Casual or causal links between nannoplankton fluxes and CCD ups-and-downs?

Pälike et al., 2012

poorly

studied

CAE 0

CAE 1

CAE 2

CAE 3

MECO

CAE 4

Salaviale, Mattioli &

Gollain, in progress

FAQ: The CCD yo-yo during Eocene CAEs* and MECO°

are related to (1) changes in weathering and organic-

carbon delivery to oceans (Pälike et al., 2012) or (2)

fluxes of biogenic calcite?

ODP Leg 198

Site 1209

Shatsky Rise

*Carbonate Calcification Events

°Middle Eocene Climating Optimum

Our results: Increases of nannofossil fluxes

of ~one order of magnitude during CAEs

attest for a biogenic calcite control on

Eocene CAE yo-yo.

Emanuela

Mattioli

Corrélation microstructure-fonctionAdaptation de la microstructure de l’émailloïde à la fonction « coupeur » chez les requins modernes

et les hybodontes

Compaction de l’émailloïde chez les hybodontes.

Modification de l’orientation des faisceaux de la PBE au niveau de la

carène chez un requin moderne

Gilles CUNY

Geological Museum

Dents de requins : marqueur biostratigraphique en eau douce:caractérisation de la limite Jurassique-Crétacé en milieu continental en Thaïlande

Jiaodontus, forme typique du Jurassique

Heteroptychodus, forme typique du CrétacéGilles CUNY

• Hybodus

• Heteroptychodus

• Thaiodus

• Khoratodus

• Acrorhizodus

L’asie du Sud-Est: Centre de diversification des hybodontes d’eau douce au Crétacé inférieur

Paleomap - Scotese

Gilles CUNY

Pôle Géochimie Organique

Etude du lac Pavin, Massif Central

Fonctionnement des écosystèmes actuels

Paléoenvironnements et paléoclimats depuis 7 000 ans

Les impacts anthropiques

Amélioration des proxies

=> Impact fort après 1700 AD

14C pour comprendre les proxies et le cycle du carbone

Vincent Grossi et Matthew Makou

Conditions climatiques et dynamique de la biodiversité en Asie de L'est au Crétacé inférieur

Amiot et al. (2015) JAES

Partitionnement physique et climatique des environnements terrestres

Explique en partie le provincialisme des faunes de vertébrés

Asie de l'Est : Berceau de l'évolution des vertébrés Laurasiens du Crétacé

Iguanodontien « avancé » d'Asie de l'EstRomain Amiot

Biomécanique de la morphogenèse et

évolution des coquilles de mollusques

Instabilité mécanique

-> Minimisation de l’énergie élastique du manteau

-> Forme d’équilibre hautement probable = épines

-> Convergence évolutiveRégis Chirat

R. Chirat

1. Biomécanique de la zone sécrétrice 2. Prédictions quantitatives

Les Ammonites: des « oscillateurs mécaniques »

3. Prédictions de tendances

évolutives chez les

Ammonites et Nautiles

La fréquence des cyclones augmente avec la température

TEMPESTITES ET CLIMAT

Claude COLOMBIÉ

Cyclone

Tempestite

Heraklion

Tsunami deposits: archives of marine and terrestrial Holocene climatic records

in the Mediterranean Basin - The example of Crete (≈ 3300 BP)C. Lécuyer

Decline of the Minoan Civilization

Santorini eruption

Tsunami deposit

D/H ratios of Archean zircons and the early water cycle

C. Lécuyer

Isotopic fractionation during sublimation and deposition of CO and H O

C. Lécuyer

22

Les traces fossiles comme outils paléo-environnementaux

Bathymétrie

Courants – Paléo-oxygénation

Taux de

sédimentation

Production carbonatée

Paléo-oxygénation

BathymétrieBathymétrie

Paléoclimatologie

Taux de sédimentation

Paléo-oxygénation

Davide

OLIVERO

Patrimoine géologique

Etablissement du GSSP du Bathonien

(Bas Auran, Alpes de Haute Provence)

