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The subsurface is considered as the largest habitat on Earth hosting the majority of microbial biomass and species diversity. The oceanic crust constitutes the largest aquifer of our planet where water-rocks reactions provide sources of aiotic carbon and energy from which deep microbial communities may flourish in the absence of light. In the framework of this thesis, we focused on two major subsurface hydrothermal processes, namely the aqueous alteration of crystalline basalts and the serpentinisation of peridotites, with the aim to study the influence of rock alteration on the associated microbial communities’ ecology. To this aim, microbial communities diversity and their metabolic potential were characterized for (i) the recently discovered serpentinite-hosted hydrothermal field, namely the Old City hydrothermal field (OCHF), located on the eastern region of the ultraslow southwest Indian ridge (SWIR) and (ii) a basaltic aquifer influenced by anthropogenic gas injections at Hellisheiði, Iceland. Metagenomic approaches revealed that microbial diversity and metabolisms at OCHF depend on the relative influences of serpentinization-derived fluids and seawater. Moreover, our results suggested strong heterogeneities within and between hydrothermal vents, likely due to diffuse hydrothermal fluid venting. In these vents, the microbial niches are potentially partitioned at the microscale according to the relative contribution of serpentinization derived hydrothermal fluids and seawater, hence providing different pools of nutrients. A major outcome of this thesis is that putatively serpentinization influenced microbial phylotypes at OCHF are closely related to microorganisms from ophiolitic serpentinite-hosted ecosystems rather than to its unique oceanic analog, namely the Lost City hydrothermal field (LCHF). Considering that the OCHF is located in the most amagmatic region of the SWIR whereas gabbros are widespread below the LCHF, we postulated that magmatic intrusions impacting both the protolith mineralogy and hydrothermal fluid composition and temperature could be the main factor explaining differences in microbial ecology between OCHF and LCHF. Genomic comparisons of microbial populations inhabiting distinct serpentinized systems highlighted several adaptation and evolution strategies to face extreme conditions related to serpentinization. Furthermore, genome-resolved metagenomics underline the metabolic functions of taxonomic groups in Hellisheiði’s basaltic aquifer, where rock alteration following gas injections substantially sustain microbial communities. This thesis supports previous evidences that deep microbial ecosystems ecology is highly related to subsurface abiotic processes that depend on hydro-geological regimes and extended our knowledge on metabolic and adaptation strategies allowing such ecosystems to thrive under extreme conditions., La subsurface est considérée comme le plus vaste habitat sur Terre, abritant la majorité de la biomasse et des espèces microbiennes. La croûte océanique constitue le plus grand aquifère de notre planète où les réactions eau-roche pourraient fournir des sources de carbone abiotique et d’énergie à la base de la structuration des écosystèmes profonds. Cette thèse s’intéresse à deux réactions majeures associées à l’hydrothermalisme en subsurface, que sont la serpentinisation des péridotites mantelliques et l’altération des basaltes cristallins, pour comprendre comment l’altération des roches peut soutenir les écosystèmes microbiens profonds. Dans cet objectif, la diversité des communautés microbiennes et leur potentiel métabolique ont été caractérisés (i) sur un site hydrothermal serpentinisé, à savoir le site hydrothermal de Old City (OCHF), récemment découvert dans la région orientale de la dorsale ultralente sud-ouest indienne (SWIR), (ii) ainsi que dans un aquifère basaltique influencé par des injections de gaz acides, situé à Hellisheiði (Islande). Les approches métagénomiques ont révélé que la diversité microbienne et les métabolismes à OCHF dépendent de l’influence relative des fluides dérivés de la serpentinisation et de l'eau de mer. De plus, nos résultats suggèrent une forte hétérogénéité au sein et entre les évents hydrothermaux, probablement due aux fluides hydrothermaux très diffus dans ces évents. Les niches microbiennes sont potentiellement discriminées à la micro-échelle selon l’interaction entre les fluides hydrothermaux et l'eau de mer, fournissant ainsi différents nutriments. Un résultat majeur de cette thèse est la mise en évidence de phylotypes microbiens, potentiellement influencés par la serpentinisation, à OCHF proches de microorganismes d’écosystèmes serpentinisés terrestres plutôt qu'à son unique analogue océanique, à savoir le site hydrothermal de Lost City (LCHF). Or, OCHF est situé dans la région la plus amagmatique de la SWIR, alors que les gabbros sont répandus sous LCHF. Nous avons donc postulé que les intrusions magmatiques, impactant à la fois la minéralogie et la température et composition des fluides hydrothermaux, pourraient être le principal facteur expliquant les différences entre les communautés microbiennes d’OCHF et LCHF. Les comparaisons génomiques des populations microbiennes vivant dans des systèmes serpentinisés distincts ont mis en évidence plusieurs stratégies d'adaptation pour faire face aux conditions extrêmes liées à la serpentinisation. En outre, cette thèse présente les fonctions métaboliques des groupes taxonomiques dans l'aquifère basaltique de Hellisheiði, où l'altération des roches et les précipitations de minéraux suite aux injections de gaz soutiennent fortement les communautés microbiennes. Cette thèse vient étayer les preuves antérieures selon lesquelles l'écologie des écosystèmes microbiens profonds est fortement liée aux processus abiotiques de subsurface qui dépendent des régimes hydrogéologiques.

