Late Oligocene-early Miocene major tectonic crisis and related basins in Bolivia

Recent advances in biochrology, geochrology, magnetostratigraphy, structural geology, and basin analysis make untenable the traditional correlation of the first major Andean-age deformational episode in Bolivia with the middle Eocene "Incaic tectonic phase" defined in central Peru and intead demostrate that the episode took place in late Oligocene and early Miocene time. This major tectonic crisis resulted in contemporary development of the Subandean external foreland basin and Altiplano intermontana basin, which were separeted by the initiation of thrusting in the present Cordillera Oriental area. The deformation suggests that the Bolivian orocline began to develop at that time. It is likely that this tectonic upheaval is genetically linked to the maked increase in rate of plate convergence produced by the contemporaneus creakup of the Farallon plate. (Résumé d'auteur)

Strike-slip faulting, thrusting and related basins in the Cenozoic evolution of the Southern branch of the Bolivian orocline

The evolution of the Cenozoic deformation of the Cordillera Oriental and of the contact zone with the Altiplano in southern Bolivia is well documented in the Tupiza, Nazareno and Estarca basins. The tectonic evolution started at about 29 Ma. The period between 29 and about 22-21 Ma is marked by developement of a pull-apart basin related to N-S trending left-lateral strike-slip faulting. During this period, initial deposition consisted of andesitic lavas and detrital sediments (breccias ; matrix-supported red conglomerats ; sands and silts...) of the Catati and Tupiza Formation, deposited in alluvial fan and flood plain environments. From 21 to 20 Ma, the tectonic setting evolved to N-S oriented thrusts, which had a dextral component. This event caused the Tupiza basin to evolve into a full-ramp basin, and triggered the developement of two piggy-back basins : Nazareno and Estarca. Both basins record detrital deposition (Nazareno Formation) in an alluvial fan environment. At 10-9 Ma, deformation in this area stopped allowing peneplanation during which time the San Juan de Oro erosional surface was formed and the fluvial conglomerates of the Oploca Formation were deposited. This segment of the Andes was then tectonically transported to the east, while uplift due to thrusting continued in the eastern Andean front and in the Subandean zone. (Résumé d'auteur

Multinuclear solid-state NMR investigation of Hexaniobate and Hexatantalate compounds

This work determines the potential of solid-state NMR techniques to probe proton, alkali, and niobium environments in Lindqvist salts. Na7HNb6O19·15H2O (1), K8Nb6O19·16H2O (2), and Na8Ta6O19·24.5H2O (3) have been studied by solid-state static and magic angle spinning (MAS) NMR at high and ultrahigh magnetic field (16.4 and 19.9 T). 1H MAS NMR was found to be a convenient and straightforward tool to discriminate between protonated and nonprotonated clusters AxH8–xM6O19·nH2O (A = alkali ion; M = Nb, Ta). 93Nb MAS NMR studies at different fields and MAS rotation frequencies have been performed on 1. For the first time, the contributions of NbO5Oμ2H sites were clearly distinguished from those assigned to NbO6 sites in the hexaniobate cluster. The strong broadening of the resonances obtained under MAS was interpreted by combining chemical shift anisotropy (CSA) with quadrupolar effects and by using extensive fitting of the line shapes. In order to obtain the highest accuracy for all NMR parameters (CSA and quadrupolar), 93Nb WURST QCPMG spectra in the static mode were recorded at 16.4 T for sample 1. The 93Nb NMR spectra were interpreted in connection with the XRD data available in the literature (i.e., fractional occupancies of the NbO5Oμ2H sites). 1D 23Na MAS and 2D 23Na 3QMAS NMR studies of 1 revealed several distinct sodium sites. The multiplicity of the sites was again compared to structural details previously obtained by single-crystal X-ray diffraction (XRD) studies. The 23Na MAS NMR study of 3 confirmed the presence of a much larger distribution of sodium sites in accordance with the 10 sodium sites predicted by XRD. Finally, the effect of Nb/Ta substitutions in 1 was also probed by multinuclear MAS NMR (1H, 23Na, and 93Nb)

Contrôle du profil de courant par ondes cyclotroniques électroniques dans les tokamaks

