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Proposition de Thèse – Université de Lorraine – Laboratoire GeoRessources -­‐ Nancy

IMPORTANCE DES INTERACTIONS EAU-­‐MÉTAUX-­‐HYDROCARBURES DANS LA COMPRÉHENSION DES GISEMENTS MÉTALLIFÈRES ET DES SYSTÈMES PÉTROLIERS : APPROCHES MICROANALYTIQUES ET EXPÉRIMENTALES NOUVELLES.

 
Objectifs de la thèse

Cette thèse concerne les thématiques relatives au développement de nouveaux outils analytiques et expérimentaux afin de mieux comprendre les processus géologiques et géochimiques à l'origine des gisements pétroliers et métallifères.

La   connaissance   géologique   du   sous-­‐sol   est   un   enjeu   majeur   dans   l’exploration   des ressources minérales et énergétiques. Décrire la composition chimique des constituants des roches à l’échelle microscopique est une étape incontournable dans la reconstruction des scénarii géologiques. L’analyse  chimique  de  microquantités  de  matière  10-­‐8  à  10-­‐9  g  est  ainsi  un  véritable  challenge, notamment  si  l’on  s’intéresse  aux  matières  organiques.  En  effet,  la  plupart  des  outils  de  micro-­‐ analyses mis au point pour les  minéraux  ne  peuvent  s’appliquer  aux  matières  organiques,  l’information géologique contenue  dans  ces  dernières  étant  révélée  par  l’analyse  moléculaire  (GC/MS, HPLC/MS). De surcroît, dans un même système géologique, les matières organiques se présentent sous divers états de phase :  solides  (kérogène),  liquides  (pétrole,  bitume),  ou  gazeuses. Lors des phénomènes de croissance minérale, ces phases peuvent être piégées dans des cavités intra-­‐cristallines,   appelées   inclusions   fluides.   Ces   inclusions   sont   des   témoins   précieux   pour déterminer le rôle des paléo-­‐circulations fluides dans les processus ayant affecté les roches hôtes au cours du temps. Analyser le contenu de ces inclusions, comprendre les états et les relations chimiques entre les phases permet d’affiner la reconstitution des phénomènes d’interactions fluides-­‐ roches dans de nombreux contextes géologiques.

La thèse a ainsi pour objectif :

  • le développement d’un outil analytique et d’une méthodologie novateurs dédiés à l’analyse moléculaire   de   micro-­‐quantités   de   matières   organiques   dans   des   matrices   solides   et   liquides. L’objectif ultime étant l’analyse moléculaire du contenu d’inclusions hydrocarbonées.
  • l’étude expérimentale et analytique des relations chimiques entre les phases aqueuse et organique, notamment par le biais du fractionnement des métaux entre eau et hydrocarbures.
  • l’application à des cas géologiques: systèmes pétroliers, gisements métallifères. Il s’agit ainsi 1) d’accroître  nos  capacités  d’interprétations  moléculaires  du  contenu  hydrocarboné  d’inclusions  fluides 2) de comprendre dans quelle mesure les métaux présents dans la matière organique peuvent renseigner sur l’évolution des systèmes eau-­‐métaux-­‐hydrocarbures.
 
 
Profil et compétences recherchées

Les candidat(e)s devront:

  • démontrer leur intérêt à la recherche scientifique, en particulier dans le cadre de travaux en laboratoire   par   développement   de   techniques   analytiques   (ablation   laser-­‐ICPMS,   GCMS)   et   la conduite d’expérimentations.
  • avoir un diplôme de master ou équivalent en sciences de la terre (géologie, géochimie) ou en physico-­‐chimie
  • être capables d'interpréter les données expérimentales et analytiques en termes de processus géochimiques

 

Les méthodologies développées dans la thèse font appel à:

  • L'analyse de micro-­‐quantités: ablation laser, analyse par ICPMS et chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse
  • L'expérimentation hydrothermale en réacteurs et micro-­‐réacteurs.
  • la géochimie des interactions fluides-­‐roches

 

Le doctorat sera conduit au sein de GeoRessources (http://georessources.univ-­‐lorraine.fr/). La thèse bénéficiera du consortium élargi des laboratoires de l’Observatoire des Sciences de l’Univers Otelo (http://otelo.univ-­‐lorraine.fr/).  Le(a)  candidat  (e)  sera  employé(e)  de  l'Université  de  Lorraine  à travers un contrat doctoral. Le(a) Doctorant(e) évoluera au sein des équipes Ressources Carbonées et Minérales de GeoRessources rassemblant 27 chercheurs permanents et aura accès aux plateformes expérimentales et analytiques de GeoRessources et de Otelo.

 

Diplôme requis et qualités:

Diplôme de master ou équivalent en sciences de la terre/géologie/géochimie

Langue : le français n’est pas requis (les étudiants étrangers suivront des cours de français). Le niveau en anglais doit permettre la compréhension et l’écriture de documents scientifiques de qualité professionnelle.

Candidature : envoyez votre CV détaillé, une lettre de motivation et les notes de master 2.

Contact : raymond.michels@univ-­‐lorraine.fr, marie-­‐christine.boiron@univ-­‐lorraine.fr