Les traces fossiles montrent un milieu stable,

sans aucune lacune sédimentaire ni crise

d’oxygénation notable. Paramètres

essentiels pour l’établissement d’un GSSP

(ratifié en 2008)

Davide OLIVERO

La Charce (Drôme)

Proposal déposé début 2015

Valanginien

Hauterivien

Candidats GSSP

(Global Boundary

Stratotype Section

and Point)

Valanginien

Berriasien

Stratigraphie – Paléontologie

Vergol (Drôme)

Synthèse en cours

Stéphane

Reboulet

Benoît Tauzin & Yanick Ricard

Seismically Deduced Thermodynamics Phase Diagrams 

for the Mantle Transi8on Zone 

 

 

δZγ

ρgδT δh

= +

A METHOD FOR ESTIMATING γ4/γ

6

SEISMIC PHASE

DIAGRAMS

Z

δT

  

In a recent study (Tauzin & Ricard, EPSL, 2014) we propose a 

new approach to derive a seismological esEmate of the 

Clapeyron slopes raEo γ4/γ6 for major phase changes of the 

transiEon zone.   We construct seismic phase diagrams that can be directly 

compared with experimental phase diagrams.  

Bernard Bourdon

Géochimie et Cosmochimie isotopique:

Les débuts du système solaire et de la Terre

Today’s special:

'Volatile element

depletion in early formed

planetesimals',

'Isotope fingerprints for

early silicate

differentiation of the

Earth',

Thème: Terre et planètes

Bruno Reynard1 and Christophe Sotin21Laboratoire de Géologie de Lyon, Université de Lyon, CNRS, France; 2Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA

On the onset of convection and differentiation in the hydrated cores of icy moons

Value of the moment of inertia (0.342, Iess et al., 2010) suggests that Titan’s core

may be composed of hydrated silicates (Grindrod et al., 2008; Castillo-Rogez

and Lunine, 2010)

Models simulating the accretion of icy satellites suggest that the core

was initially composed of hydrated silicates. Thermal evolution may lead

to dehydration and explain different present state of icy satellites for

similar mass and radius.

Hydrated silicates – antigorite, Mg48Si34O85(OH)31 – are well studied in

subduction zone context (Reynard, 2013)

Antigorite properties have been experimentally determined (e.g. Hilairet et al.,

2007; Osako et al, 2010)• viscosity is very much pressure dependent

• thermal constants are well known

Impact on thermal evolution models?

When does dehydration start?

Simple thermal evolution model based on conduction was reevaluated

Possibility of convection in the antigorite core was investigated

Maximum heat flux

Onset of convection

Present time

T profile in antigorite core for H0 = 2.10-11 W/kg and a

radius of 2000 km below a 500 km thick layer of ice and

water.

Dehydration would start about 2 Myr after accretion. Since

the inner part of the core does not participate in the

convective process, a layer of liquid water may form at

depth. Can this water be extracted?

Onset of convection based on study by Solomatov (1995)

Convection would limit the temperature increase –

dehydration process is less important

Small internal heating: density profile is very stable against

convection

Large internal heating: density profile is unstable but

convection affects the upper core only – future work with 3D

numerical simulations

•Dehydration processes would start much earlier than previously reported if only conduction is taken into account

•Dehydration occurs except if the amount of radiogenic heating is very low. Such low values do not seem realistic

•The onset of convection is predicted for realistic values of internal heating rate.