This thesis compiles two distinct studies that both document the control of microstructures on rock seismic properties. The first part deals with the development of crystallographic preferred orientations (CPO) in the uppermost mantle associated with melt/fluid-rock interactions, recorded in peridotites xenoliths from the Japan sea back-arc basin. The microstructural and geochemical characteristics of the studied samples reveal that active spreading is associated to uppermost mantle deformation similar to that observed in the Oman ophiolite. At the onset of back-arc spreading, there are no strong interactions between melt percolation and deformation in comparison to continental rift zones, probably due to the relatively small size and short duration of the spreading event. The second part presents a unique database of plagioclase CPO from variously deformed mafic rocks. CPO are grouped in three main types; their characteristics as a function of deformation regime (magmatic or crystal-plastic) are outlined and discussed. Calculated seismic properties of gabbroic rocks show that anisotropy tends to increase as a function of fabric strength, although it is generally weak, due to the competing effect of olivine/clinopyroxene and plagioclase.; Cette thèse regroupe deux études distinctes, qui documentent le contrôle des microstructures sur les propriétés sismiques des roches. La première partie traite du développement des orientations préférentielles cristallographiques (OPC) dans le manteau supérieur, associé aux interactions liquide/magma-roche, enregistré dans des xénolites de péridotites du bassin d'arrière-arc de la mer du Japon. Les caractéristiques microstucturales et géochimiques des échantillons étudiés montrent que l'ouverture arrière-arc active est associée à une déformation du manteau supérieure similaire à celle observée dans l'ophiolite d'Oman. L'initiation de l'extension d'arrière-arc n'est pas associée à de fortes interactions entre percolation magmatique et déformation, en comparaison avec les zones de rifting continentales, probablement en raison des taille et durée relativement petites de l'épisode d'ouverture. La seconde partie présente une base de données unique d'OPC de plagioclase de roches mafiques plus ou moins déformées. Les OPC sont classées en 3 types principaux; leurs caractéristiques en fonction du régime de déformation (magmatique ou plastique) sont présentées et discutées. Les propriétés sismiques calculées des roches gabbroiques montrent que l'anisotropie tend à croitre avec l'intensité des fabriques, bien qu'elle soit généralement faible, en raison des effets opposés des olivines/clinopyroxènes et du plagioclase.

', Abstract - Western Ecuador is made up of oceanic allochtlionous terranes accreted between the Late Cretaceous and the Late Paleocene. Boulders of calc-alkaline microdiorites are found in a Latest Paleocen6Earliest Eocene conglomerate exposed near Paita. The geochemistry of the microdiorites indicates that they developed in an intra-oceanic arc setting. Their occurrence in the conglomerate demonstrates that oceanic terranes were being eroded - 55 Ma ago in northwestern Peru. Since the closest oceanic terranes are presently located in Ecuador, i.e. 250 km farther north, these terranes have migrated NNE-ward along dextral wrench faults, at a minimum rate of 4.5 my?. (O 1999 Academie des sciences / Editions scientifiques et medicales Elsevier SAS.) calc-alkaline lavas / oceanic terranes / accretions / forearc zone / Paleogene /wrench movements

As and Sb elements were analyzed in deep-sea hydrothermal fluids collected from the Mid-Atlantic Ridge (MAR), the East Pacific Rise (EPR) and the Lau and Manus Back-Arc Basins (BAB) in the South-West Pacific. The results clearly show that As concentrations in fluids are mostly controlled by phase separation process. This behaviour of As is in agreement with As speciation dominated by H3AsO30(aq) volatile species. Sb seems less affected by phase separation process. As and Sb contents in fluids from Vai Lili (Lau Basin) and PacManus (Manus Basin) were 10 to 100-fold higher than the values measured in Mid-Oceanic Ridge fluids and result from the seawater-acidic rock interaction.