L'injection d'ondes radiofréquence est un moyen éprouvé pour générer le courant toroïdal indispensable au confinement d'un plasma de tokamak. La qualité de ce confinement dépend du profil de courant, dont la forme détermine les performances de la décharge et les scénarios avancés visent à son optimisation. Dans ce cadre et grâce à ses qualités spécifiques, l'utilisation de l'onde cyclotronique électronique (EC) tend à se généraliser. Au cours de cette thèse, divers aspects de l'interaction onde EC-plasma sont étudiés. Ainsi, dans les scénarios avancés, l'association des ondes EC et hybride basse (LH) est prometteuse, du fait de leurs caractéristiques complémentaires. Une large partie de ce travail est donc consacrée à l'étude théorique et expérimentale des décharges combinées. Les résultats obtenus, parmi lesquels la démonstration analytique d'un effet de synergie entre les deux ondes, montrent clairement l'intérêt de ces scénarios et motivent la mise au point de nouvelles expériences.The injection of radiofrequency waves has proven successful in driving the toroidal current required for the plasma confinement in a tokamak. This confinement depends on the shape of the current profile, which directly determines the performances of the discharge and advanced scenarios aim at its optimisation. In this framework and owing to their specific features, electron cyclotron (EC) waves have received increasing interest. In this thesis, several aspects of the EC wave-plasma interaction are studied. For instance, in advanced scenarios, the idea of combining EC and lower hybrid (LH) waves is promising because of their complementary features. A large part of this work has thus been devoted to the theoretical and experimental study of combined discharges. The obtained results, among which the analytical demonstration of a synergy effect between LH and EC waves, clearly shows the advantages of this kind of scenario and motivates the development of new experiments.NANCY1-SCD Sciences & Techniques (545782101) / SudocSudocFranceF

Caractérisation des instabilités à basse fréquence dans une colonne de plasma magnétisé et étude de leur transition à la turbulence

Ce travail est consacré à l'étude expérimentale des instabilités à basse fréquence pouvant survenir dans une colonne de plasma magnétisé. En utilisant un limiteur à l'entrée de la colonne, nous avons observé que l'élévation du champ magnétique provoquait la transition entre un régime dominé par l'instabilité de Kelvin-Helmholtz et un régime d'ondes de dérive. Il a également été possible d'observer l'instabilité de Rayleigh-Taylor au cours de cette transition. Dans la perspective d'améliorer l'efficacité des méthodes de contrôle, dans le cadre de la recherche sur la fusion thermonucléaire contrôlée, nous avons ensuite étudié les transitions à la turbulence de ces différentes instabilités. Il apparaît pour chacune d'elles un scénario de transition similaire, dans lequel le chaos spatio-temporel résulte de l'interaction non linéaire entre deux modes de fréquences incommensurables.This work is devoted to the experimental study of low frequency instabilities that occur in a magnetized plasma column. By using a limiter at the entry of the column, a transition between the Kelvin-Helmholtz instability and drift waves is observed when the magnetic field is increased. The Rayleigh-Taylor (or centrifugal) instability, can also be observed in between. With a view to to improve the efficiency of control methods, within the framework of controlled thermonuclear fusion research, we then studied the transitions to turbulence of these various instabilities. For each of them, a similar transition scenario is observed, in which spatio-temporal chaos results from the nonlinear interaction between two modes of incommensurable frequencies.NANCY1-SCD Sciences & Techniques (545782101) / SudocSudocFranceF

Mouvement Brownien fractionnaire : choix de l'ondelette dans l'estimation de l'exposant de Hurst

Cet article a pour objectif d'apporter des compléments de réponse à la question du choix de l'ondelette dans le cas de l'estimation du paramètre H du mouvement Brownien fractionnaire par une étude soumettant 270 fBm à 238 ondelettes. Après avoir rappelé les principales propriétés du fBm et du fGn, nous exposons les raisons pour lesquelles un estimateur à ondelettes est particulièrement bien adapté à l'analyse des processus en 1/f et décrivons les conditions de l'étude. Si les résultats dressent un classement des meilleures ondelettes, ils mettent également en évidence l'importance de la dimension fractale de l'ondelette utilisée