•Convection processes limit the increase in temperature and the onset of dehydration

•These results can be applied to any large icy satellite

Equation of stateThermal evolution of the core

Atg Ol+Opx

+H2O

Onset of convection

programme PNP

Ra≥αρg∆Tδ0

(n+2) / n

κ1/ nb1/ nexp(− p/ n)= Racr

Composition and formation of the Earth, Mars, and the Moon

The Earth cannot be made of enstatite chondrites…

… Earth, Mars, (the Moon?) were made of similar - and largely non-chondritic - building blocks

Caroline Fitoussi,

Thème: Terre et Planètes

Surfaces Planétaires

Cathy Quantin-Nataf

Quantification du resurfaçage des surfaces planétaires à partir des

statistiques des cratères d’impactQuantin C., Craddock R.A., Lozac’h L., Martinot M., Dubuffet F.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0

Ob

lite

rati

on

ra

te (

m/M

y)

Age (My)

Rovers

Constant model

Linear Model

Modélisation numérique de la cratérisation

+ resurfacage et Inversion des courbes de cratérisation

martienne

Evolution temporelle des taux de

resurfaçage martiens

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‘‘Seules les plaques tectoniques les plus rapidesorientent à grande échelle les cristaux anisotropesdans l’asthénosphère’’

Amplitude de l’anisotropieAmplitude de l’anisotropie projetéesur le vecteur vitesse de plaque(augmente entre 3 et 5 cm/an)

Vitesse de la plaque tectonique (cm/an)

AnisotropieAzimutale (%) 

Plaques rapides

��������������

En bleu, les régions où l’anisotropiesismique à 200 km de profondeur est parallèle au mouvement actuel des plaques.  

Debayle & Ricard, EPSL, 2013 

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Vers une tomographie en temps quasi‐réel

VariaLons 3D de la vitesse des ondes S en % obtenues en inversant 1,5 millions de formes d’ondes (~64 millions de mesures de vitesses de phases).

� Notre modèle tomographique inclue toutes les ondes de surface modélisables entre1976 et août 2014.

� Il sera mis à jour au fur et à mesure de la mise a disposiRon de nouvelles donnéespar les centres internaRonaux (mise à jour possible en une journée de calcul).

Debayle & Dubuffet, 2015

The abrupt change of δ66Zn in Banded Iron Formations starts with the 3.0-2.6 Ga old major events of crustal production and overlaps with

the Great Oxygenation EventIt manifests the appearance of soils hence the rise of the landmasses above sea level.

Francis Albarède

Pons, Fujii, Rosing, Quitté, Télouk, and Albarède (Geobiology, 2013)

Frédéric Chambat

Maître de conférences

Thème Terre et planètes

Au travers d’une interface perméable la traction n’est pas continue (410,

520, 660 km, ICB). Il y a une tension superficielle dynamique.

Vz

z

−5 0 5−1

−0.5

0

0.5

1

Vx

x

z

−5 0 5−1

−0.5

0

0.5

1

Vz

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−0.5

0

0.5

1

Vx

x

−5 0 5−1

−0.5

0

0.5

1

Vz

−5 0 5−1

−0.5

0

0.5

1

−1

−0.5

0

0.5

1

x

Vx

−5 0 5−1

−0.5

0

0.5

1

−0.02

0

0.02

Figure 1 – Champs de vitesses dans un fluide visqueux. Les vitesses sont imposées en bas et en haut et il y

a une brusque variation de densité au milieu de la boite (z = 0). En haut vz (x, z), en bas vx (x, z). A gauche :

la densité varie brusquement mais continument, au milieu la densité varie de façon discontinue et la traction

est continue, à droite la densité varie de façon discontinue mais la traction possède une tension superficielle

’dynamique’ telle que trouvée dans Chambat, Benzoni, Ricard (2014).