The past decade has seen a hyperfast evolution in our knowledge of the processes, provinces, and features of deep ocean. This paper reviews the most significant discoveries. 1 ) The new understanding of the ocean floor is brought mainly by the use of a variety of high resolution mapping by multibeam bathymétrie surveys, side-scan sonars, multichannel seismic profiles, by the deep-sea drillings, and by direct or indirect observations and measurements from submersibles. 2) The greatest key of the comprehension is the new role given to the fluxes and fluids. Particularly, the watering and dewatering of sedimentary cover and oceanic crust seem to have an importance greater then previously supposed. 3) The main physiographic results of some investigations are show with the plate boundaries in divergence (oceanic ridges) and convergence (erosional and accretionary wedges of the trenches) chosen as examples., Vanney Jean-René. Quelques aspects du renouvellement de l'espace océanique profond. In: Norois, n°165, Janvier-Mars 1995. pp. 49-61.

Not available, Les régions caraïbes et nordandines comportent, au crétacé, des séries magmatiques basiques, volcaniques ou ophiolitiques. L'étude petrologique analytique (majeurs, traces, terres rares, microsonde) de quelques séries du Costa Rica, de Colombie et d'Équateur, a permis leur identification magmatique et dynamique. La comparaison des laves à certaines séries volcaniques océaniques actuelles a conduit à une réinterprétation magmatique et géodynamique globale. Au Costa Rica, la péninsule de Santa Elena est formée d'une large nappe ophiolitique tholeiitique avec péridotites, cumulats gabbroiques et dolerites diverses (n-morb). Les iles Murcielago sont couvertes de ferrobasaltes t-morb. Santa Elena représente un témoin de croute océanique crétacée mis en place vers 70 ma et Murcielago un lambeau de plateau océanique soudé à l'Amérique centrale. La Colombie offre, au crétacé, et du nord au sud de la cordillère occidentale, un large éventail de formations océaniques: la série du Boqueron de Toyo, à volcanisme basaltique et intrusions diorito-tonalitiques (92 ma) témoigne du fonctionnement d'un arc insulaire immature. La série d'Altamira, a cumulats gabbroiques et basaltes primitifs illustre l'ouverture vers 80 ma d'un bassin en arrière de l'arc précédent. Le massif de Bolivar, correspond, avec ses cumulats tholeiitiques (i ou iia), a la croute océanique. La coupe de Buenaventura a Buga, avec ses nappes empilées riches en sédiments océaniques et en basaltes de type t-morb évoque des terrains constitués en plateau océanique et accrétés à la marge sud-américaine. En Équateur, le crétacé supérieur de la cordillère occidentale offre une situation analogue: des lambeaux de croute océanique sont dispersés le long d'une grande suture ophiolitique oblitérée par l'arc volcanique de Macuchi. La série de la Quebrada San Juan est l'équivalent de celle de Bolivar. Les basaltes (t-morb) du Grupo Pinon de la cote correspondent aussi à du matériel de plateau océanique accrété au bâti sud-américain

Not available, Les régions caraïbes et nordandines comportent, au crétacé, des séries magmatiques basiques, volcaniques ou ophiolitiques. L'étude petrologique analytique (majeurs, traces, terres rares, microsonde) de quelques séries du Costa Rica, de Colombie et d'Équateur, a permis leur identification magmatique et dynamique. La comparaison des laves à certaines séries volcaniques océaniques actuelles a conduit à une réinterprétation magmatique et géodynamique globale. Au Costa Rica, la péninsule de Santa Elena est formée d'une large nappe ophiolitique tholeiitique avec péridotites, cumulats gabbroiques et dolerites diverses (n-morb). Les iles Murcielago sont couvertes de ferrobasaltes t-morb. Santa Elena représente un témoin de croute océanique crétacée mis en place vers 70 ma et Murcielago un lambeau de plateau océanique soudé à l'Amérique centrale. La Colombie offre, au crétacé, et du nord au sud de la cordillère occidentale, un large éventail de formations océaniques: la série du Boqueron de Toyo, à volcanisme basaltique et intrusions diorito-tonalitiques (92 ma) témoigne du fonctionnement d'un arc insulaire immature. La série d'Altamira, a cumulats gabbroiques et basaltes primitifs illustre l'ouverture vers 80 ma d'un bassin en arrière de l'arc précédent. Le massif de Bolivar, correspond, avec ses cumulats tholeiitiques (i ou iia), a la croute océanique. La coupe de Buenaventura a Buga, avec ses nappes empilées riches en sédiments océaniques et en basaltes de type t-morb évoque des terrains constitués en plateau océanique et accrétés à la marge sud-américaine. En Équateur, le crétacé supérieur de la cordillère occidentale offre une situation analogue: des lambeaux de croute océanique sont dispersés le long d'une grande suture ophiolitique oblitérée par l'arc volcanique de Macuchi. La série de la Quebrada San Juan est l'équivalent de celle de Bolivar. Les basaltes (t-morb) du Grupo Pinon de la cote correspondent aussi à du matériel de plateau océanique accrété au bâti sud-américain