Caractérisation expérimentale des instabilités et du transport non diffusif dans une colonne de plasma magnétisé. Développement, analyse critique et validation des diagnostics par sondes et imagerie rapide

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre général de l'étude des régimes instables et turbulents dans le plasma magnétisé de la machine de laboratoire Mirabelle. L'existence de gradients de pression et de potentiel transverses au champ magnétique entraîne l'apparition d'instabilités d'ondes de dérives et de types modes flûtes à l'origine d'un transport de particule non-diffusif à travers les lignes de champ magnétique. L'étude expérimentale de ces mécanismes de turbulence repose sur la maîtrise de méthodes de diagnostics adaptées dont la physique s'avère également complexe. Une première partie du travail est consacrée à la mesure des profils d'équilibre par sondes électrostatiques. En complément des sondes de Langmuir classiques, nous avons validé l'utilisation des sondes émissives pour la mesure directe du potentiel plasma dans Mirabelle. Nous nous sommes aussi intéressés au développement de la sonde ball-pen comme une méthode de diagnostic alternative aux deux sondes précédentes permettant également de mesurer directement le potentiel plasma. Une étude paramétrique complète de son fonctionnement nous a permis d'isoler plusieurs critères sur la géométrie de la sonde et son électronique qu'il est indispensable de satisfaire pour obtenir une mesure fiable dans un plasma basse température faiblement magnétisé. La seconde partie du travail est dédiée à la mesure des fluctuations du plasma et du transport turbulent qu'elles induisent. L'utilisation de l'imagerie rapide en tant que diagnostic permettant d'obtenir une mesure bi-dimensionelle non perturbative des fluctuations de densité du plasma a été validée dans le plasma d'hélium de la machine Mirabelle. La combinaison de mesures spectroscopiques et de mesures avec filtres interférentiels, ainsi que l'étude détaillée des différentes transitions radiatives mises en jeu, nous ont permis d'établir le lien explicite entre la densité électronique et la lumière émise naturellement par le plasma. La question délicate de la mesure du transport turbulent par triple sondes électrostatiques est discutée en détails. Différents types de sondes, émissives et sondes de Langmuir conventionnelles, ont été utilisées pour mesurer le transport turbulent dans un régime instable d'ondes de dérive. La contradiction entre les résultats obtenus à partir des différentes méthodes de diagnostics nous a amené à reconsidérer la fiabilité des mesures de transport par triple sondeThe general framework of this thesis is the study of unstable and turbulent regimes in the magnetized plasma device Mirabelle. The existence of pressure and potentiel gradients accross the magnetic field leads to drift-wave and flute mode instabilities which are responsible for non-diffusive cross-field particle transport. The experimental investigation of these turbulence mechanisms needs specific diagnostic methods that turn out to be complex. The first part of the work is devoted to equilibrium profile measurements by electrostatic probes. In addition to conventional Langmuir probes, we have validated the use of emissive probes for direct measurements of the plasma potential in the Mirabelle device. We have also developed the ball-pen probe as an alternative diagnostic method to directly measure the plasma potential. A full parametric study allowed us to find several criteria on the probe geometry and electronics wich are essential to be fulfilled to obtain reliable measurements in a low-temperature and low-magnetized plasma. The second part of the work is dedicated to plasma fluctuations and fluctuations induced transport measurements. The use of fast imaging as a diagnostic tool to obtain a nonperturbative and bi-dimensional plasma density fluctuation measurement has been validated in the helium plasma of the Mirabelle device. The combination of spectroscopic and interference filters measurements, as well as the detailed study of various radiative transitions, allowed to establish an explicit link between the electron density and light naturally emitted by the plasma. The delicate question of the extent of turbulent transport by triple electrostatic probes is discussed in detail. Different types of probes, emissive probes and conventional Langmuir probes, were used to measure the turbulent transport in an unstable drift-wave regime. The contradiction between the results obtained from the different diagnostic methods has led us to reconsider the reliability of transport measurements by triple probeMETZ-SCD (574632105) / SudocNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocNANCY2-Bibliotheque electronique (543959901) / SudocNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Global drift waves in weakly ionized magnetized plasmas: theory and observations

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