The fate of carbonates in deep fluids

(Frezzo6 et al., Nature Geoscience, 2011)

Observa(ons: inclusions fluides UHP

Les fluides profonds ne conAennent pas/peu de CO2… surtout du carbonate et du bicarbonate… et les carbonates sont probablement largement dissouts en subducAon

��� ���

�����

��������� ���Expériences au LGL 

Thème: Terre & planètesSébasAen, Isabelle, Gilles & Hervé

Aragonite in H2O P 

Petrology of ices in large icy satellites 

Thème: Terre & planètesBapAste, Isabelle, Razvan, Gilles & Hervé

Ice VI 

4 m 

2.5 m 

1 m 

.01m 

Ganymede, Titan Dissolved NaCl broadensthe stability field of the liquid

NaCl‐rich fluids may sit at the bo\om of the icylayer, depending on the thermal regime… and react

Jan Matas (CR 1 – CNRS)

Thème : Structure et composition du manteau terrestre

Projet phare : Analyse de l’attenuation sismique déduite des modèles tomographiques afin de décrire l’origine des hétérogénéitiés du manteau profond

Q = 400-500

Q = 200

Q = 200

Variations latérales de l’attenuation associées avec les anomalies de vitesses (LLSVP) à 2600 km de profondeur (J. Matas et V. Lekic, publication en cours)

Guitreau, Blichert-Toft, Martin, Mojzsis, Albarède (EPSL, 2012)

Hafnium Isotope Evidence from TTGs (++) and Zircons �for Deep-Mantle Origin of Continental Crust �

CHUR

The %me‐integrated Lu/Hf of the mantle source of crust‐

forming magmas has not changed significantly through 

%me, indica%ng that con%nents grew from nearly  

primordial unfrac%onated material from the deep mantle 

Janne 

Blichert‐To? 

GCM

Carte des poussières

Le transport du sable et des poussières

daﾐs l’atﾏosphère Martieﾐﾐe: observation et modélisation

P. Allemand, C. Quantin et F. Dubuffet

Coll. C. Narteau (IPGP)

-Estimation du flux de sable annuel à partir des

données des GCM

-Cartographie des zoﾐes d’accuﾏulatioﾐ et de transit des sables et poussières

Intensité des vents

Rose des flux et

orientation des dunes

Transit et accumulation

des poussières

Pierre Thomas, né en 1952

Professeur à l’ENS Lyon depuis 1ΓΒΑ

Visite AERES, LGE TPE, ENS Lyon, janvier 2015

Responsabilité « administrative » :

RespoﾐsaHle de la Préparatioﾐ à l’Agrégatioﾐ SV-STU. Taux de réussite : ≈ 80%

AItivités d’eﾐseigﾐeﾏeﾐt : eﾐviroﾐ ンヲ0 h Eq TD / an

Activités de formation permanente

des enseignants : 4 formations/an,

en moyenne.

Responsable scientifique du site

ENS/EDUSCOL/DEGESCO http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/

Un article / semaine minimum.

4000 visites/jours en moyenne.

Activités de diffusion des

connaissances auprès du public :

environ 20 conférences/an.

Conseiller scientifique auprès de la

Réserve Géologique de

Rochechouart, du Musée des

Confluences (inauguration le 19

décembre 2014) ...

Fréquentation du site Planet Terre sur les 11 premiers mois de 2014

the GIANT IMPACT: THERMODYNAMICS of the DISK CONDENSATION !

Razvan CARACAS!

!

ab initio modeling of minerals at extreme conditions:!

deep Earth, planetary ices, theoretical spectroscopy!

ab initio determination of the critical points and characterization of the supercritical state of rocks

and minerals!

Renaud Deguen Thème Terre & Planètes

Accrétion et différentiation

noyau/manteau

Expériences analogues

Stéphane Labrosse

◮ 1997 : thèse Paris-7

◮ 1998–2006 : MC IPGP

◮ 2006–présent : PU ENS Lyon

Un océan de magma à

la base du manteau

(Labrosse, Hernlund, Coltice, 2007)

ULVZs

Core

Solid mantle

◮ Les zones à très faibles vitesses

sismiques de la base du

manteau comme vestiges d’un

océan de magma.

◮ Implications pour l’évolution

thermique et chimique de la

Terre profonde, la dynamo.

