaires externes 2019 - 2020

Les séminaires externes ont lieu dans l’amphithéâtre du CRPG, en général le jeudi de 13h30 à 14h30 tous les 15 jours. Contact : Etienne Deloule (deloule@crpg.cnrs-nancy.fr)

Jeudi 23 janvier 2020 à 11h00 : Paolo Sossi, ETH Zurich : Tidal pull of the Earth strips the Moon of its volatiles

Prevailing models for the formation of the Moon invoke a giant impact between a planetary embryo with the proto-Earth. Despite the similarity in the isotopic and chemical abundances of refractory elements compared to Earth’s mantle, the Moon is heavily depleted in volatile elements. Current models favour devolatilisation via incomplete condensation of the proto-Moon in an Earth-Moon debris-disk. However, the physics of this proto-lunar disk is poorly understood and thermal escape of gas is inhibited by the Earth’s strong gravitational field. Here we show that the Earth’s tidal pull promotes intense hydrodynamic escape from the surface of a molten proto-Moon assembling at 3-6 Earth radii (close to the Earth’s Roche Limit). Atmospheric escape over 500 to 5000 years at temperatures between 1600 K and 1800 K may reproduce the measured lunar depletion in K and Na, and is consistent with observed enrichment in their heavy isotopes in lunar basalts. Such timescales also coincide with those derived from lunar cooling models and radiometric dating. This new volatile loss mechanism, relevant for close-in planetary satellites, bears similarities to accreting double-stars or evaporating exoplanets.

Jeudi 6 Février 2020 à 13h30 : Martin Patriat, IFREMER : Initiation d’une subduction il y a 2 Ma dans le SW Pacifique (zone de Matthew et Hunter) : Analyse structurale et caractéristiques du volcanisme

La région de Matthew et Hunter (M&H), dans le Sud-Ouest Pacifique, était jusqu’à récemment interprétée comme une zone de déformation décrochante, à la terminaison sud de la zone de subduction des Nouvelles-Hébrides. Mais les observations de trois campagnes océanographiques (RV Southern Surveyor, 2004-2009) et les données de sismicité et de GPS indiquent qu’il s’agit d’une subduction distincte, initiée il y a seulement 2 Ma. C’est la plus jeune zone de subduction océanique volcaniquement active connue à ce jour.

L’immaturité de cette zone de subduction est démontrée par l’originalité de son volcanisme d’une exceptionnelle diversité de composition (BABB, boninites, adakites, …), et localisé significativement plus proche de la fosse que celui caractérisant les zones de subduction matures. Ce magmatisme peut être qualifié de pré-arc. Il construit aujourd’hui ce qui deviendra l’avant-arc de la zone de subduction.

Ce chantier nous fournit le seul cas actuel d’initiation d’une zone de subduction océanique et le seul analogue moderne connu des ophiolites dites de zone de suprasubduction (SSZ). Lors de la présentation nous insisterons à la fois sur le contexte tectonique à l’origine de l’initiation de la subduction et sur les caractéristiques géochimiques du volcanisme pré-arc.

Patriat M. et al., EPSL 2019 : Subduction Initiation Terranes exposed at the front of a 2 Ma volcanically active subduction zone. Patriat, M. et al., GGG 2015 : Propagation of back-arc extension into the arc lithosphere in the southern New Hebrides volcanic arc.

Mercredi 12 Février 2020 à 13h30 : Angelika Rosa, ESRF, beamline scientist ID24/BM23 : Noble gases storage capacity of the Earth’s lower mantle and its role as a deep reservoir.

Noble gases are important geochemical tracers allowing reconstructing global volatile cycles in Earth’s reservoirs. Volatile distribution processes taking place in the lower mantle remain however little constrained due to the difficulty to perform experiments at these conditions (so far limited to 25 GPa) and the few available field observations. I will present new experimental data on the physico-chemical properties of noble gases, including their compressibilities and partitioning behaviours, acquired in-situ at deep Earth conditions (150 GPa and 3000 K). The new data reveal that their storage in crystalline phases might become indeed important and might exceed those in silicate and metal melts at such conditions. These results together with considerations on noble gas abundances and isotopic systematics in different Earth’s reservoirs strongly indicate that the crystalline lower mantle may play an important role as a deep un-degassed reservoir.

Jeudi 20 Février 2020 à 13h30 : Jan Render, Institut für Planetologie, Münster (Germany) : Reconstructing the primordial architecture of the early Solar System

Ancient migrations of the gas giants appear to have substantially disturbed and altered the original structure of the early Solar System, hampering our understanding of where meteorites and planetary bodies accreted. One particularly useful signature to shed light on the primordial architecture of the protoplanetary disk are mass-independent isotope anomalies of nucleosynthetic origin, which arise from the heterogeneous distribution of isotopically anomalous presolar matter in the early Solar System.

In this talk I will present isotopic data for various meteorite samples in a suite of elements with variable geo- and cosmochemical behavior that fingerprint the source material of different extraterrestrial samples. Collectively, these data indicate a trend in the distribution of presolar matter as a function of heliocentric distance. As such, these signatures allow for locating the accretion orbits of various Solar System materials. Moreover, I will show how these isotopic signatures represent a powerful tool for identifying the building blocks from which our planet accreted.

Jeudi 12 Mars 2020 à 13h30 : Olivier Vidal, ISTerre Grenoble : Ressources minérales et énergie dans le contexte de la transition énergétique

Résumé à venir

Les séminaires déjà présentés

publié mardi 16 septembre 2014