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Doctorant H/F en géochimie à l'IMPMC

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Informations générales

Référence : UMR7590-LAUREM-001
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : jeudi 2 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Laurent Remusat
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'hydrogène dans les chondres des chondrites carbonées : concentration, spéciation et composition isotopique.

Les chondrites carbonées sont les archives du système solaire primitif. Elles sont constituées des premiers solides rocheux condensés dans la nébuleuse protosolaire, les chondres, qui baignent dans une matrice à grains fins riche en volatils. Les chondres sont des assemblages millimétriques polycrystallins de minéraux ferromagnésiens nominalement anhydres qui ont très probablement fondus en contact avec le gaz de la nébuleuse protosolaire. Ils ont donc interagi avec l'hydrogène moléculaire de la nébuleuse. Les chondrites carbonées peuvent, pour certaines, avoir subi des épisodes hydrothermaux au cours desquels un fluide aqueux a circulé et a réagi avec les minéraux et la matière organique. Ces épisodes ont pu affecter les chondres et modifier leurs compositions chimiques et isotopiques.
L'objectif de cette thèse est d'étudier l'hydrogène contenu dans les chondres des chondrites carbonées, en se focalisant sur les chondrites des classes CM (similaires à la météorite de Mighei) et CR (même groupe que la météorite de Renazzo), qui regroupent des météorites montrant des degrés d'altération plus ou moins élevés. Il s'agira de déterminer la concentration en H, grâce à la sonde ionique (SIMS et NanoSIMS) à l'échelle des minéraux, sa spéciation (par spectroscopie, notamment FTIR) et sa signature isotopique (sonde ionique) afin de proposer une origine à cet hydrogène : Est-il une relique de l'hydrogène du disque qui aurait diffusé dans les chondres fondus ? Dérive-t-il de l'eau qui a circulé sur les corps parents des chondrites carbonées ? Si oui, quelle était l'origine de cette eau ? Cette étude nécessitera de préciser la pétrographie des chondres étudiés. Cette thèse nécessitera de combiner plusieurs techniques et plusieurs approches de caractérisation, par exemple en utilisant la microscropie électronique à balayage, la microscopie électronique en transmission, la sonde ionique SIMS, le NanoSIMS, les spectroscopies IR et Raman.
Ce projet vise aussi à améliorer la compréhension du bilan en hydrogène et en eau des chondrites carbonées, et plus largement de préciser leur contribution à l'apport d'eau sur la Terre.

Mots clés : chondrite carbonée, hydrogène, pétrographie des chondres, origine de l'eau, rapport isotopique D/H, SIMS, NanoSIMS, diffusion de l'hydrogène, minéraux nominalement anhydres.

Profil requis : formations en pétrologie, minéralogie et/ou géochimie recommandées. Goût prononcé pour l'analyse et la caractérisation multi technique des minéraux à l'échelle microscopique. Une connaissance de la spéciation de l'hydrogène dans les minéraux nominalement anhydres sera un atout évident.

Contexte de travail

La thèse se déroulera à l'Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, unité mixte de recherche en cotutelle entre le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université et le Muséum National d'Histoire Naturelle à Paris. L'IMPMC est un institut pluridisciplinaire de physique, de sciences de la Terre et de biophysique-bioinformatique. Laboratoire de recherche historique en minéralogie, physique et sciences des matériaux, sa stratégie de recherche est articulée sur des projets ambitieux en physique de la matière condensée, en sciences de la Terre au sens large et en biologie, les trois composantes fondamentales de l'unité.

La thèse s'effectuera au sein de l'équipe ROCKS, dont l'un des axes de recherche vise à améliorer la compréhension des cycles des volatils dans les roches extraterrestres, en collaboration avec l'équipe COSMO dont les thématiques de recherche portent sur l'étude de l'origine de notre système solaire et des planètes.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet ERC Consolidator Grant HYDROMA qui porte sur l'étude des interactions entre la matière organique, les minéraux et les fluides lors des épisodes hydrothermaux qui se sont déroulés sur certains astéroïdes carbonés. Laurent Remusat en est le PI.

L'école doctorale de rattachement est l'ED 227« SCIENCE DE LA NATURE ET DE L'HOMME : ÉCOLOGIE ET ÉVOLUTION » du Muséum National d'Histoire Naturelle, en spécialité Géochimie - Cosmochimie
Directeurs de thèse : Laurent Remusat (CR CNRS – équipe ROCKS) et Mathieu Roskosz (Pr MNHN – équipe COSMO).

Contraintes et risques

La majeure partie de la thèse se déroulera à l'IMPMC, sur les sites Buffon au Muséum National d'Histoire Naturelle et Jussieu à Sorbonne Université.
De nombreux déplacements en France sont à prévoir, pour aller collaborer avec des équipes d'autres laboratoires comme le CRPG à Nancy, l'UMET à Lille ou le laboratoire Magma et Volcans à Clermont-Ferrand sur des instruments ou des expérimentations spécifiques.
Plusieurs déplacements à l'étranger sont aussi possibles, notamment pour présenter l'avancée des travaux à des conférences internationales.

L'environnement de travail ne comporte aucun risque majeur.

Informations complémentaires

Cette thèse sera financée par le projet ERC CoG HYDROMA

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