Inner core Theme Terre et Planetes Thierry Alboussiere

T. Alboussiere, R. Deguen & M. Melzani, Melting-induced stratification

above the Earth’s inner core due to convective translation, Nature 466, 2010

5 janvier 2015 1 / 1

Translation induced by buoyancy

Phase change on the ICB

Crystallization on the Eastern side

Melting produces a dense layer

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Origine du plateau Tibétain, implications géodynamiques et climatiques

Contact Gweltaz Mahéo

Surface et Lithosphère

4He/3He

obs calc

(U-Th)/He

-16

-15

-14

-13

-12

-11

-10

-9

-8

-5 0 5 10

d1

8 O (

v-P

DB

)

d13C (V-PDB)

Isotopes stables sur Carbonates

obs calc

‐nouveauxcritèrestexturauxetpétrologiques‐nouvellescontraintestemporelles‐structurestectoniquesa‐typiques

SurfaceetlithosphèreContact:J.E.Martelat

TectoniqueprécambrienneauKenya:commentréconcilierdata<onetstructures?

1Modalitésdel’enregistrementsédimentaireencontextecô4eràdoubleinfluencehoule‐marée?

PhilippeSorrelThèmesurfaceetlithosphère

Précision des altitudesCoupes totales

Zoom sur sur la basedéplacements

Orthoimage drapée sur une topo + localisation

Bilan de matière globalBilan de matière local

P. Allemand, S. Passot, A. Quiquerez, V. Langlois

Relations Glissements de terrain – Rivières L’exemple de la La Clapière

Flux sédimentaire exporté par la rivière

- Relation temporelles entre la base des glissement de terrain et les rivières

- Conséquences sur la dynamique des glissements et sur l’érosion en aval.

Déplacements 1948-2004

Que et Quand

transporte une rivière tropicale ?Où ? Méandre de la rivière de

Vx Habitants- Guadeloupe

OrthoImages

P. Allemand, A. Quiquerez, V. Langlois, Ph. Grandjean Coll. E. Lajeunesse (IPGP), C. Delacourt (LDO)

-

-Le tronçon est à l’état stationnaire sur 7ans.-La rivière transporte au nb de Shields critique

Transported Deposited

Diameter

Tapezune

équationici.Diame

ter

𝜏

𝜌𝑠 − 𝜌𝑤 𝑔𝐷

LaméthodeQSRpermetde‐mesurerlesvitessesdedéforma7onduc7les‐quan7fierlalocalisa7ondeladéforma7on

Boutonnetetal.,Geology2013 Localisation de la déformation Contact:

P.H.LeloupSurfaceetlithosphère

1mm

1km

Cinéma'quedesdéforma'onsCénozoiquesdel’ensembleHimalaya/Tibet

Contact:P.H.Leloup

Surfaceetlithosphère

MCT

Faille du Karakorum

STDS

NW Tibet

Himalaya

SE Tibet

La Spectroscopie Brillouin appliquée aux Inclusions Fluides (IF) permet: - d’obtenir la température d’homogénéisation des IF monophasiques de roches de sub-surface - de reconstruire des paléo-températures à partir de IF

Contact: V. Gardien Surface et lithosphère El Mekki Azouzi et al., accepté Nature Scienti�c report

Méthode classique (chauffage) pour une IF bi-phasique à P-T ambiantes .

Inclusions fluides d’eau pure (barre d’échelle = 7µ m)

Inclusion fluide d’eau salée (barre d’échelle = 7µ m)

Quelle est l’influence de la fragmentation dynamique des roches

sur la dynamique d’un éboulement ?

Glissements de terrain

Degree of fragmentation

Avala

nche r

unout

Langlois et al., soumis à JGR.

Contact: V. Langlois

Surface & Lithosphère

Comment l’incision par une rivière de son socle rocheux est-elle affectée

par la couverture alluviale ?

Incision des rivières

Aubert et al., soumis à WRR.

