Résumé :

Depuis leur formation, la Terre et les autres planètes ou corps du système solaire, telles que la lune ou Mars en particulier (cf les images récentes de la surface de Mars prises par les caméras Supercam de Persévérance), sont soumises à un bombardement continu de corps solides (astéroïdes) provenant de l’espace. Ces objets en arrivant à la surface des planètes forment des structures appelées « cratères d’impacts ». Sur Terre, peu de cratères d’impacts sont datés avec précision en raison du manque de géochronomètres donnant des âges utilisables pour relier impacts et événements géologiques (Jourdan et al., 2012). En conséquence, les questions fondamentales concernant le lien possible entre les événements d’impacts, les changements dans la géosphère et la biosphère, et l’origine de la vie, qui reposent toutes sur des acquisitions précises des conditions et moments d’impacts, restent débattues (Moser et al., 2019). Lors d’un impact, les roches et les minéraux subissent des transformations qui laissent des traces complexes à déchiffrer, y compris à l’échelle nanométrique (Fougerouse et al., 2021 ; Seydoux-Guillaume et al., 2022), mais qui constituent des preuves essentielles pour identifier les structures d’impact (French et Koeberl, 2010). Nous connaissons cependant peu de chose sur le comportement des minéraux en réponse aux chocs. Cette thèse vise à améliorer ces connaissances (minéralogiques et physiques) sur des minéraux « chronomètres » (monazite, zircon) pour caractériser (pression, température) et dater les événements d’impacts. L’objectif sera de rendre compte (1) des structures résiduelles résultant de déformations extrêmement rapides en conditions de choc, en associant expériences de chocs laser et comparaison avec des échantillons naturels prélevés dans des cratères d’impact, (2) d’éventuelles perturbations des chronomètres, pouvant fausser la mesure du temps, et (3) des mécanismes mis en jeux, dans ces minéraux choqués, expérimentalement et naturellement. Pour cela une approche à l’échelle nanométrique, associant la Microscopie Electronique en Transmission (MET) et la Sonde atomique Tomographique (SAT), sera mise en œuvre, celle-ci permettant l’accès à des informations masquées à une échelle moins fine, même micrométrique (Seydoux-Guillaume et al., 2019).

Références:

[Fougerouse et al. (2021). doi.org/10.1016/j.gca.2021.08.025. French and Koeberl (2010). doi.org/10.1016/j.eartscirev.2009.10.009. Jourdan et al. (2012). 10.2113/gselements.8.1.49. Moser et al. (2019). doi.org/10.1038/s41561-019-0380-0. Schmieder M. and Kring D. A. (2020) Astrobiology 20(1), 91–141. Seydoux-Guillaume et al. (2019). doi.org/10.1016/j.gsf.2018.09.004. Seydoux-Guillaume et al. (2022). doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117727]

Equipe d’encadrement :

Directrice de thèse : Anne-Magali SEYDOUX-GUILLAUME, DR-CNRS, LGL-TPE (UMR 5276) @Saint-Etienne – Co-directeur : Sergio SAO JOAO (IR EMSE, LGF UMR 5307) @Saint-Etienne

Collaboration : T. de Resseguier (DR CNRS, Institut Pprime UPR3346), R. Stoian (DR CNRS, LabHC UMR 5516), F. Danoix (GPM Rouen). Coopération internationale avec A. Cavosie (Université de Curtin, Perth, Australie).

Contexte du projet :

Cette thèse fait suite à un projet MiTi-CNRS (Nanotempo) et s’intègre dans l’ANR DENSE (2022-2026 – Dense structures on the nanoscale ; portée par R. STOIAN, LabHC) qui propose une technique innovante pour créer de nouveaux matériaux de haute densité jusqu’à de nouvelles structures cristallines (matériaux durs, minéraux).

Environnement de travail :

Le/la doctorant.e sera localisé.e au LGL-TPE (@Saint-Etienne) mais avec d’étroites interactions avec le Laboratoire Georges Friedel (LGF) de l’école des Mines de Saint-Etienne (EMSE), le LabHC (Saint-Etienne) et l’institut Pprime (Poitiers). Equipements disponibles localement : MEB-FEG de l’UJM (JEOL JSM IT800 avec EDS-EBSD-CL) et de l’EMSE (Zeiss Supra 55vp EDS-EBSD), FIB (FEI Helios 600 i, Manutech), MET de l’UJM (JEOL NeoARM200F Cold FEG corrigé (Cs) de dernière génération, équipé de détecteurs ADF/ABF, EDS et d’un spectromètre de perte d’énergie des électrons (EELS) et intégré au Clym (https://www.clym.fr/fr/node/336).

 Profil recherché :

Etudiant-e sortant de master 2 recherche (ou école d’ingénieurs) en géosciences avec de forts bagage et appétence en physique des minéraux et en techniques d’analyses (microscopie électronique en particulier), ou en physique des matériaux avec ce même bagage analytique et expérimental et avec une curiosité pour les sciences de la Terre et de l’Univers.

Candidature : Les candidat.e.s intéressé.e.s enverront un CV + une lettre de motivation + 2 contacts de référents, avant le 15 avril 2023 dans un fichier pdf unique par email à anne.magali.seydoux@univ-st-etienne.fr.

Lien vers le texte plus détaillé : https://www.univ-st-etienne.fr/fr/lgl-tpe/offre-de-these-2.html