Responsible for large exchanges between the Ocean and the Lithosphere, oceanic hydrothermalism covers wide scientific domains, from the ocean chemistry to metallogeny. The exploration covers all scales, from the hydrothermal site to the Mid-oceanic ridge system. Modern bathymetry and imagery are required. Physical and chemical anomalies created in the ocean are used to detect and map its distribution. A specific effort in the field of ROV (Remote Operated Vehicle) is needed to acquire data at the corresponding working scale.

The Baer-Bassit area of northwestern Syria is composed of an ophiolite suite and a Triassic to Lower Cretaceous volcano-sedimentary formation. This area is believed to represent the front of sheets overthrust in the Maestrichtian on the Arabian Platform. The roots of the sheets are found to the north, in Turkey. The Baer-Bassit area could thus correspond to the southern margin of the northern part of the obducted Tethyan oceanic crust. Formation of the ocean started in the Late Triassic or at the beginning of the Jurassic. The subduction of Tethyan crust under the northern oceanic margin would have led to a change in the magmatic processes which would have produced the upper levels of hypertholeiitic pillow lavas on the southern rim of the northern district. In fact, those lavas are present all around the Arabian Platform, in the most ‘meridional’ ophiolitic complexes: Cyprus, Baer-Bassit and Oman. The change in magmatism would by definition occur in a relatively narrow zone; this would explain the differences observed when comparing the lavas and the sheeted intrusive complex on both the ‘meridional’ ophiolites and the more ‘internal’ Turkish massifs. Although belonging to the same oceanic crust, the differences in the ophiolitic assemblages would correspond to a different stage of its formation; the Turkish one would probably be a portion of oceanic crust formed at an earlier stage. Moreover, the volcano-sedimentary series associated with the ophiolites of Cyprus and Baer-Bassit would have been formed at the southern margin of the Tethyan region. A part of the volcano-sedimentary sequence has been subducted and metamorphosed. Amphibolites formed in this way would have been extracted from the subduction zone during the last movements when oceanic crust overthrust the Arabian—African Platform. The unmetamorphosed volcano-sedimentary series would have been folded and thrust towards the obducted oceanic crust during the same period. However, whereas the volcano-sedimentary formation of Syria is tectonically overthrust by the ophiolite, it is possible that the similar formation in Cyprus has been deposited from the south over the Troodos Massif.

L'utilisation des ondes reflechies sous incidence normale pour l'etude de l'impedance acoustique et des parametres qui en decodent (densites, parametres mecaniques) fait l'objet de nombreuses publications [1, 2, 8, 12]. Le systeme emetteur recepteur des ondes est generalement place a bord d'un navire oceanographique ce qui impose des longueurs de trajets acoustiques importantes. Les frequences utilisees sont souvent inferieures a 30 kHz et les sonars generent les ondes a frequence unique. Le procede presente ci-dessous differe des precedents car : — il fonctionne a partir d'un bâti pose sur le fond marin. Cette disposition des sondes reduit au minimum le trajet des ondes acoustiques. L'emission ultra-sonore se fait suivant un balayage en frequence compris entre 20 et 100 kHz. Des mesures effectuees in situ permettent de correler la valeur des frequences ultra-sonores pour lesquelles l'amplitude detectee passe par un maximum a la dimension des modes granulometriques des sediments. Des sediments sont preleves par bennes sur les sites experimentaux en vue d'analyses en laboratoire.

The eclogites of the Nantes region (Massif Armoricain, France) may consist of oceanic crustal fragments subducted to a depth of more than 50 km (T ≃ 700 °C ; P > 16 kbar) and then tectonically included in a meta-granitic continental crust during the hercynian continent-continent collision., Les éclogites de la région nantaise (Massif Armoricain, France) constitueraient les fragments d'une croûte océanique subductée à plus de 50 km de profondeur (T ≃ 700 °C ; P > 16 kbar) puis dispersée tectoniquement dans une croûte continentale méta-granitique lors d'une collision continent-continent rapportée à l'orogenèse hercynienne (sensu lato)., Godard Gaston. Dispersion tectonique des éclogites de Vendée lors d'une collision continent-continent. In: Bulletin de Minéralogie, volume 106, 6, 1983. Eclogites et ultrabasites à grenat - First International Eclogite Conference.