Contact: V. Langlois

Surface & Lithosphère

THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE

Anne-Marie Aucour

Cycle des métaux (Cu, Zn) dans le système sol-plante par approche couplée EXAFS - isotopes stables

THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE

Transition évolutive Procaryotes-Eucaryotes dans le Registre Fossile

Fabrice Cordey

P R E C A M B R I E N

A R C H E E N

PA

LE

O

CE

NO

ME

SO

HADEEN

40

00

30

00

20

00

15

00

10

00

25

0

65

Ma

46

00

25

00

54

5

biosignatures procaryotes

cellules procaryotes

eukaryotes multicell.

biosignatures eucaryotes

cellules eucaryotes

gpes modernes

P R O T E R O Z O I Q U E

CELLU

LE V

IE EUC#1

E. #2

RA

D EC

BIODIVERSI-

FICATIONS

Cordey 2012

?

Détection d’ADN invisible par SERRS

Thème: Biosignatures, Vie primitive Contact: Isabelle Daniel

Le test L’analyse en Raman - SERRS

Le résultat: des brins invisibles après PCR enfin détectés

Etude expérimentale de l’activité métabolique microbienne aux conditions de subsurface

l’exemple de la réduction du ferIII en fer II

Expériences réalisées à l’ESRF Ligne française FAME

Que les bactéries soient piezophiles ou pas - Limite d’activité sous pression: 110-120 MPa pour les Shewanella etudiées, - Taux de réduction du fer assez similaires d’une espèce à l’autre - Une énergie minimale de 50 kJ/mol Fe

Thème: Biosignatures, Vie Primitive

Aude Picard & Isabelle Daniel

Recherche de traces de vie dans les roches Archéennes (3.3 Gyr)

THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE

Laurence Lemelle

Biofilms : mineurs, m

Imagerie des teneurs élémentaires et moléculaires chez les microorganismes actuels et fossiles

Cellules: traces, nm

… de la micro à la nano-imagerie synchrotron de la fluorescence X

2 m Si/Ca

5 m

THÈME : BIOSIGNATURES, VIE PRIMITIVE

Laurence Lemelle

Le Lagerstätte des Fezouata (Maroc, env. -485 Ma) nous renseigne sur la transition entre Explosion cambrienne et Grande Biodiversification Ordovicienne

Chantier de fouilles ouvert en 2013 près de Zagora

Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Bertrand LEFEBVRE

Une nouvelle faune à préservation exceptionnelle révèle la diversité insoupçonnée des communautés animales au Cambrien supérieur

Formation Weeks (Utah, USA; 498 Ma)

Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: LEROSEY-AUBRIL

Dynamique du Zn, du Cu et du Fe lors de la décomposition des litières végétales

Transferts des métaux de transition dans la "Zone Critique"

O3HP site 3 litter

litter 1-2 yrs

Of

soil (1-2 cm)

-0.15 -0.05 0.05 0.15 0.25

zone 1

zone 2

zone 3

d66Zn (‰) h

eavy (Zn

-L)

Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Sylvain PICHAT

Traçage isotopique des changements de la circulation atmosphérique quaternaire

déplacement des vents d'ouest vers le nord

Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Sylvain PICHAT

Glandes digestives: innovation-clé dans les premiers stades de l’évolution des arthropodes (Cambrien inf.; env. -520 Ma)

Cambrien

Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Jean VANNIER

Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Vincent GROSSI

Cycle du méthane au lac Pavin

OXIC ZONE

ANOXIC ZONE

Diversité de communautés bactériennes impliquées dans de l’oxydation aérobie et

anaérobie du CH4

Pompes in situ

Adaptation des membranes procaryotes aux conditions environnementales

Thème: Biosignatures, Vie Primitive Contact: Vincent GROSSI

Cultures microbiennes en conditions contrôlées

Température pH

[NaCl] [PO4]

Pression hydrostatique

Nouveaux proxys environnementaux