Sujet de thèse - UMET

Sujet de thèse
Laboratoire UMET - UMR CNRS 8207
Université de Lille 1
Cité Scientifique
F59655 Villeneuve d’Ascq
FRANCE
umet.univ-lille1.fr
Titre Déformation sous haute pression et mesures in situ par rayonnement synchrotron d’agrégats
biphasés de zones de subduction/ High-pressure deformation and in-situ measurements by synchrotron
radiation of two-phases aggregates in subduction zones.
Mots - clés : haute-pression, synchrotron, diffraction de rayons X, rhéologie, zones de subduction
Les zones de subduction sont les régions de la terre où se concentrent la majeure partie de l’activité
sismique et volcanique. Les processus de déformation et les niveaux de contrainte qui y règnent exercent un
contrôle crucial sur la localisation et la magnitude des séismes et à plus long terme, sur la convection
mantellique adjacente.
Comprendre, quantifier et formaliser les mécanismes de déformation, leur répartition spatiale et
temporelle à l’échelle de l’agrégat (roche) est un enjeu majeur actuel en physique des minéraux: ces
paramètres contrôlent la localisation de la déformation à plus grande échelle.
Les observations des roches naturelles soulignent que l’hétérogénéité des propriétés mécaniques des
minéraux présents dans les roches est un facteur important dans la localisation de la déformation. La thèse
proposée ici entre dans le cadre d’un projet qui vise à comprendre et quantifier les mécanismes de
déformation dans des agrégats multiphasés. Le candidat utilisera des expériences uniques à l’état de l’art en
déformation à haute pression, basées sur des mesures par rayonnement synchrotron, pour étudier la
déformation d’agrégats modèles biphasés. Les interprétations physiques des expériences seront notamment
supportées par de la modélisation par éléments finis, contrainte par les microstructures expérimentales
observées in-situ. Le candidat bénéficiera d’autre part d’un environnement de caractérisation ex-situ de
pointe en microscopie électronique avec le centre commun de microscopie de Lille (CCM). Une comparaison
croisée des expériences et des modélisations avec des échantillons naturels permettra de valider cette
approche, pour l’extrapolation des résultats aux modélisations à plus large échelle et aux conditions
naturelles.
Le candidat acquerra notamment une formation de fond avancée à l’utilisation du rayonnement X
synchrotron sur plusieurs techniques (tomographie, diffraction), ainsi qu’un réseau professionnel dans cette
communauté. Ces acquis seront transférables dans tous les domaines de sciences des matériaux et de la
terre, pour l’emploi académique ou privé.
Contact : nadege.hi[email protected]r