Seeing is believing: Visualization of He distribution in zircon and implications for thermal history reconstruction on single crystals

Zircon (U-Th)/He thermochronometry is an established radiometric dating technique used to place temporal constraints on a range of thermally sensitive geological events, such as crustal exhumation, volcanism, meteorite impact, and ore genesis. Isotopic, crystallographic, and/or mineralogical heterogeneities within analyzed grains can result in dispersed or anomalous (U-Th)/He ages. Understanding the effect of these grain-scale phenomena on the distribution of He in analyzed minerals should lead to improvements in data interpretation. We combine laser ablation microsampling and noble gas and trace element mass spectrometry to provide the first two-dimensional, grain-scale zircon He "maps" and quantify intragrain He distribution. These maps illustrate the complexity of intracrystalline He distribution in natural zircon and, combined with a correlated quantification of parent nuclide (U and Th) distribution, provide an opportunity to assess a number of crystal chemistry processes that can generate anomalous zircon (U-Th)/He ages. The technique provides new insights into fluid inclusions as potential traps of radiogenic He and confirms the effect of heterogeneity in parent-daughter isotope abundances and metamictization on (U-Th)/He systematics. Finally, we present a new inversion method where the He, U, and Th mapping data can be used to constrain the high- and low-temperature history of a single zircon crystal

Evolution of the central West Greenland margin and the Nuussuaq Basin : Localised basin uplift along a stable continental margin proposed from thermochronological data

ACKNOWLEDGEMENTS Tim Redfield and a second anonymous reviewer are thanked for their constructive comments. The work con-tained in this publication contains work conducted during a PhD study undertaken as part of the Natural Environment Research Council (NERC) Centre for Doctoral Training(CDT) in Oil & Gas [grant number NEM00578X/1] and is sponsored by the University of Aberdeen.Peer reviewedPublisher PD

Ferrocene molecular deposition on Cu (111) surface and the interface states after deposition of metal atoms : first principles molecular dynamics study

Dans cette thèse, l'étude de la dépostion des molécules de ferrocène sur un substrat de Cu(111) par des simulations de dynamique moléculaire par premiers principes, en particulier, la dynamique moléculaire utilisant l'approche de Born-Oppenheimer (BOMD: Born-Oppenheimer Molecular Dynamics) et celle utilisant la fonctionnelle de l'énergie libre (FEMD: Free Energy Molecular Dynamics), combinées avec les études expérimentales par microscopie à effet tunnel (STM) à basse température et à courant constant ont montré que ces molécules de ferrocène peuvent être physisorbées sur un substrat de cuivre sans donner lieu à une dissociation moléculaire. Ce qui constitue un système idéal pour étudier la dynamique des états d'interfaces et leur réactivité par rapport à la déposition d’atomes métalliques. En particulier, la déposition d'un atome de Cuivre au dessus d'une molécule de ferrocène équilibrée sur le substrat de cuivre, conduit à un transfert de charges de cet atomes vers le substrat de Cu(111). On montre aussi que ces états d'interfaces ont le comportement bidimensionnel d'un gas d'électrons libres.First-principles simulations studies, in particular Born-Oppenheimer molecular dynamics (BOMD) and free energy molecular dynamics (FEMD), combined with low-temperature scanning tunneling microscopy (STM) and spectroscopy reveal a non dissociative physisorption of ferrocene molecules on a Cu(111) surface, giving rise to ordered molecular layers. At the interface, a 2D-like electronic band is found, which shows an identical dispersion as the Cu(111) Shockley surface-state band. Subsequent deposition of Cu atoms forms charged organometallic compounds that localize interface-state electrons

Dynamique intra-annuelle de la formation du bois de trois espèces de conifères (sapin pectiné, épicéa commun et pin sylvestre) dans les Vosges (De la description des patrons saisonniers de la croissance à l'étude de l'influence de l'environnement sur la cinétique du développement cellulaire et les caractéristiques anatomiques du xylène)

