Thèse sur la dynamique des réservoirs magmatiques aux dorsales océaniques (H/F)

Sujet de thèse :
L'expansion des fonds océaniques est un phénomène fondamental de la tectonique des plaques, qui façonne deux tiers de la surface terrestre. Celui-ci implique notamment la propagation de dikes à l’axe des dorsales océaniques, à partir de réservoirs lenticulaires peu profonds qui se forment au sommet de zones de mush magmatique. Ce sujet de thèse vise à expliquer comment ces réservoirs se pressurisent spontanément en provoquant un soulèvement du plancher océanique et une déformation de la lithosphère axiale, pouvant aboutir à une éruption.
Le/La doctorant(e) étudiera la dynamique de la décompaction d’un milieu biphasé (solide-magma), représentant la zone partiellement fondue de l’axe d’une dorsale, et son intéraction avec la lithosphère élastique qui la surplombe. Son travail visera à comprendre comment la flottabilité du magma ainsi que la perméabilité et la rhéologie du mush conditionnent le développement de surpression magmatique. La thèse impliquera le développement de modèles analytiques et numériques de complexité croissante, permettant entre autres d’explorer l’effet de différentes rhéologie du milieu biphasé magma-solide: du comportement visqueux Newtonien au comportement visco-élasto-plastique, jusqu’à des rhéologies de type granulaire. Les modèles seront contraints par des observations géodésiques du soulèvement du plancher océanique à l’axe de différentes dorsales où la plomberie magmatique a été imagée par des méthodes sismiques.

Bibliographie succincte:

Sinton, J.M., and Detrick, R.S., Mid-ocean ridge magma chambers, J. Geophys. Res., 97, 1992

Kelemen, P., and Aharonov, E., Periodic formation of magma fractures and generation of layered gabbros in the lower crust beneath oceanic spreading ridges, Geoph. Monog. Ser., 1998

Katz, R.F., The dynamics of partially molten rock, Princeton University Press, 2019

Carbotte, S.M., Arnulf, A., Spiegelman, M., Lee, M., Harding, A., Kent, G., Canales, J.-P., and Nedimović, M., Stacked sills forming a deep melt-mush feeder conduit beneath Axial Seamount. Geology, 48, 2020

Contexte :
Le/La doctorant(e) sera employé(e) par le CNRS (Délégation Paris Centre), et inscrit(e) à l’école doctorale Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement (GRNE, ED 398). Le doctorat sera effectué au sein du Laboratoire de Géologie de l'Ecole Normale Supérieure, une unité mixte de recherche regroupants chercheurs CNRS et enseignants-chercheurs de l’ENS-PSL. La personne recrutée intégrera l’équipe Déformations et Structures, qui se spécialise dans l’observation et la modélisation des processus tectoniques, du minéral à la lithosphère et du cycle sismique à la croissance des grandes structures géologiques. Le doctorat sera réalisé sous la supervision de Jean-Arthur Olive et Javier Escartín, au sein du projet ERC SeaSALT (Seafloor Spreading on Short And Long time scales), qui prévoit le recrutement de plusieurs doctorants et post-doctorants trava
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