La formation du bois (xylogénèse) produit une large partie de la biomasse de la planète et une ressource essentielle pour l'Homme. Les cellules du bois sont produites par division dans le cambium puis s'élargissent, forment une paroi épaisse lignifiée et meurent. Pendant l'année, ces processus sont définis par des dates, durées et vitesses qui caractérisent la dynamique intra-annuelle de la xylogénèse. Cette dynamique reste peu explorée alors que c'est un aspect clé, car c'est elle qui détermine la quantité et la qualité du bois produit et c'est sur elle que les facteurs de régulation agissent. Ce travail vise à améliorer nos connaissances sur la dynamique intra-annuelle de la xylogénèse. Pendant trois ans (2007-2009), la xylogénèse a été suivie pour 45 arbres de trois espèces de conifères (sapin pectiné, épicéa commun et pin sylvestre) dans les Vosges. Pour ça, des petits échantillons de bois ont été prélevés chaque semaine sur le tronc des arbres sélectionnés. Les échantillons ont été préparés au laboratoire, puis des sections anatomiques ont été réalisées pour observer la xylogénèse au microscope. Cette thèse a permis d'améliorer notre connaissance du fonctionnement de la xylogénèse, un système biologique d'une fascinante complexité. Nous avons caractérisé - grâce à l'innovation d'une méthode statistique performante - les aspects méconnus de la dynamique de différenciation des cellules du bois. Nous avons alors pu dévoiler les mécanismes par lesquels la dynamique de la xylogénèse donne forme à la structure du cerne, établir la dynamique intra-annuelle de l'accumulation du carbone dans le bois et évaluer les mécanismes de l'influence du climat sur la xylogénèseWood formation (xylogenesis) produces a large part of the biomass of this planet and provides a crucial resource to Mankind. Wood cells are produced by division in the cambium, after what they enlarge, build a lignified thick wall and die. During a year, these processes take place at certain dates, last for certain durations and go at certain rates. These dates, durations and rates characterize the intra-annual dynamics of xylogenesis. This dynamics remains poorly explored whereas it is a key aspect as it determines the quantity and quality of the produced wood and conveys the influence of intrinsic (gene, hormone) and extrinsic (environment) regulatory factors. This work aims to improve our knowledge on the intra-annual dynamics of xylogenesis. During three years (2007-2009), xylogenesis was monitored for 45 trees of three conifer species (silver fir, Norway spruce, and Scots pine) in northeast France. For that, small wood samples were collected weekly on tree stem. Samples were prepared at the laboratory, and anatomical sections were cut to observe xylogenesis under a light microscope. This thesis has improved our knowledge on the functioning of xylogenesis, a biological system of a fascinating complexity. We characterized - thanks to the development of an efficient statistical method - the little known aspects of wood cell differentiation dynamics. Based on this characterization, we eluded the mechanisms by which xylogenesis dynamics shapes tree ring structure, we established the intra-annual dynamics of carbon accumulation in wood and we evaluated the mechanisms of the climate influence on xylogenesisMETZ-SCD (574632105) / SudocNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocNANCY2-Bibliotheque electronique (543959901) / SudocNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Estimation de la qualité des arbres sur pied

L'estimation de la qualité des bois est inséparable de l'optimisation de leur valorisation. Dans l'ensemble des propriétés possibles pour caractériser les bois, on distingue celles qui sont visibles extérieurement (forme, rectitude, état sanitaire, noeuds, blessures), celles qui sont liées aux grumes (diamètre sous écorce, roulures, coeur double), celles qui relèvent de la qualité des sciages (attaques d'insectes, bleuissements, densité, déformations

Etude des stratégies biomécaniques de croissance des jeunes arbres en peuplement hétérogène tropical humide

Le fonctionnement des écosystèmes repose sur la diversité fonctionnelle, complément de la diversité spécifique. En forêt tropicale humide, les jeunes arbres croissent en sous-bois dense et stratifié. Cette thèse porte sur la diversité de réalisation de la fonction biomécanique de soutien. Les hypothèses sont que la course vers les strates plus éclairées contraint la sécurité mécanique des jeunes arbres, avec de nécessaires économies de matière et recours à des processus de réparation (gravitropisme) et d acclimatation (mécanoperception et réponse), et que la diversité est donc structurée par le besoin en lumière et l affinité pour le risque des espèces. Avec un échantillon de 16 espèces sur le dispositif de Paracou, des traits fonctionnels pertinents risque de non-autoportance et performance gravitropique - sont définis au travers de modélisations adaptées qui combinent forme des troncs, répartition des masses et propriétés du bois. Ces traits varient entre espèces mais aussi avec le développement et l environnement des arbres. Ces variations sont dues aux variations des traits élémentaires (forme, masses, bois) avec de forts effets géométriques. Les espèces les moins autoportantes (faible sécurité) ont les plus fortes performances gravitropiques. Ce sont aussi les plus demandeuses de lumière. Une espèce Tachigali melinonii se distingue par de forts élancements et une fréquente non-autoportance laissant supposer une adaptabilité forte à l environnement mécanique. Une expérimentation (réponse de croissance au tuteurage) n a cependant pas abouti aux résultats supposés puisque c est au contraire l espèce à faible risque, Dicorynia guianensis, qui s est montrée plus réactive.The functioning of ecosystems is based on the functional diversity, which is the complement to the species diversity. In the tropical rain forest, the saplings grow in the dense and stratified understorey. This thesis deals with the diversity of realisation of the support function by the saplings in this context. The hypotheses are that the race through higher and so brighter levels constrains the mechanical security of the saplings with necessary biomass saving and need of reorientation (gravitropism) and acclimation (mecanoperception and response) processes and that diversity is thus structured by the species light-demand and affinity for the risk. Using a wide sample of 16 species, at the Paracou station, relevant functional traits - risk of not-self-supporting and gravitropic performance - are defined through adapted modellings which combine trunk shape, biomass distribution and wood properties. The traits values vary between species and also with ontogeny and saplings environment. These variations are due to elementary traits (shape, biomass, wood) with strong geometrical effects. The less self-supporting species (low mechanical security) have the highest gravitropic performances and are also the most light-demanders. A species, Tachigali melinonii, distinguishes itself by strong slendernesses and a frequent not-self-supporting habit letting suppose a strong adaptability to its mechanical environment. An experiment (growth response to staking), however, did not provide the expected results whereas the species with lower risks, Dicorynia guianensis, reacted more.NANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocSudocFranceF