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1. Analyse de vulnérabilité sismique à grande échelle par utilisation des propriétés dynamiques expérimentales des bâtiments

Author: Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique (LGIT) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - LCPC - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Michel, Clotaire, Guéguen, Philippe, Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique (LGIT) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - LCPC - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Michel, Clotaire, and Guéguen, Philippe
Abstract: National audience, Two different way of assessing seismic vulnerability are available nowadays: observed or empirical and calculated vulnerability assessment methods. The first methods are based on observed damage after earthquakes correlated with the structural properties of buildings, whereas the second methods are based on numerical models more or less representing the buildings. In both cases, the trouble is the imperfect knowledge of existing buildings. We propose here a new method for estimating the vulnerability based on experimental modal parameters (resonance frequencies, modal shapes and damping ratio) estimated under ambient vibrations. They allow to build up a simplified numerical model of the elastic building behaviour. The motion produced by numerous earthquakes leads to determine its first damage level and therefore its vulnerability. An inter-story drift threshold based on HAZUS values defines the first damage level of the building. This method is applied to the Grenoble (France) city in which 60 buildings have been instrumented.

2. Comparaison entre calculs de vulnérabilité sismique et propriétés dynamiques mesurées

Author: Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique (LGIT) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - LCPC - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Michel, Clotaire, Guéguen, Philippe, Bard, Pierre-Yves, Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique (LGIT) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - LCPC - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Michel, Clotaire, Guéguen, Philippe, and Bard, Pierre-Yves
Abstract: National audience, Large-scale seismic vulnerability assessment methods use simplified formulas and curves, often without providing uncertainties. They are seldom compared to experimental data. Therefore, we recorded ambient vibrations and estimated modal parameters (resonance frequencies, modal shapes and damping) of 60 buildings in Grenoble (France) of various types (masonry and reinforced concrete). The knowledge of resonance frequencies in the linear domain is essential in the seismic design. Hence, we compared resonance frequency formulas given in the design code with this experimental data. The variability is underestimated and only two parameters (type and height of the building) seem to be statistically significant. Moreover, we compared the linear part of capacity curves used in European Risk-UE method to the measured frequencies. The variability is still very large and these curve are often not relevant for the French buildings. As a result, ambient vibration recordings may become an interesting tool in order to calibrate the linear part of capacity curves.

3. Apport des reconnaissances profondes par méthodes géophysiques sur le mouvement de versant de Séchilienne (Isère)

Author: Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Lyon (LR Lyon) ; CETE Lyon, Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique (LGIT) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - LCPC - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Société Alpine de Géotechnique, Kasperski, Johan, Jongmans, Denis, Lagabrielle, Richard, Potherat, Pierre, Meric, Ombeline, Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Lyon (LR Lyon) ; CETE Lyon, Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique (LGIT) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - LCPC - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Société Alpine de Géotechnique, Kasperski, Johan, Jongmans, Denis, Lagabrielle, Richard, Potherat, Pierre, and Meric, Ombeline
Abstract: Le mouvement de versant de Séchilienne est situé à une vingtaine de kilomètres au sud-est de Grenoble. Les vitesses de déplacement de la partie la plus active dite des " Ruines " sont en augmentation constante depuis le début des mesures en 1985. En 2008, une campagne de reconnaissance par méthodes géophysiques a été mise en oeuvre afin de mieux connaître les limites du volume instable. Les méthodes électriques et sismiques ont été appliquées sur quatre profils disposés sur l'ensemble du versant. Sont présentés ici les résultats de ces investigations et les enseignements en termes de profondeur de roche déconsolidée, notamment dans la zone active des Ruines. Basés sur ces éléments, de nouveaux calculs de volume confirment la première estimation de 3 millions de mètre cubes mobilisables dans cette zone.

4. Poromechanical behaviour of hardened cement paste under isotropic loading

Author: Géotechnique ; Centre d'enseignement et de recherche en mécanique des sols (ENPC-CERMES) ; LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - Laboratoire Navier (NAVIER) ; CNRS - École des Ponts ParisTech (ENPC) - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE) - CNRS - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Centre scientifique et Technique Jean Feger (CSTJF) ; TOTAL FINA ELF, Ghabezloo, Siavash, Sulem, Jean, Guédon, Sylvine, Martineau, Francçois, Saint-Marc, Jérémie, Géotechnique ; Centre d'enseignement et de recherche en mécanique des sols (ENPC-CERMES) ; LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - Laboratoire Navier (NAVIER) ; CNRS - École des Ponts ParisTech (ENPC) - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE) - CNRS - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Centre scientifique et Technique Jean Feger (CSTJF) ; TOTAL FINA ELF, Ghabezloo, Siavash, Sulem, Jean, Guédon, Sylvine, Martineau, Francçois, and Saint-Marc, Jérémie
Abstract: International audience, The poromechanical behaviour of hardened cement paste under isotropic loading is studied on the basis of an experimental testing program of drained, undrained and unjacketed compression tests. The macroscopic behaviour of the material is described in the framework of the mechanics of porous media. The poroelastic parameters of the material are determined and the effect of stress and pore pressure on them is evaluated. Appropriate effective stress laws which control the evolution of total volume, pore volume, solid volume, porosity and drained bulk modulus are discussed. A phenomenon of degradation of elastic properties is observed in the test results. The microscopic observations showed that this degradation is caused by the microcracking of the material under isotropic loading. The good compatibility and the consistency of the obtained poromechanical parameters demonstrate that the behaviour of the hardened cement paste can be indeed described within the framework of the theory of porous media.

5. Effective stress law for the permeability of a limestone

Author: Géotechnique ; Centre d'enseignement et de recherche en mécanique des sols (ENPC-CERMES) ; LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - Laboratoire Navier (NAVIER) ; CNRS - École des Ponts ParisTech (ENPC) - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE) - CNRS - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Ghabezloo, Siavash, Sulem, Jean, Guédon, Sylvine, Martineau, François, Géotechnique ; Centre d'enseignement et de recherche en mécanique des sols (ENPC-CERMES) ; LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - LCPC - Institut Navier - École des Ponts ParisTech (ENPC) - Laboratoire Navier (NAVIER) ; CNRS - École des Ponts ParisTech (ENPC) - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE) - CNRS - IFSTTAR - Université Paris Est (UPE), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) ; LCPC, Ghabezloo, Siavash, Sulem, Jean, Guédon, Sylvine, and Martineau, François
Abstract: International audience, The effective stress law for the permeability of a limestone is studied experimentally by performing constant head permeability tests in a triaxial cell with different conditions of confining pressure and pore pressure. Test results have shown that a pore pressure increase and a confining pressure decrease both result in an increase of the permeability, and that the effect of the pore pressure change on the variation of the permeability is more important than the effect of a change of the confining pressure. A power law is proposed for the variation of the permeability with the effective stress. The permeability effective stress coefficient increases linearly with the differential pressure and is greater than one as soon the differential pressure exceeds few bars. The test results are well reproduced using the proposed permeability-effective stress law. A conceptual pore-shell model based on a detailed observation of the microstructure of the studied limestone is proposed. This model is able to explain the experimental observations on the effect of the total stress and of the pore pressure on the permeability of the limestone. Effective stress coefficients for the stress-dependent permeability which are greater than one are obtained. It is shown that the controlling factor is the ratio of the different bulk moduli of the various constituents of the rock. This ratio is studied experimentally by performing microhardness tests.

6. Experimental study and micromechanical interpretation of the poroelastic behaviour and permeability of a tight sandstone

Author: Franck Agostini, Laurent Jeannin, Eric Portier, Luc Dormieux, Yi Wang, Frédéric Skoczylas, Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ENGIE E&P International [La Défense], Laboratoire de Mécanique Multiphysique Multiéchelle (LaMcube), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des matériaux et structures du génie civil (LMSGC), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Exploration Production International, Gaz de France Suez (GDF Suez), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université de Lille-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
Subjects: Materials science, Poromechanics, 02 engineering and technology, 010502 geochemistry & geophysics, Geotechnical Engineering and Engineering Geology, Overburden pressure, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, 020501 mining & metallurgy, Permeability (earth sciences), 0205 materials engineering, Composite material, Porosity, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Biot coefficient
Abstract: This study focuses on the poroelastic behaviour and permeability of tight sandstones, which are characterized by a low porosity, a low gas permeability and a strong sensitivity to in-situ stress. Experimentally the Biot coefficient takes a value close to 1 at low confinement and decreases with increasing confining pressure; the permeability shows an important reduction with increasing confining pressure. This behaviour can be attributed to pore entrapment and to the closure of cracks and joints. Micromechanical models, considering low permeable sandstones as made up of an assemblage of grains with interfaces and pores, reproduce well the observed trends of Biot coefficient and permeability.
Published: 2018
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7. How Does Seismic Rupture Accelerate? Observational Insights From Earthquake Source Time Functions

Author: Julien Renou, Pierre Dublanchet, Martin Vallée, Institut de Physique du Globe de Paris, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Centre de Géosciences (GEOSCIENCES), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-PSL Research University (PSL), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-Université Paris sciences et lettres (2020-....) (PSL)
Subjects: education.field_of_study, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Population, Phase (waves), Time evolution, 01 natural sciences, Signal, Physics::Geophysics, Stress drop, Moment (mathematics), Acceleration, Geophysics, Space and Planetary Science, Geochemistry and Petrology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Seismic moment, education, Geology, Seismology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Observation of the seismic process for a large earthquake population is of key interest to detect potential magnitude-dependent behaviors and, more generally, to quantify how seismic rupture develops. In contrast with studies focusing on the first radiated waves, we here propose to characterize the growing phase leading to the main seismic moment release episode(s), which we refer to as the development phase. Our analysis uses the 2,221 teleseismic source time functions (STFs) of shallow dip-slip earthquakes provided by the global SCARDEC database and consists in measuring the moment acceleration during the development phase at prescribed moment rates. This approach is therefore insensitive to hypocentral time uncertainties and aims at quantifying how seismic ruptures accelerate, independently of when they accelerate. Our results first show that rupture acceleration does not exhibit any magnitude-dependent signal emerging above the intrinsic measurements variability. We thus use the full STF catalog to characterize the moment rate. M d of the development phase and show that, on average,. M d (t) ∝ t n d with n d equal to 2.7. This time evolution therefore does not follow the steady t 2 growth expected for classical circular crack models, which indicates that stress drop and/or rupture velocity transiently vary during the development phase. We finally illustrate with a synthetic STF catalog that, due to initial rupture variability, approaches based on hypocentral time are not expected to fully characterize the behavior of the development phase.
Published: 2019
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8. Convective drying of a porous medium with a paste cover

Author: B. Coasne, Philippe Coussot, N. Ben Abdelouahab, A. Gossard, Stéphane Rodts, Laboratoire Navier (navier umr 8205), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Procédés Supercritiques et de Décontamination (LPSD), CEA, Physique des milieux poreux, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM ICMMM), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), Laboratoire des matériaux et structures du génie civil (LMSGC), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut de Chimie du CNRS (INC), École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Convection, Materials science, Capillary action, MILIEU POREUX, Composite number, Biophysics, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, Interfacial phenomena, 11. Sustainability, 0103 physical sciences, General Materials Science, Composite material, Flowing Matter, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Porosity, [PHYS]Physics [physics], Surfaces and Interfaces, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, EAU, Homogeneous, Free surface, 0210 nano-technology, Porous medium, Saturation (chemistry), Biotechnology
Abstract: International audience; The convective drying of a composite system made of a porous medium covered with a paste is a situation often encountered with soils, roads, building and cultural heritage materials. Here we discuss the basic mechanisms at work during the drying of a model composite system made of a homogeneous paste covering a simple granular packing. We start by reviewing the rather well-known case of the convective drying of a simple granular packing (i.e. without paste cover), which serves as a reference for physical interpretations. We show that a simple model assuming homogeneous desaturation followed by a progressive development of a dry front from the sample free surface is in agreement with observations of the internal liquid distribution variations in time. In particular, this model is able to reproduce the saturation vs. time curves of various simple granular systems, which supports our understanding of physical mechanisms at work. Then we show the detailed characteristics of drying of initially saturated model composite systems (with kaolin or cellulose paste) with the help of MRI measurements providing the liquid distribution in the sample at different times during the process up to the very last stages of drying. It appears that the granular medium is unaffected (i.e. remains saturated) during an initial period during which the paste shrinks and finally forms a sufficiently rigid porous structure which will not any more shrink later on. Then the drying process is governed by capillary effects down to very low saturation. Over a wide range of saturations both media desaturate homogeneously (within each medium) at different rates which depend on the specific porous structure of the media, so as to maintain capillary equilibrium throughout the sample. During these different stages the drying rate of the whole system remains constant. For sufficiently low saturation in the paste a dry front can develop, both in the paste and the porous medium below, and the drying rate now decreases. These results show that in a drying composite system liquid extraction can occur more or less simultaneously in the different parts of the material up to the very last stages of drying. The corresponding evolution of the distributions of liquid in the different parts of the sample also provides key information for the prediction of ion or particle transport and accumulation in the different parts of a composite system.
Published: 2019
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9. Searching for relevant criteria to distinguish natural vs. anthropogenic TiO 2 nanoparticles in soils

Author: Nathaniel Findling, Camille Larue, Ralf Kaegi, Rémi Tucoulou, Wout De Nolf, Hiram Castillo-Michel, Eduardo Salas-Colera, Ana Elena Pradas del Real, Juan Reyes-Herrera, Géraldine Sarret, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), ID21, European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Swiss Federal Institute for Environmental Science and Technology [Dübendorf] (EAWAG), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre de Recherche sur la Conservation (CRC ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC), Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain] (CSIC), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Swiss Federal Insitute of Aquatic Science and Technology [Dübendorf] (EAWAG), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de géologie de l'ENS (LGENS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: chemistry.chemical_classification, Anatase, Materiales, Chemistry, Materials Science (miscellaneous), Amendment, Física, Química, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Soil structure, Environmental chemistry, Soil water, Particle-size distribution, [SDE]Environmental Sciences, Organic matter, Particle size, 0210 nano-technology, Sludge, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science
Abstract: Nanosized TiO2 is one of the most produced nanomaterials. Agricultural soils are a major compartment of accumulation of TiO2-NPs after release from consumer products into the sewer system, due to the use of sewage sludge as a soil amendment. TiO2 is naturally present in soils, and distinguishing between anthropogenic and natural TiO2 in soils is thus important to assess the risks associated with the increased use of nano-TiO2. Methods to distinguish these materials in complex matrices such as soils are currently lacking. The purpose of this study was, therefore, to search for characteristic physical and chemical properties of natural and engineered nano-TiO2, based on a combination of bulk, micro and nanofocused X-ray fluorescence and X-ray absorption spectroscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and chemical analyses. Digested sewage sludge, agricultural soil and sludge-amended soil were studied by these techniques. The particle size distribution was not a relevant criterion since the sludge and the sludge-amended soil contained a variety of nanometer- and micrometer sized Ti-containing particles. Both the sludge and the soil contained a mixture of rutile and anatase, with a minor proportion of amorphous TiO2. In the sludge, there was no trend relating particle size and Ti mineralogy. The morphology of the TiO2 particles proved to be different in the two matrices, with smooth faceted particles in the sludge and rough irregular ones in the soil. In addition, natural TiO2 particles were included in micro and macroaggregates of the soil and formed intricate assemblages with minerals and organic compounds. In the sludge, TiO2 formed homo and heteroaggregates of simpler structure, richer in organic matter. Thus, the study of the morphology of TiO2 particles and their status in unperturbed mineral–organic assemblages may provide some insights into their origin. The observed differences may attenuate over time, due to the incorporation of the sludge material within the soil structure. We thank the French program LabEx Serenade (ANR-11-LABX-0064) for providing a post doc fellowship and COST ES1205 (ENTER) for funding this project, and EquipEx NanoID (ANR-10-EQPX-0039) for funding equipment needed for the project. ISTerre is also part of Labex OSUG@2020 (ANR10 LABX56). Juan Reyes-Herrera acknowledges the Mexican National Council for Science and Technology (CONACYT) for the funding of his post-doctoral position (CONACYT CVU#177448). We thank the ESRF committee for the provision of beamtime and the staff of ID21, ID16b and BM25 for their assistance during measurements. The HRICP-MS was run by Frederic Candaudap (GET) and Gael Le Roux (EcoLab). We thank Delphine Tisserand, Sarah Bureau and Sylvain Campillo at ISTerre for their technical support, and Fayçal Soufi at Edytem (Chambery, France) for preparing the thin sections. We also thank Brian Sinnet of EAWAG who helped in the sewage sludge production, Hengzhong Zhang for sharing the Ti XANES spectrum of amorphous TiO2, and two anonymous reviewers for their comments and suggestions.
Published: 2018
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10. Pre-failure behaviour of an unstable limestone cliff from displacement and seismic data

Author: P. Mourot, Jean-Luc Got, Jacques Grangeon, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The publication of this article is financed by CNRS-INSU, Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), and MYOTIS
Subjects: Water vapor condensation, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Seismic noise, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Instability, lcsh:TD1-1066, Physics::Geophysics, Cliff, lcsh:Environmental technology. Sanitary engineering, Noise level, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, geography, geography.geographical_feature_category, Drop (liquid), lcsh:QE1-996.5, lcsh:Geography. Anthropology. Recreation, Massif, lcsh:Geology, Amplitude, lcsh:G, General Earth and Planetary Sciences, Seismology, Geology
Abstract: We monitored the displacement and seismic activity of an unstable vertical rock slice in a natural limestone cliff of the southeast Vercors massif, southeast France, during the months preceding its collapse. Displacement measurements showed an average acceleration of the movement of its top, with clear increases in the displacement velocity and in the discrete seismic event production rate during periods where temperature falls, with more activity when rainfall or frost occurs. Crises of discrete seismic events produce high amplitudes in periodograms, but do not change the high frequency base noise level rate. We infer that these crises express the critical crack growth induced by water weakening (from water vapor condensation or rain) of the rock strength rather than to a rapid change in applied stresses. Seismic noise analysis showed a steady increase in the high frequency base noise level and the emergence of spectral modes in the signal recorded by the sensor installed on the unstable rock slice during the weeks preceding the collapse. High frequency seismic noise base level seems to represent subcritical crack growth. It is a smooth and robust parameter whose variations are related to generalized changes in the rupture process. Drop of the seismic noise amplitude was concomitant with the emergence of spectral modes – that are compatible with high-order eigenmodes of the unstable rock slice – during the later stages of its instability. Seismic noise analysis, especially high frequency base noise level analysis may complement that of inverse displacement velocity in early-warning approaches when strong displacement fluctuations occur.
Published: 2018
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11. Automatic estimation of optimal autoregressive filters for the analysis of volcanic seismic activity

Author: Philippe Lesage, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Signal, lcsh:TD1-1066, Quality (physics), lcsh:Environmental technology. Sanitary engineering, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, business.industry, lcsh:QE1-996.5, lcsh:Geography. Anthropology. Recreation, Filter (signal processing), Automation, lcsh:Geology, Filter design, lcsh:G, Autoregressive model, 13. Climate action, Kurtosis, General Earth and Planetary Sciences, Deconvolution, business, Algorithm, Seismology
Abstract: Long-period (LP) events observed on volcanoes provide important information for volcano monitoring and for studying the physical processes in magmatic and hydrothermal systems. Of all the methods used to analyse this kind of seismicity, autoregressive (AR) modelling is particularly valuable, as it produces precise estimations of the frequencies and quality factors of the spectral peaks that are generated by resonance effects at seismic sources and, via deconvolution of the observed record, it allows the excitation function of the resonator to be determined. However, with AR modelling methods it is difficult to determine the order of the AR filter that will yield the best model of the signal. This note presents an algorithm to overcome this problem, together with some examples of applications. The approach described uses the kurtosis (fourth order cumulant) of the deconvolved signal to provide an objective criterion for selecting the filter order. This approach allows the partial automation of the AR analysis and thus provides interesting possibilities for improving volcano monitoring methods.
Published: 2018

12. Microseismic activity analysis for the study of the rupture mechanisms in unstable rock masses

Author: Marta Chiarle, Massimo Arattano, Claudio Scavia, Giovanni Mortara, Marina Pirulli, Cristina Occhiena, David Amitrano, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica [Torino] (IRPI), Consiglio Nazionale delle Ricerche [Roma] (CNR), Department of Structural and Geotechnical Engineering, Politecnico di Torino = Polytechnic of Turin (Polito), Interreg IIIA Alcotra project n. 196 'Permadataroc', Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Politecnico di Torino [Torino] (Polito), Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Climate change, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 010502 geochemistry & geophysics, Permafrost, seismic analysis, 01 natural sciences, Stability (probability), lcsh:TD1-1066, Rockfall, lcsh:Environmental technology. Sanitary engineering, Rock mass classification, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, Data processing, geography, Microseism, geography.geographical_feature_category, climatic change, lcsh:QE1-996.5, lcsh:Geography. Anthropology. Recreation, rockfall, Geophone, lcsh:Geology, lcsh:G, 13. Climate action, General Earth and Planetary Sciences, Geology, Seismology, permafrost degradation, acoustic emissions
Abstract: Rockfalls are common instabilities in alpine areas and can cause significant damage. Since high mountains have been affected by an increasing number of these phenomena in the last years, a possible correlation with permafrost degradation induced by climate change has been hypothesized. To investigate this topic, a monitoring system, made of 5 triaxial geophones and 1 thermometer, was installed in 2007 at the Carrel hut (3829 m a.s.l., Matterhorn, North-western Alps), in the frame of the Interreg IIIA Alcotra project n. 196 "Permadataroc". The preliminary data processing relates to the classification of recorded signals, the identification of the significant microseismic events and the analysis of their distribution in time and space. The first results indicated a possible correlation between clusters of events and temperature trend, and a concentration of events in specific sectors of the rock mass. Research is still in progress. The recording of data for a longer period is planned to fully understand seasonal trends and spatial distribution of microseismic activity, and possible relations with permafrost degradation. Nevertheless, the preliminary observations prove that the monitoring system can detect noises generated by rock slope deformation. Once fully developed, this technique could become a helpful tool for early warning and preliminary stability assessments.
Published: 2018
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13. Active strike-slip faulting in the Chablais area (NW Alps) from earthquake focal mechanisms and relative locations

Author: Jean-Daniel Champagnac, Christian Sue, François Thouvenot, Nicholas Deichmann, Bastien Delacou, Martin Burkhard, Institut de Géologie et d'Hydrogéologie, Université de Neuchâtel (UNINE), Swiss Seismological Service [ETH Zurich] (SED), Institute of Geophysics [ETH Zürich], Department of Earth Sciences [Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)-Department of Earth Sciences [Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth Sciences [ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Department of Earth Sciences [ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Prealpes, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Active fault, Fault (geology), Chablais, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Nappe, relative location, seismotectonics, 0105 earth and related environmental sciences, geography, Focal mechanism, geography.geographical_feature_category, Western Alps, Seismotectonics, Geology, Strike-slip tectonics, [SDE.MCG.CPE]Environmental Sciences/Global Changes/domain_sde.mcg.cpe, Relative location, Active faulting, Tectonics, Sinistral and dextral, active faulting, Seismology
Abstract: Eclogae Geologicae Helvetiae, 98 (2), ISSN:0012-9402, ISSN:1420-9128
Published: 2018
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14. Comparison between seismic vulnerability models and experimental dynamic properties of existing buildings in France

Author: Philippe Guéguen, Pierre-Yves Bard, Clotaire Michel, Pierino Lestuzzi, Swiss Seismological Service [ETH Zurich] (SED), Institute of Geophysics [ETH Zürich], Department of Earth Sciences [ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Department of Earth Sciences [ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich)-Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), Applied Computing and Mechanics Lab. (IMAC), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), VULNERALP project, ARVISE n ◦ ANR-06-PRGCU-007-01,ARVISE n ◦ ANR-06-PRGCU-007-01, Department of Earth Sciences [Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)-Department of Earth Sciences [Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich] (D-ERDW), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-06-RGCU-0007,ARVISE,Analyse et Réduction de la Vulnérabilité sISmique du bâti Existant(2006)
Subjects: Identification, Engineering, Earthquake engineering, Ambient vibrations, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 0211 other engineering and technologies, Capacity curve, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 020101 civil engineering, Rc Buildings, 02 engineering and technology, Seismic noise, Vibration, 0201 civil engineering, Seismic analysis, Vulnerability assessment, 11. Sustainability, Frequency relationships, Shear wall, Variability, Periods, Resonance frequency, Civil and Structural Engineering, Formulas, 021110 strategic, defence & security studies, business.industry, Systems, Experimental data, Building and Construction, Structural engineering, Fundamental frequency, Masonry, Geotechnical Engineering and Engineering Geology, Geophysics, business, Seismology
Abstract: International audience; Elastic fundamental frequency is a key-parameter of simplified seismic design and vulnerability assessment methods. Empirical relationships exist in codes to estimate this frequency but they miss experimental data to validate them accounting for national feature of building design and, above all, corresponding uncertainties. Even if resonance frequency extracted from ambient vibrations may be larger than the elastic frequency (at yield) generally used in earthquake engineering, ambient vibration recordings may provide a large set of data for statistical analysis of periods versus building characteristics relationships. We recorded ambient vibrations and estimated the fundamental frequency of about 60 buildings of various types (RC and masonry) in Grenoble City (France). These data complete the set existing yet, made of 26 RC-buildings of Grenoble (Farsi and Bard 2004) and 28 buildings in Nice (France) (Dunand 2005). Statistical analysis of these experimental data was performed for fundamental frequencies of RC shear wall structures and the results are compared with existing relationships. Only building height or number of stories has a statistical relevancy to estimate the resonance frequency but the variability associated to the proposed relationships is large. Moreover, we compared the elastic part of capacity curves of RC and masonry buildings used in the European Risk-UE method for vulnerability assessment with the experimental frequencies. The variability is also large and the curves may not be consistent with French existing buildings.
Published: 2018
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15. Sampling, defining, characterising and modeling the rhizosphere—the soil science tool box

Author: Géraldine Sarret, Axel Göttlein, Bernd Nowack, Jörg Luster, Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Avalanche Research WSL, Center of Life and Food Sciences Weihenstephan, Division of Forest Nutrition and Water Resources, Gouvernement allemand, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research (EMPA), Gouvernement suisse, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL, Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Rhizosphere, Biogeochemical cycle, Chemistry, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Soil Science, Soil chemistry, Soil science, 04 agricultural and veterinary sciences, Plant Science, 15. Life on land, 01 natural sciences, Spatial heterogeneity, Soil structure, Soil water, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Geophysics, Imaging, Isotope probing, Microcosms, Soil solution, Spectroscopy, Microcosm, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Water content, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; We review methods and models that help to assess how root activity changes soil properties and affects the fluxes of matter in the soil. Subsections discuss (1) experimental systems including plant treatments in artificial media, studying the interaction of model root and microbial exudates with soil constituents, and microcosms to distinguish between soil compartments differing in root influence, (2) the sampling and characterization of rhizosphere soil and solution, focusing on the separation of soil at differentdistances from roots and the spatially resolved sampling of soil solution, (3) cutting-edge methodologies to study chemical effects in soil, including the estimation of bioavailable element or ion contents (biosensors, diffusive gradients in thin-films), studying the ultrastructure of soil components, localizing elements and determining their chemical form (microscopy, diffractometry, spectroscopy), tracing the compartmentalization of substances in soils (isotope probing, autoradiography), and imaging gradients insitu with micro electrodes or gels or filter papers containing dye indicators, (4) spectroscopic and geophysical methods to study the plants influence on the distribution of water in soils, and (5) the modeling of rhizosphere processes. Macroscopic models with a rudimentary depiction of rhizosphere processes are used to predict water or nutrient requirements by crops and forests, to estimate biogeochemical element cycles, to calculate soil water transport on a profile scale, or to simulate the development of root systems. Microscopic or explanatory models are based on mechanistic or empirical relations that describe processes on a single root or root system scale and/or chemical reactions in soil solution. We conclude that in general we have the tools at hand to assess individual processes on the microscale under rather artificial conditions. Microscopic, spectroscopic and tracer methods to look at processes in small “aliquots” of naturally structured soil seem to step out of their infancy and have become promising tools to better understand the complex interactions between plant roots, soil and microorganisms. On the field scale, while there are promising first results on using non-invasive geophysical methods to assess the plant's influence on soil moisture, there are no such tools in the pipeline to assess the spatial heterogeneity of chemical properties and processes in the field. Here, macroscopic models have to be used, or model results on the microscopic level have to be scaled up to the whole plant or plot scale. Upscaling is recognized as a major challenge.
Published: 2018
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16. Long-lasting seismic repeaters in the Central Basin of the Main Marmara Fault

Author: Schmittbuhl, Jean, Karabulut, H., Lengline, O., Bouchon, M., Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST), Observatory and Earthquake Research Institute, Bogazicj University, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Boǧaziçi üniversitesi = Boğaziçi University [Istanbul], Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Boğaziçi University [Istanbul], Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016
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17. Dielectric spectroscopy of artificial faeces for smouldering applications

Author: Satie, Cachan, Bore, Thierry, Placko, D., Taillade, Frédéric, Sabouroux, P., Himbert, Marc, Wagner, Norman, Delepine Lesoille, Sylvie, Six, Gonzague, Daout, Franck, Lesoille-Delepine, S., Lynch, Jerome, Yun, Chung-Bang, Wang, Kon-Well, Yerman, L., Serna, M. Llano, Wall, H., Torero, J., Scheuerman, A., Laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM (LCM), Laboratoire National de Métrologie et d'Essais [Trappes] (LNE )-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), HIPE (HIPE), Institut FRESNEL (FRESNEL), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA), Département Mesure, Auscultation et Calcul Scientifique (LCPC/MACS), Groupe d'Electromagnétisme Appliqué (GEA), Université Paris Nanterre (UPN), BRE / Centre for fire safety engineering, University of Edinburgh, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU)
Subjects: Smouldering, Permittivity, Materials science, Electromagnetics, 0211 other engineering and technologies, 02 engineering and technology, Dielectric, Network analyzer (electrical), 01 natural sciences, Dielectric spectroscopy, 010309 optics, [SPI]Engineering Sciences [physics], 0103 physical sciences, Composite material, Porous medium, Water content, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 021101 geological & geomatics engineering
Abstract: Our objective is to develop an analysis concept in order to measure the in situ estimation of state parameter, such as water content, during smouldering of waste and sand mixtures. High frequency electromagnetic (HF EM) method presents a high potential for the quantitative estimation of state parameter in porous media. However, it provides indirect measurement: the major challenge is to derive robust relationship between the performed measured permittivity and the parameter under interest. Thus, laboratory measurement of dielectric properties of waste and sand mixtures under controlled boundary are urgently needed. In this preliminary study, the relative effective complex permittivity of artificial faeces was studied over the 50°MHz–3°GHz frequency range with network analyzer technique in combination with homemade open ended coaxial method. In a first step, the effect of water content on dielectric properties was investigated. The results have shown an important dispersion for the imaginary part which can be related to interface process and a systematic increase of the permittivity with water content. In a second step, a shrinking test was monitored with the homemade probe. The relative complex permittivity shows a nonlinear evolution with gravimetric water content and show marked transitions during the decrease of water content. The results of combined investigations have shown the potential of HF EM techniques for quantitative monitoring of the hydraulic state of waste and sand mixtures during smouldering combustion.
Published: 2016
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18. Relationship between turbidity and total suspended solids concentration within a combined sewer system

Author: Bruno J. Lemaire, Bruno Tassin, Ali Hannouche, Gwenaël Ruban, Claude Joannis, Ghassan Chebbo, laboratoire Eau, Environnement et Systèmes Urbains (LEESU), AgroParisTech-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), SEPIA Conseils (entreprise), SEPIA Conseils, Observatoire des polluants urbains [Paris] (OPUR), Assainissement, Division Eau et Environnement (LCPC/EAU), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), and Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)
Subjects: wet weather, Environmental Engineering, Wet weather, TSS concentration, Rain, 0207 environmental engineering, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Nephelometry and Turbidimetry, Environmental monitoring, Computer Simulation, Water Pollutants, Drainage, Turbidity, 020701 environmental engineering, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Total suspended solids, Hydrology, [STAT.AP]Statistics [stat]/Applications [stat.AP], Sewage, variability, Drainage, Sanitary, Sampling (statistics), calibration, turbidity, 6. Clean water, Linear relationship, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Combined sewer, dry weather, Monte Carlo Method, Environmental Monitoring
Abstract: 8 pages; International audience; This article confirms the existence of a strong linear relationship between turbidity and total suspended solids (TSS) concentration. However, the slope of this relation varies between dry and wet weather conditions, as well as between sites. The effect of this variability on estimating the instantaneous wet weather TSS concentration is assessed on the basis of the size of the calibration dataset used to establish the turbidity - TSS relationship. Results obtained indicate limited variability both between sites and during dry weather, along with a significant inter-event variability. Moreover, turbidity allows an evaluation of TSS concentrations with an acceptable level of accuracy for a reasonable rainfall event sampling campaign effort.
Published: 2011
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19. Structural study of the Ballandaz landslide (French Alps) using geophysical imagery

Author: Stéphane Garambois, Gilles Grandjean, Jean-Christophe Gourry, Olivier Sanchez, Adnand Bitri, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Risques, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Financed by BRGM and the ANR/PGCU-SIGMA project., ANR-SIGMA, ANR-05-PGCU-0008,SIGMA,Surveillance des régimes cinématiques des glissements de terrain lents et récurrents en relation avec les changements climatiques(2005), Risques (Risques), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Lithology, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Bedrock, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Seismic site effects, Landslide, Geophysics, 010502 geochemistry & geophysics, Seismics, 01 natural sciences, Depth sounding, Basement, Facies, ERT, Inclinometer, French Alps, Geomorphology, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; This study of the Ballandaz landslide (Savoie, French Alps) was carried out as part of the ANR/PGCU-SIGMA research project. Its aim was to characterize the slope by different methods of geophysical imagery, and then use this characterization to provide a combined interpretation of the morpho-structures in order to simulate the geomechanical behavior of the sliding mass. First, electromagnetic mapping was used to identify the variations of the surface lithology and moisture from which one can more precisely locate the active zone of the slope. Then, electrical and seismic 2D imagery methods were used along several transverse and longitudinal profiles in order to produce electrical resistivity and seismic-velocity depth sections showing up the slope's structures. The H/V method was also tested locally to determine the depth to basement so as to complement the profiles: it reveals potential seismic site effects from the deeper structures. Helped by drilling and inclinometer surveys, the geophysical interpretations have revealed the various units structuring the landslide: (i) the active, very heterogeneous shallow level overlying (ii) a more rigid, less porous, and probably stable shallow bedrock, (iii) boulders, and (iv) the sound geological basement of quartzite and gypsiferous facies. The study has shown the usefulness of combining such different sounding techniques for studying complex environments like landslides; it has also revealed the limitations of each method when used for studying very heterogeneous environments.
Published: 2011
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20. Hydroacoustic monitoring of a salt cavity: an analysis of precursory events of the collapse

Author: François Lebert, Séverine Bernardie, Guénolé Mainsant, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Risques (Risques), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GISOS, Risques, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: High energy, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Salt mine, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], precursor, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Cerville, Underground mining (hard rock), [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], cavity, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Signal, lcsh:TD1-1066, Acoustic emission, GISOS, medicine, hydroacoustic, Statistical analysis, lcsh:Environmental technology. Sanitary engineering, Collapse (medical), lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, lcsh:QE1-996.5, lcsh:Geography. Anthropology. Recreation, lcsh:Geology, monitoring, collapse, lcsh:G, General Earth and Planetary Sciences, salt mine, PACS.93.30.Ge, medicine.symptom, Rock failure, Geology, Seismology
Abstract: One of the main features of "post mining" research relates to available methods for monitoring mine-degradation processes that could directly threaten surface infrastructures. In this respect, GISOS, a French scientific interest group, is investigating techniques for monitoring the eventual collapse of underground cavities. One of the methods under investigation was monitoring the stability of a salt cavity through recording microseismic-precursor signals that may indicate the onset of rock failure. The data were recorded in a salt mine in Lorraine (France) when monitoring the controlled collapse of 2 000 000 m3 of rocks surrounding a cavity at 130 m depth. The monitoring in the 30 Hz to 3 kHz frequency range highlights the occurrence of events with high energy during periods of macroscopic movement, once the layers had ruptured; they appear to be the consequence of the post-rupture rock movements related to the intense deformation of the cavity roof. Moreover the analysis shows the presence of some interesting precursory signals before the cavity collapsed. They occurred a few hours before the failure phases, when the rocks were being weakened and damaged. They originated from the damaging and breaking process, when micro-cracks appear and then coalesce. From these results we expect that deeper signal analysis and statistical analysis on the complete event time distribution (several millions of files) will allow us to finalize a complete typology of each signal families and their relations with the evolution steps of the cavity over the five years monitoring.
Published: 2011
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21. Shallow-structure characterization by 2D elastic full-waveform inversion

Author: Fayçal Rejiba, Jean Virieux, Stéphane Operto, Anouar Romdhane, Romain Brossier, Gilles Grandjean, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Risques (Risques), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux (SISYPHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-SEISCOPE, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Risques, Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, and Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: landslide, Offset (computer science), 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], finite element analysis, seismology, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, topography (Earth), Full waveform inversion, Geochemistry and Petrology, Discontinuous Galerkin method, Galerkin method, 0105 earth and related environmental sciences, Decimation, minimisation, inverse problems, Inversion (meteorology), geomorphology, geophysical techniques, Inverse problem, Geodesy, rocks, convergence of numerical methods, 93.85.Rt, 93.85.Bc, 91.30.Jk, 91.60.Ba, 93.30.Ge, 02.70.Dh, frequency-domain analysis, Geophysics, geophysical signal processing, Newton method, Surface wave, Frequency domain, elasticity, Algorithm, Geology
Abstract: International audience; Assessing the effectiveness of elastic full-waveform-inversion (FWI) algorithms when applied to shallow 2D structures in the presence of a complex topography is critically important. By using FWI, we overcome inherent limitations of conventional seismic methods used for near-surface prospecting (acoustic tomography and multichannel spectral analysis of surface waves). The elastic forward problem, formulated in the frequency domain, is based on a mixed finite-element P0-P1 discontinuous Galerkin method to ensure accurate modeling of complex topography effects at a reasonable computing cost. The inversion problem uses an FWI algorithm to minimize the misfit between observed and calculated data. Based on results from a numerical experiment performed on a realistic landslide model inspired from the morphostructure of the Super-Sauze earthflow, we analyzed the effect of using a hierarchical preconditioning strategy, based on a simultaneous multifrequency inversion of damped data, to mitigate the strong nonlinearities coming from the surface waves. This strategy is a key point in alleviating the strong near-surface effects and avoiding convergence toward a local minimum. Using a limited-memory quasi-Newton method improved the convergence level. These findings are analogous to recent applications on large-scale domains, although limited source-receiver offset ranges, low-frequency content of the source, and domination of surface waves on the signal led to some difficulties. Regarding the impact of data decimation on the inversion results, we have learned that an inversion restricted to the vertical data component can be successful without significant loss in terms of parameter imagery resolution. In our investigations of the effect of increased source spacing, we found that a sampling of 4 m (less than three times the theoretical maximum of one half-wavelength) led to severe aliasing.
Published: 2011
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22. A thermal active restrained shrinkage ring test to study the early age concrete behaviour of massive structures

Author: Matthieu Briffaut, Farid Benboudjema, Jean-Michel Torrenti, Georges Nahas, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), Département Matériaux (LCPC/MAT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Laboratoire de Mécanique et Technologie (LMT), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
Subjects: STRUCTURE, Materials science, 0211 other engineering and technologies, 020101 civil engineering, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, 0201 civil engineering, [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], Brass, [SPI]Engineering Sciences [physics], [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], 021105 building & construction, Thermal, medicine, General Materials Science, Composite material, Reinforcement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Shrinkage, Fissure, BETON JEUNE, Building and Construction, FISSURATION DE RETRAIT, Durability, [SPI.GCIV]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering, Cracking, medicine.anatomical_structure, visual_art, Hardening (metallurgy), visual_art.visual_art_medium, ESSAI EN LABORATOIRE
Abstract: In massive concrete structures, cracking may occur during hardening, especially if autogenous and thermal strains are restrained. The concrete permeability due to this cracking may rise significantly and thus increase leakage (in tank, nuclear containment…) and reduce the durability. The restrained shrinkage ring test is used to study the early age concrete behaviour (delayed strains evolution and cracking). This test shows, at 20 °C and without drying, for a concrete mix which is representative of a French nuclear power plant containment vessel (w/c ratio equal to 0.57), that the amplitude of autogenous shrinkage (about 40 μm/m for the studied concrete mix) is not high enough to cause cracking. Indeed, in this configuration, thermal shrinkage is not significant, whereas this is a major concern for massive structures. Therefore, an active test has been developed to study cracking due to restrained thermal shrinkage. This test is an evolution of the classical restrained shrinkage ring test. It allows to take into account both autogenous and thermal shrinkages. Its principle is to create the thermal strain effects by increasing the temperature of the brass ring (by a fluid circulation) in order to expand it. With this test, the early age cracking due to restrained shrinkage, the influence of reinforcement and construction joints have been experimentally studied. It shows that, as expected, reinforcement leads to an increase of the number of cracks but a decrease of crack widths. Moreover, cracking occurs preferentially at the construction joint.
Published: 2011
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23. Influence of sliding interfaces on the response of a layered viscoelastic medium under a moving load

Author: Denis Duhamel, Armelle Chabot, Olivier Chupin, Jean-Michel Piau, Département Infrastructures et Mobilité (LCPC/IM), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Direction scientifique (LCPC/DS), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Dynamique des structures et identification, Laboratoire Navier (navier umr 8205), and École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
Subjects: Interface condition, Coordinate system, 0211 other engineering and technologies, Geometry, 02 engineering and technology, Slip (materials science), CHARGE MOBILE, Viscoelasticity, Stress (mechanics), [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [SPI.GCIV.IT]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering/Infrastructures de transport, [PHYS.MECA.STRU]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Structural mechanics [physics.class-ph], 0203 mechanical engineering, Materials Science(all), Modelling and Simulation, 021105 building & construction, [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], General Materials Science, Boundary value problem, Pavement engineering, Mathematics, Mechanical Engineering, Applied Mathematics, Linear system, Mathematical analysis, Moving load, Moving load problem, Condensed Matter Physics, INTERFACE, Spectral methods, 020303 mechanical engineering & transports, VISCOELASTICITE, [SPI.MECA.STRU]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Structural mechanics [physics.class-ph], Mechanics of Materials, Modeling and Simulation, Spectral method, Layered viscoelastic medium
Abstract: This article presents a method to compute the response of a viscoelastic layered half-space to a moving load when interlayer slip is considered. The Navier equations of equilibrium are solved for each layer in the frequency domain. The solution in the spatial coordinate system is subsequently obtained by means of Fast Fourier Transform and quadrature rules applied to integrable singularities. Following the global solution technique, the developed method compiles all the interface and the boundary conditions within a global matrix and it solves a unique linear system per couple of wave numbers. This method proves to be effective and is validated in an elastic case by comparison with the ALIZE-LCPC software that implements the Burmister axisymmetric solution. The influence of the interface sliding condition on the response of a layered viscoelastic medium is studied through an application to pavement structures. In this application, the effect of the load speed on vertical and horizontal profiles of the longitudinal strain and the normal stress is analyzed. It is shown, inter alia, that the maximum extension in the medium is not systematically observed at the location of an interface and that, as expected, low speeds and interlayer slip are more damaging to the structure when either a strain or a stress criterion is considered.
Published: 2010
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24. Physico-chemical analysis of five hard bitumens: Identification of chemical species and molecular organization before and after artificial aging

Author: I. Mabille, M. Le Guern, Emmanuel Chailleux, Fabienne Farcas, S Dreessen, Département Matériaux (LCPC/MAT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Centre de Recherche de TOTAL, and Laboratoire de Génie des Procédés Plasmas et Traitement de Surfaces
Subjects: General Chemical Engineering, Size-exclusion chromatography, 0211 other engineering and technologies, Energy Engineering and Power Technology, Fraction (chemistry), BITUME, 02 engineering and technology, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, law.invention, Gel permeation chromatography, chemistry.chemical_compound, Differential scanning calorimetry, law, 021105 building & construction, Flame ionization detector, Asphaltene, Chromatography, PHYSICO CHIMIE, Chemistry, Silica gel, ANALYSE CHIMIQUE, Organic Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, VIEILLISSEMENT, Fuel Technology, Asphalt, ASPHALTENE, 0210 nano-technology
Abstract: The present paper focuses on a physico-chemical analysis of five different types of bitumens, both before and after aging. These bitumen samples were chosen based on: the original crude oil (straight-run bitumens with different asphaltene and crystallized fraction contents), mode of refining (straight-run vs. half-blown bitumen), and modifier characteristics (straight-run vs. polyphosphoric acid (PPA)-modified bitumen). The aim of this study is to determine both the aging effect on chemical species and the chemical organization as a function of the type of bitumen sample. In order to obtain information on bitumen chemistry, n-heptane precipitation (Standard NF EN 12591), IATROSCAN chromatography (coupling between a thin-layer liquid chromatography on a silica gel and a flame ionization detector), FTIR spectroscopy and differential scanning calorimetry (DSC) have all been used. Size exclusion chromatography under “high-speed” conditions (HS-SEC), which yields information relative to asphaltene associations, was also introduced. Several years of road aging were simulated through 25 h of a pressure aging vessel (PAV) test. The coupling of IATROSCAN chromatography and n-heptane precipitation made it possible to identify and quantify polar resins. In accordance with previous studies, the use of HS-SEC combined with IATROSCAN chromatography indicates that a modification by PPA leads to an increase in asphaltene content and a more dispersed asphaltene structure than that found in pure bitumen. This same conclusion can be drawn from observations of the half-blown bitumen sample. The half-blown bitumen actually contains less asphaltene than one of the straight-run bitumens in the study; furthermore, its asphaltenes are more highly agglomerated. These results demonstrate that asphaltene association does not systematically depend on quantity alone, as its chemical type also enters into play. Moreover, during aging, even though asphaltene content is increasing for all bitumen samples, its agglomeration is still highly dependent on the type of bitumen. It would therefore appear that the presence of crystallized fractions exerts a major influence on this process.
Published: 2010
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25. Relationships between inherited crustal structures and seismicity in the western Alps inferred from 3D structural modeling

Author: François Thouvenot, Julien Fréchet, Gabriel Courrioux, Pierre Tricart, Christian Sue, Philippe Calcagno, Domaines Océaniques (LDO), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Observatoire des Sciences de l'Univers-Institut d'écologie et environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines (LGCA), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Swiss National Science Foundation (grant #21-61684-00 and #200020-101625/1), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Domaines Océaniques ( LDO ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut d'écologie et environnement-Observatoire des Sciences de l'Univers-Université de Brest ( UBO ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ), Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines ( LGCA ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble ( OSUG ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Institut de physique du globe de Strasbourg ( IPGS ), Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique ( LGIT ), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Laboratoire Central des Ponts et Chaussées ( LCPC ) -Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre )
Subjects: [ SDU.STU.GM ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Active tectonics, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Western Alps, Structural system, Geology, Thrust, Induced seismicity, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Nappe, 3D crustal structures, GéoFrance3D, Penninic, Structural modeling, Sedimentary rock, Extensional tectonics, Alpine seismicity, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Digital elevation model, Seismology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: We developed a 3-D structural model of a key area in the southwestern Alps, at the boundary between the external and internal zones. Six geological bodies are analyzed: internal and external basements, Briançonnais and Piemontais zones (internal sedimentary cover nappes), exotic flyschs, and external sedimentary cover. 3D volumes of each geological body are modeled using the structural map of the area projected on the Digital Elevation Model (DEM) and 5 cross-sections. The global model is interpolated from the map, DEM, and cross sections, using the potential field method, and represented by a Voronoï diagram. The final 3D-model is used as a structural frame to plot the earthquakes of the GéoFrance3D database, allowing to precisely and quantitatively investigate the relationships between crustal structures and current seismic activity of the belt. The boundary between external and internal zones corresponds to the so-called Crustal Penninic Thrust (CPT), which is a former Oligocene major thrust. Our model establishes that this former thrust represents the western limit of the seismic activity along the Briançonnais seismic arc, currently undergoing extensional tectonics.
Published: 2010
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26. Experimental and numerical investigation of friction-induced vibration of a beam-on-beam in contact with friction

Author: Laurent Baillet, Anissa Meziane, Bernard Laulagnet, Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures [Villeurbanne] (LaMCoS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Laboratoire Vibrations Acoustique (LVA), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut des Sciences de la Terre [2011-2015] (ISTerre [2011-2015]), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [1985-2015] (OSUG [1985-2015]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Engineering, Acoustics and Ultrasonics, Finite elements, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Instability, 0203 mechanical engineering, Contact, 0103 physical sciences, Time domain, 010301 acoustics, [SPI.ACOU]Engineering Sciences [physics]/Acoustics [physics.class-ph], Coalescence (physics), Friction-induced instabilities, Computer simulation, business.industry, Squeal, Mechanics, Structural engineering, Finite element method, Dynamics, [PHYS.MECA.ACOU]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Acoustics [physics.class-ph], Vibration, 020303 mechanical engineering & transports, Experimental system, business, Beam (structure)
Abstract: International audience; The vibrations generated by friction are responsible for various noises such as squealing, squeaking and chatter. Although these phenomena have been studied for a long time, it is not well-understood. In this study, an experimental and numerical study of friction-induced vibrations of a system composed of two beams in contact is proposed. The experimental system exhibits periodic steady state vibrations of different types. To model and understand this experimental vibratory phenomenon, complex eigenvalue and dynamic transient analyses are performed. In the linear complex eigenvalue analysis, flutter instability occurs via the coalescence of two eigenmodes of the system. This linear study provides an accurate value of the experimental frequency of vibration. To understand what happens physically during friction-induced instability, a dynamic transient analysis that takes account of the non-linear aspect of a frictional contact is performed. In this analysis, friction-induced instability is characterized by self-sustained vibrations and by stick, slip and separation zones occurring at the surface of the contact. The results stemming from this analysis show that good correlation between numerical and experimental vibrations can be obtained (in time and frequency domains). Moreover, time domain simulations permit understanding the physical phenomena involved in two different vibratory behaviours observed experimentally. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Published: 2010
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27. The structure of schwertmannite, a nanocrystalline iron oxyhydroxysulfate

Author: Vicente Timón, Alejandro Fernandez-Martinez, Gabriel J. Cuello, Gabriela Roman-Ross, Carles Ayora, John E. Daniels, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Laue-Langevin (ILL), ILL, Estación Experimental del Zaidín (EEZ), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Departament of Chemistry, Universitat de Girona (UdG), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDAEA), EXPLORA-DOC, Spanish R+D contract CTM2007-66724-C02-01/TECNO, grant of the Catalonia Supercomputing Centre (CESCA), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Estacion Experimental del Zaidin, CSIC, and Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain] (CSIC)
Subjects: Pair distribution function, Akaganéite, Iron, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Inorganic chemistry, chemistry.chemical_element, 010501 environmental sciences, engineering.material, 010502 geochemistry & geophysics, DFT, 01 natural sciences, Selenate, X-ray, chemistry.chemical_compound, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Geochemistry and Petrology, Sulfate, Arsenic, 0105 earth and related environmental sciences, Inner sphere complex, Schwertmannite, Arsenate, Structure, Crystallography, Geophysics, chemistry, engineering, Outer sphere electron transfer, [PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], Diffraction, [SDU.STU.MI]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Mineralogy
Abstract: International audience; Schwertmannite is a poorly crystalline mineral that forms ochre rusts and precipitates in acid mine environments. Despite its ubiquity and its role as scavenger of important contaminants such as arsenic or selenium, its structure has not been yet determined. Here, a structure for schwertmannite is presented based on pair distribution function (PDF) data, X-ray diffraction (XRD) analyses and density functional theory (DFT) calculations. We propose a structure formed by a deformed frame of iron octahedra similar to that of akaganeite. Simulations of X-ray diffraction patterns unveil the presence of long-range order associated with the position of the sulfate molecules, providing a useful way to discern two types of sulfate complexes in the structure. The simulations suggest that two sulfate molecules per unit cell are present in the structure forming one outer sphere and one inner sphere complex inside the channels formed by iron octahedra. Knowledge of the positions of the sulfates in the structure will help to better understand exchange processes with oxyanions of trace contaminants such as arsenate, chromate or selenate, that strongly influence their biogeochemical cycling in mining ecosystems.
Published: 2010
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28. An Introduction to Data Assimilation and Predictability in Geomagnetism

Author: Alexandre Fournier, Gauthier Hulot, Nicolas Gillet, Andrew Tangborn, Weijia Kuang, Florian Lhuillier, Dominique Jault, Julien Aubert, Elisabeth Canet, Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Planetary Geodynamics Laboratory [Greenbelt], NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Joint Center for Earth Systems Technology [Baltimore] (JCET), NASA Goddard Space Flight Center (GSFC)-University of Maryland [Baltimore County] (UMBC), University of Maryland System-University of Maryland System, Institut für Geophysik [Zürich], Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), LEFE ASSIMILATION program, CMG Program, grant EAR-0327875, ANR-06-BLAN-0284,VS-QG,Modélisation quasi-géostrophique des variations rapides du champ magnétique terrestre(2006), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), University of Maryland [Baltimore County] (UMBC), University of Maryland System-University of Maryland System-NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), and ANR: VS-QG (grant number BLAN06-2.155316),VS-QG (grant number BLAN06-2.155316)
Subjects: Satellite magnetics, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Meteorology, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Computer science, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Earth's core dynamics, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Physics::Geophysics, Data assimilation, Statistical physics, Inverse theory, Predictability, Trajectory (fluid mechanics), 0105 earth and related environmental sciences, Geomagnetic secular variation, Astronomy and Astrophysics, Secular variation, Earth's magnetic field, Space and Planetary Science, Dynamo: theories and simulations, Data quality, Physics::Space Physics, Dynamo theory
Abstract: International audience; Data assimilation in geomagnetism designates the set of inverse methods for geomagnetic data analysis which rely on an underlying prognostic numerical model of core dynamics. Within that framework, the time-dependency of the magnetohydrodynamic state of the core need no longer be parameterized: The model trajectory (and the secular variation it generates at the surface of the Earth) is controlled by the initial condition, and possibly some other static control parameters. The primary goal of geomagnetic data assimilation is then to combine in an optimal fashion the information contained in the database of geomagnetic observations and in the dynamical model, by adjusting the model trajectory in order to provide an adequate fit to the data. The recent developments in that emerging field of research are motivated mostly by the increase in data quality and quantity during the last decade, owing to the ongoing era of magnetic observation of the Earth from space, and by the concurrent progress in the numerical description of core dynamics. In this article we review briefly the current status of our knowledge of core dynamics, and elaborate on the reasons which motivate geomagnetic data assimilation studies, most notably (a) the prospect to propagate the current quality of data backward in time to construct dynamically consistent historical core field and flow models, (b) the possibility to improve the forecast of the secular variation, and (c) on a more fundamental level, the will to identify unambiguously the physical mechanisms governing the secular variation. We then present the fundamentals of data assimilation (in its sequential and variational forms) and summarize the observations at hand for data assimilation practice. We present next two approaches to geomagnetic data assimilation: The first relies on a three-dimensional model of the geodynamo, and the second on a quasi-geostrophic approximation. We also provide an estimate of the limit of the predictability of the geomagnetic secular variation based upon a suite of three-dimensional dynamo models. We finish by discussing possible directions for future research, in particular the assimilation of laboratory observations of liquid metal analogs of Earth's core.
Published: 2010
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29. How is Volcano Seismicity Different from Tectonic Seismicity?

Author: Jean-Robert Grasso, Paola Traversa, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Volume EC-FP6 Contract Numbers 08471, TRIGS Contract Numbers 043386, and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Waiting time, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Forcing (mathematics), Induced seismicity, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Tectonics, Geophysics, Volcano, 13. Climate action, Geochemistry and Petrology, [SDU.STU.VO]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Volcanology, Gamma distribution, Orders of magnitude (length), Geology, Aftershock, Seismology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; We analyze the temporal patterns of volcano seismicity using the statistics of waiting times between subsequent earthquakes. We compare waiting time distributions of seismicity at Mt. Etna and Mt. Vesuvius volcanoes during (1) inter-eruption phases and (2) dyke propagations, with those of tectonic seismicity using the southern California catalog. For inter-eruption phases, no matter their duration, statistics of inter-event times are well approximated by the gamma distribution. This allows us to compute the proportion of background uncorrelated events (Molchan, 2005; Hainzl et al., 2006), which is recovered in the range 20%-40% for Vesuvius, three Etna inter-eruptive periods, and the southern California catalog. It argues for roughly 70% of earthquake activity to be cascades of aftershocks for both volcano inter-eruptive and tectonic seismicity. On the contrary, statistics of inter-event times recorded during both the 2001 and 2002 intrusive episodes at the Etna volcano reject the gamma distribution to describe the observations. These seismic crises are characterized by an average seismicity rate about 2 orders of magnitude larger than that of inter-eruptive periods. It suggests that the origin of the specificity of waiting time patterns during dyke injections is driven by the external forcing rate. Using the epydemic type aftershock sequences model simulations we explore the effect of seismicity rate increases on inter-event time distributions. Departures from the gamma law progressively emerges from both (1) an increase of the background seismicity rate and (2) a screening effect. It prevents us from quantifying the portion of uncorrelated seismicity within the considered catalog and from clearly quantifying the forcing rate that characterizes the volcano dynamics during dyke intrusions.
Published: 2010
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30. On the relationship between cycles of eruptive activity and growth of a volcanic edifice

Author: Claude Jaupart, Virginie Pinel, Fabien Albino, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EU project VOLUME (Contract 18471), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
Subjects: geography, Physical model, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Country rock, magmatic system evolution, Magma chamber, Induced seismicity, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Instability, Geophysics, Volcano, catastrophic eruptions, 13. Climate action, Geochemistry and Petrology, Magma, [SDU.STU.VO]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Volcanology, Caldera, eruptive rates, Geology, Seismology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; The behaviour of a magma plumbing system during a cycle of volcanic edifice growth is investigated with a simple physical model. Loading by an edifice at Earth's surface changes stresses in the upper crust and pressures in a magma reservoir. In turn, these changes affect magma ascent from a deep source to the reservoir and from reservoir to Earth's surface. The model plumbing system is such that a hydraulic connection is maintained at all times between the reservoir and a deep magma source at constant pressure. Consequently the input rate of magma into the reservoir is predicted by the model rather than imposed as an input parameter. The open hydraulic connection model is consistent with short-term measurements of deformation and seismicity at several active volcanoes. Threshold values for the reservoir pressure at the beginning and end of eruption evolve as the edifice grows and lead to long-term changes of eruption rate. Depending on the dimensions and depth of the reservoir, the eruption rate follows different trends as a function of time. For small reservoirs, the eruption rate initially increases as the edifice builds up and peaks at some value before going down. The edifice size at the peak eruption rate provides a constraint on the reservoir shape and depth. Edifice decay or destruction leads to resumption of eruptive activity and a new eruption cycle. A simple elastic model for country rock deformation is valid over a whole eruptive cycle extending to the cessation of eruptive activity. For large reservoirs, an elastic model is only valid over part of an eruptive cycle. Long-term stress changes eventually lead to reservoir instability in the form of either roof collapse and caldera formation or reservoir enlargement in the horizontal direction.
Published: 2010
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31. Concrete calcium leaching at variable temperature: Experimental data and numerical model inverse identification

Author: T. de Larrard, Frederic Deleruyelle, Farid Benboudjema, Jean-Baptiste Colliat, Jean-Michel Torrenti, Laboratoire de Mécanique et Technologie (LMT), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Matériaux (LCPC/MAT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), ANR-06-RGCU-0001,APPLET,Durée de vie des ouvragresen béton : Approche Prédictive PerformantieILE et probabilisTE(2006), and Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
Subjects: Materials science, General Computer Science, 0211 other engineering and technologies, General Physics and Astronomy, Mineralogy, 02 engineering and technology, Thermal diffusivity, Tortuosity, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], 021105 building & construction, General Materials Science, Porosity, Parametric statistics, Finite volume method, Mass balance, System identification, General Chemistry, Mechanics, 021001 nanoscience & nanotechnology, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Computational Mathematics, Mechanics of Materials, Leaching (metallurgy), 0210 nano-technology
Abstract: International audience; A simplified model for calcium leaching in concrete is presented. It is based on the mass balance equation for calcium in the porous material. This model is implemented in a Finite Volume code and validated by comparison between numerical simulations and experimental results found in the literature, for cement pastes and mortars as well as for concretes, with a satisfactory agreement. Then, a parametric survey has been performed. It enlightens the large influence of porosity and diffusivity on the leaching kinetic. In complement, a large experimental campaign, which aims at acquiring data on the material characteristics variability (within several batches for a same concrete mix design) has been undertaken. This campaign investigates porosity and the degradation depth at different times considering accelerated leaching under variable temperature. Nevertheless, the coefficient of tortuosity (which partially controls diffusivity in concrete) cannot be directly measured, although it is an important parameter to model the calcium diffusion process. Therefore, an inverse identification tool is developed and validated, based upon the Artificial Neural Network theory, using the available experimental data as input data and the numerical model for the network training.
Published: 2010
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32. Uncertainty propagation on damage evolution of a concrete structure subjected to coupled leaching and creep

Author: Farid Benboudjema, Thomas de Larrard, Jean-Baptisite Colliat, Jean-Michel Torrenti, Frederic Deleruyelle, Laboratoire de Mécanique et Technologie (LMT), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Matériaux (LCPC/MAT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), and Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
Subjects: Propagation of uncertainty, Environmental Engineering, Materials science, Quantitative Biology::Tissues and Organs, 0211 other engineering and technologies, Time evolution, Structure (category theory), 02 engineering and technology, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], 020303 mechanical engineering & transports, Creep strain, 0203 mechanical engineering, Creep, [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], 021105 building & construction, Geotechnical engineering, Leaching (metallurgy), Civil and Structural Engineering
Abstract: International audience; We introduce a model for calcium leaching and creep strain evolution. Both phenomena are coupled for the estimation of the damage time evolution. Simulations are achieved so as to quantify the influence of the input parameters variability on the structure lifespan. The most influent parameters are identified and threshold values for lifespan classification are enlighted.
Published: 2010
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33. Surface exposure dating and geophysical prospecting of the Holocene Lauvitel rock slide (French Alps)

Author: Didier Bourlès, Régis Braucher, Philippe Schoeneich, Jacques Deparis, Romain Delunel, Didier Hantz, Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines (LGCA), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Pacte, Laboratoire de sciences sociales (PACTE), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Sciences Po Grenoble - Institut d'études politiques de Grenoble (IEPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), ANR-06-BLAN-0207,ANCEMT,Apport des nucléides cosmogéniques à l'étude des mouvements de terrain(2006), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Pacte, Laboratoire de sciences sociales, and Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Sciences Po Grenoble - Institut d'études politiques de Grenoble (IEPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Poison control, Landslide, Context (language use), Rockslide, 010502 geochemistry & geophysics, Geotechnical Engineering and Engineering Geology, 01 natural sciences, Electrical tomography, Paleontology, Cosmic ray exposure dating, Rockfall, Surface exposure dating, 13. Climate action, Ecrins-Pelvoux massif, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Lauvitel dam, Geomorphology, 550 Earth sciences & geology, Holocene, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Chronology
Abstract: International audience; Large rock falls and rockslides represent a risk for human communities in mountainous areas as they can cause fatalities and destruction of settlements and infrastructures. Assessing the associated hazard requires constraining the time frequency of such events. Since large rockslides are not common, estimating their frequency requires recording them over a long period of time. The Holocene period then appears as pertinent, which implies that rockslide features have to be dated with absolute chronology methods. This paper presents a characterisation and dating of the Lauvitel rockslide, one of the largest Holocene rockslides in the French Alps. Combining field observation with electrical tomography profiles performed on the rockslide deposit that constitutes the Lauvitel Lake dam allows estimating its volume at a minimum of 12 × 106 m3. In addition, cosmic ray exposure dating using in situ-produced 10Be concentration measurements has been applied to date seven samples collected both on the main sliding surface and on blocks lying on the dam and further downstream. Ages obtained are consistent with a single large rockslide event, which occurred at 4.7 ± 0.4 10Be-ka and formed two distinct deposits. However, from a mechanical point of view, these clearly separated deposits could hardly result from a single movement. A comparison of their reach angles with those reviewed in the literature highlights that the lower deposit must result from rock avalanches larger than 107 m3, while the upper one (the Lauvitel dam) must result from several events smaller than 106 m3. In the context of hazard assessment for land use planning, these events can, however, be considered as a unique event.
Published: 2010
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34. A three-dimensional steel/concrete interface model including corrosion effects

Author: Christian Cremona, Frédéric Ragueneau, Jean Louis Tailhan, Benjamin Richard, Lucas Adelaide, Division Fonctionnement et Durabilité des Ouvrages d'art (LCPC/FDOA), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Laboratoire de Mécanique et Technologie (LMT), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CGDD/DRI/SR- MEEDDM, Division Bétons et Composites cimentaires (LCPC/BCC), and Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
Subjects: Engineering, Constitutive equation, 0211 other engineering and technologies, 020101 civil engineering, 02 engineering and technology, 0201 civil engineering, Corrosion, MODELE, [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [PHYS.MECA.STRU]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Structural mechanics [physics.class-ph], Damage mechanics, [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], 021105 building & construction, medicine, General Materials Science, Point (geometry), business.industry, Fissure, Mechanical Engineering, System identification, CORROSION, Structural engineering, BETON RENFORCE, Finite element method, INTERFACE, Composite construction, medicine.anatomical_structure, METHODE DES ELEMENTS FINIS, [SPI.MECA.STRU]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Structural mechanics [physics.class-ph], Mechanics of Materials, business
Abstract: This paper presents a new constitutive law for modelling the steel/concrete interface by including main corrosion effects. A three-dimensional formulation has been proposed based on continuum damage mechanics. The theoretical framework of the thermodynamics of irreversible processes has been applied in order to guarantee the respect of both conservation and evolution principles. Results are presented in order to point out the main features of the proposed model. The identification of material parameters, one of the major points when invoking this model, is detailed. In order to show its efficiency, pull-out tests with and without the presence of corrosion have been simulated. The effects of corrosion on failure loads are clearly in accordance with experimental results. A qualitative comparison between the damage pattern and the experimental crack path due to corrosion is also included in the paper.
Published: 2010
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35. Variation of Moho depth in the central part of the Alborz Mountains, northern Iran

Author: Mohammad Tatar, Keith Priestley, Denis Hatzfeld, Mohammad Mokhtari, A. Radjaee, D. Rham, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology [Tehran] (IIEES), Department of Earth Sciences [Cambridge, UK], University of Cambridge [UK] (CAM), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
Subjects: Seismometer, geography, geography.geographical_feature_category, Plateau, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Continental collision, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Range (biology), [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Elevation, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Crust, Crustal structure, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Intra-plate processes, Geophysics, Volcano, Continental margins: convergent, Geochemistry and Petrology, Period (geology), Geology, Seismology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; The Alborz Mountains of northern Iran form a belt of active crustal deformation along the southern side of the Caspian Sea within the broad Arabian-Eurasia continental collision zone. Although the range has an average elevation of about 3000 m with the volcanic peak Damavand reaching an elevations of 5671 m, early gravity studies found that the crust beneath the range is no thicker than that beneath the surrounding region suggesting the range is not supported by a crustal root. We determine a model for the crust of the central Alborz Mountains using teleseismic receiver functions from data recorded on a network of broad-band seismographs temporarily deployed across the central part of the range. The receiver functions from these recordings have been inverted simultaneously with fundamental-mode Rayleigh wave group velocity measurements in the 10-100 s period range. Our analysis shows a thickening of the crust from ~48 km beneath the northern part of the Central Iranian Plateau to 55-58 km below the central part of the Alborz Mountains, then a thinning of the crust to ~46 km north of the Alborz Mountains beneath the coastal region of the South Caspian Sea. Our seismological results show that the central Alborz Mountains have a moderate crustal root but of insufficient thickness to compensate the elevation of the range. The analysis of free-air gravity shows that the elevation of the Alborz Mountains is largely supported by the elastic strength of the Iranian Plate, the South Caspian Plate, or both.
Published: 2010
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36. Crustal velocity structure in the southern edge of the Central Alborz (Iran)

Author: M. R. Abbassi, A. Abbassi, Denis Hatzfeld, F. Yamini-Fard, A. Nasrabadi, Mohammad Tatar, Keith Priestley, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology [Tehran] (IIEES), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Bullard Laboratories, University of Cambridge, Cambridge, UK, University of Cambridge [UK] (CAM), International Institute of Earthquake Engineering and Seismology (IIEES), ANR: Catell,Catell, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-06-CATT-0004,CatTel@CRL,Un laboratoire eurpéen in-situ pour une meilleure anticipation des catasTastrophes Telluriques-Le Rift de Corinthe ( CRL)(2006)
Subjects: Rayleigh wave, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 1D inversion, Crust, Receiver function, Iran, Crustal structure, 010502 geochemistry & geophysics, Central Alborz, 01 natural sciences, symbols.namesake, Geophysics, Upper crust, symbols, Group velocity, Sedimentary rock, Seismology, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: International audience; Inversion of local earthquake travel times and joint inversion of receiver functions and Rayleigh wave group velocity measurements were used to derive a simple model for the velocity crustal structure beneath the southern edge of the Central Alborz (Iran), including the seismically active area around the megacity of Tehran. The P and S travel times from 115 well-located earthquakes recorded by a dense local seismic network, operated from June to November 2006, were inverted to determine a 1D velocity model of the upper crust. The limited range of earthquake depths (between 2 km and 26 km) prevents us determining any velocity interfaces deeper than 25 km. The velocity of the lower crust and the depth of the Moho were found by joint inversion of receiver functions and Rayleigh wave group velocity data. The resulting P-wave velocity model comprises an upper crust with 3 km and 4 km thick sedimentary layers with P wave velocities (Vp) of not, vert, similar5.4 and not, vert, similar5.8 km s−1, respectively, above 9 km and 8 km thick layers of upper crystalline crust (Vp not, vert, similar6.1 and not, vert, similar6.25 km s−1 respectively). The lower crystalline crust is not, vert, similar34 km thick (Vp not, vert, similar 6.40 km s−1). The total crustal thickness beneath this part of the Central Alborz is 58 ± 2 km.
Published: 2010
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37. Structural study of selenium(IV) substitutions in calcite

Author: Alejandro Fernandez-Martinez, Laurent Charlet, Gabriel J. Cuello, Gabriela Roman-Ross, Gabriela Aurelio, I. Alliot, Centro Atómico Bariloche [Argentine], Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)-Comisión Nacional de Energía Atómica [ARGENTINA] (CNEA), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Laue-Langevin (ILL), Dept. Applied Physics II, UPV/EHU and Ikerbasque, University of the Basque Country/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), Departament of Chemistry, Universitat de Girona (UdG), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), ANPCyT under project PICT38024/05, European Project: 212287,EC:FP7:Fission,FP7-Fission-2007,RECOSY(2008), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), ILL, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Neutron diffraction, Analytical chemistry, Mineralogy, chemistry.chemical_element, Crystal structure, 010501 environmental sciences, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Ion, Selenium, chemistry.chemical_compound, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Geochemistry and Petrology, Atom, 0105 earth and related environmental sciences, Calcite, Geology, EXAFS, chemistry, Carbonate, DFT modeling, Carbon, Co-precipitation
Abstract: International audience; In this work we present the results of a crystallographic study of synthetic calcite co-precipitated with selenium. We investigated both at a macroscopic and nanoscopic level, whether Se(IV) can be incorporated to bulk calcite by substitution at carbon sites. Neutron diffraction experiments, EXAFS spectroscopy and a theoretical modeling of the crystallographic structure using VASP are reported. We have found that the calcite unit cell volume obtained from the VASP simulations increases linearly with Se content in the structure. This allows estimating the Se content effectively incorporated into calcite based on volume measurements. Diffraction results are combined with VASP modeling to estimate a concentration of Se(IV) co-precipitated with calcite of 30-75 mmol/kg solid. EXAFS spectroscopy, in combination with our theoretical model of the local structure surrounding the Se atom, confirms the possibility of selenite ion substituting for carbonate anion in the calcite structure.
Published: 2010
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38. Heavier Damages without Site Effects and Site Effects with Lighter Damages: Boumerdes City (Algeria) after the May 2003 Earthquake

Author: Hamid Haddoum, Mustapha Hellel, Jean-Luc Chatelain, El Hadi Oubaiche, Bertrand Guillier, Rabah Ben Salem, Djamel Machane, Institut des Sciences Maritimes et de l'Aménagement du Littoral (ISMAL), ISMAL, Centre National de Recherche en Génie Parasismique (CGS), Centre National de Recherche Appliquée en Génie ParaSismique, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene [Alger] (USTHB), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Spectral ratio, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Mineralogy, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Seismic noise, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Seismic wave, Geophysics, 13. Climate action, Damages, Ambient vibration, Geomorphology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The ambient vibration H/V method (Nakamura 1989) is now widely used to determine the fundamental soil frequency and has proven to be a good tool for site effect evaluation ( e.g. , Bonnefoy-Claudet, Cornou et al. 2006). More particularly, it has been used for the zoning of a number of cities around the world, such as Basel, Switzerland (Fah et al. 1997); Quito, Ecuador (Gueguen et al. 2000); Barcelona, Spain (Alfaro et al. 2001); Caracas, Venezuela (Duval et al. 2001); Almeria, Spain (Navarro et al. 2001); and Thessaloniki, Greece (Panou et al. 2005). This method has also been used to find a correlation between damages from an earthquake and the frequency of ambient vibration H/V peaks ( e.g. Gueguen et al. 1998; Panou et al. 2005; Teves Costa et al. 2007; Cara et al. 2008). Other studies show that this correlation is not always clear or even does not exist (Fallahi 2003; Gonzales et al. 2004; Chatelain, Guillier, and Parvez 2008; Theodulis et al. 2008). The 21 May 2003 Algerian ( Mw = 6.8) earthquake produced severe damages in the city of Boumerdes, among others (see Figure 1 for locations). These damages were not uniformly distributed throughout the city, with a destruction level varying from 0 up to 5%, except in two neighborhoods where it reached 30% (Hamane et al. 2007). These observations led us to try to link the destruction pattern to variations of local seismic wave amplification. One of the most widely used methods for studying this type of site effect is based on recording ambient vibrations (noise) in both the vertical and horizontal directions and computing their spectral ratio (a comprehensive review of ambient vibration studies may be found in Bonnefoy-Claudet, Bard, and Cotton 2006). The physical meanings of the ambient …
Published: 2010
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39. Geomagnetic Core Field Secular Variation Models

Author: Nils Olsen, Nicolas Gillet, Vincent Lesur, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), German Research Centre for Geosciences - Helmholtz-Centre Potsdam (GFZ), National Space Institute [Lyngby] (DTU Space), Technical University of Denmark [Lyngby] (DTU), ANR-06-BLAN-0284,VS-QG,Modélisation quasi-géostrophique des variations rapides du champ magnétique terrestre(2006), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), and ANR: VSQG (grant number BLAN06-2.155316),VSQG (grant number BLAN06-2.155316)
Subjects: Diffusion (acoustics), 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Computer science, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Core field, 550 - Earth sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Astronomy and Astrophysics, Inverse problem, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Field (geography), Secular variation, Acceleration, Earth's magnetic field, Data assimilation, Geomagnetic field modelling, Space and Planetary Science, Physics::Space Physics, A priori and a posteriori, Statistical physics, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: We analyse models describing time changes of the Earth’s core magnetic field (secular variation) covering the historical period (several centuries) and the more recent satellite era (previous decade), and we illustrate how both the information contained in the data and the a priori information (regularisation) affect the result of the ill-posed geomagnetic inverse problem. We show how data quality, frequency and selection procedures govern part of the temporal changes in the secular variation norms and spectra, which are sometimes difficult to dissociate from true changes of the core state. We highlight the difficulty of resolving the time variability of the high degree secular variation coefficients (i.e. the secular acceleration), arising for instance from the challenge to properly separate sources of internal and of external origin. In addition, the regularisation process may also result in artificial changes in the model norms and spectra. Model users should keep in mind that such features can be miss-interpreted as the signature of physical mechanisms (e.g. diffusion). Finally, we present perspectives concerning core field modelling: imposing dynamical constraints (e.g. by means of data assimilation) reduces the non-uniqueness of the geomagnetic inverse problem. The article is also available electronically on SpringerLink: http://www.springerlink.com/openurl.asp?genre=article&id= doi:1.0.1007/s11214-009-9586-6
Published: 2009
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40. Quantitative and Qualitative Trapping of Volatile Methylated Selenium Species Entrained through Nitric Acid

Author: Andrew A. Meharg, Jörg Feldmann, Lenny H. E. Winkel, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
Subjects: Inorganic chemistry, [SDU.STU.PE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Petrography, chemistry.chemical_element, 010501 environmental sciences, Nitric Oxide, Methylation, 01 natural sciences, Methanesulfonic acid, Mass Spectrometry, Nitric oxide, Diselenide, Selenium, chemistry.chemical_compound, Nitric acid, Environmental Chemistry, Hydrogen peroxide, Chromatography, High Pressure Liquid, 0105 earth and related environmental sciences, Volatilisation, 010401 analytical chemistry, General Chemistry, 0104 chemical sciences, chemistry, Gas chromatography, Volatilization
Abstract: International audience; Quantification and speciation of volatile selenium (Se) fluxes in remote areas has not been feasible previously, due to the absence of a simple and easily transportable trapping technique that preserves speciation. This paper presents a chemo-trapping method with nitric acid (HNO3) for volatile Se species, which preserves speciation of trapped compounds. The recovery and speciation of dimethylselenide (DMSe) and dimethyl diselenide (DMDSe) entrained through both concentrated nitric acid and hydrogen peroxide (H2O2) were compared by HPLC-ICP-MS and HPLC-HG-AFS analyses. It was demonstrated that trap reproducibility was better for nitric acid and a recovery of 65.2 ± 1.9% for DMSe and 81.3 ± 3.9% for DMDSe was found in nitric acid traps. HPLC-ES-MS identified dimethyl selenoxide (DMSeO) as the trapped product of DMSe. Methylseleninic acid (MSA) was identified to be the single product of DMDSe trapping. These oxidized derivatives have a high stability and low volatility, which makes nitric acid a highly attractive trapping liquid for volatile Se species and enables reconstruction of the speciation of those species. The presented trapping method is simple, quantifiable, reproducible, and robust and can potentially be applied to qualitatively and quantitatively study Se volatilization in a wide range of natural environments.
Published: 2009
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41. Geostatistical modeling of sound propagation: Principles and a field application experiment

Author: Olivier Baume, Hans Wackernagel, Michel Berengier, Benoit Gauvreau, Fabrice Junker, Jean-Paul Chilès, Department of Environmental Sciences, Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), Division Entretien, Sécurité et Acoustique des Routes (LCPC/ESAR), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), EDF (EDF), Centre de Géosciences (GEOSCIENCES), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Subjects: Acoustics and Ultrasonics, Point source, Computation, 01 natural sciences, Leerstoelgroep Landdynamiek, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Arts and Humanities (miscellaneous), [MATH.MATH-ST]Mathematics [math]/Statistics [math.ST], Kriging, 0103 physical sciences, Statistics, Life Science, Land Dynamics, 030223 otorhinolaryngology, Variogram, 010301 acoustics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Remote sensing, [STAT.TH]Statistics [stat]/Statistics Theory [stat.TH], PE&RC, Field (geography), Noise, Aeroacoustics, Geology, Interpolation
Abstract: The assessment of noise sources for environmental purposes requires reliable methods for mapping. Numerical models are well adapted for sophisticated simulations and sensitivity analyses; however, real-time mapping of large frequency bands must be based on fast and acceptable computations and honor in situ measurements. In this paper, a real-time mapping procedure of noise exposure is proposed. The procedure is based on geostatistical modeling of spatial variations and applied to a case study taken from an experimental campaign, where a point source was placed on a flat meadow. An analytical approximation of the acoustic field was first computed with the Embleton model. The difference between this approximation and the actual measurements (L(eq15 min) 1/3-octave bands samples from 19 microphones spread over the meadow) showed spatial structure, which has been modeled with a variogram. Finally, the geostatistical technique of kriging with external drift provided an optimal interpolation of the acoustic field data while encapsulating the first approximation from the Embleton model. Systematic geostatistical inference and real-time mapping with the proposed procedure can be envisaged in simple cases.
Published: 2009
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42. Rapid change of snow surface properties at Vostok, East Antarctica, revealed by altimetry and radiometry

Author: Ludovic Brucker, Pascal G. Lacroix, Ghislain Picard, Frédérique Rémy, Fabien Blarel, Benoit Legresy, Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Ice-sheets, Microwave radiometer, Soil Science, Geology, Wind direction, 010502 geochemistry & geophysics, Snow, 01 natural sciences, Ku band, Mass-balance, 13. Climate action, Brightness temperature, Surface roughness, Radiometry, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, Altimeter, Altimetry, Computers in Earth Sciences, Microwave, Snow surface properties, 0105 earth and related environmental sciences, Remote sensing
Abstract: International audience; We present results of snow surface properties using the ENVISAT dual frequency altimeter at S (3.2 GHz) and Ku (13.6 GHz) bands and the AMSR-E microwave radiometer at frequencies ranging between 6 and 36 GHz in the Vostok region, East Antarctica. The altimetric time series observed between 2002 and 2008 show variations at 3 different time scales (daily, seasonal and inter-annual), that correlate directly with variations in the snow surface properties. In this study we focus on the analysis of the rapid daily event, occurring on February 14th 2005, that created a jump of the backscatter coefficient of up to 5.3 dB at the S band and 2.5 dB at the Ku band. The ratio of V/H-polarization brightness temperature slowly decreased in December and January 2005, and suddenly increased on February 14th 2005. The origin of this rapid event is investigated using AWS data from Vostok station, altimetric and radiometric data simultaneously. Both snow surface density and roughness are found to vary during this event. This event is shown to be synchronous with strong wind occuring during a period of anomalous wind direction, and the presence of surface hoar. These particular conditions certainly modified the snow surface roughness and thus impacted the altimetric signal. We finally investigate the impact of this event on the calculation of the regional ice-sheet mass-balance using different corrections of height with echo shape variations. It is shown to be negligible only if the full echo shape correction (Legresy et al., 2006) is used.
Published: 2009
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43. STRUCTURE, PETROLOGY, GEOCHEMISTRY AND ZIRCON U/Pb AND Pb/Pb GEOCHRONOLOGY OF THE SYNKINEMATIC ARCHEAN (2.7 Ga) A-TYPE GRANITES FROM THE CARAJAS METALLOGENIC PROVINCE, NORTHERN BRAZIL

Author: Pierre Barbey, Jaime dos Passos de Oliveira Barbosa, Moacir José Buenano Macambira, Anne-Marie Boullier, Carlos Eduardo de Mesquita Barros, Alex Souza Sardinha, Departamento de Geologia, Centro Politécnico, Universidade Federal do Paraná (UFPR), Centro de Geociencias, Federal University of Para - Universidade Federal do Para [Belem - Brésil], Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais, Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Archean, 010504 meteorology & atmospheric sciences, geochronology, Geochemistry, engineering.material, A-type granite, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Geochemistry and Petrology, Petrology, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Carajás Province, Partial melting, Massif, 15. Life on land, Amazonian craton, Back-arc basin, Geochronology, engineering, Brazil, Geology, Hedenbergite, Ilmenite, Zircon
Abstract: International audience; The Archean geological evolution of the Carajás metallogenic province is marked by A-type granite emplacement coevally with a regional shortening episode at 2.7 Ga. These A-type granites intruded metavolcano-sedimentary series of the Itacaiúnas Supergroup. We studied three massifs: Igarapé Gelado, Estrela and Serra do Rabo. The granites present low Al2O3 values, high FeOt/(FeOt + MgO) and (K2O + Na2O)/CaO values, along with high contents of Zr, Y, Nb and rare-earth elements. The Sm–Nd model ages (2.97 Ga to 3.2 Ga) and the slightly negative {varepsilon}Nd(t) values (–0.38 to –2.06), obtained in the Estrela granite complex suggest that the magmas were most probably produced by partial melting of ca. 3.0 Ga rocks. Coexistence of ilmenite, ferropargasite, hastingsite and hedenbergite suggest crystallization of high-temperature melts under low fugacity of oxygen. The granites induced high-temperature ductile deformation in the contact aureole. The structural patterns of the granites suggest that their emplacement and deformation result from a continuous evolution under decreasing temperature due to the interference between inflation and horizontal shortening. The A-type granites, when first discriminated, were considered to be restricted to anorogenic or rift-related environments. Our data corroborate the fact that A-type granites can abridge a wide family of rocks formed in several tectonic regimes. The characteristics of the Carajás A-type granites point to an orogenic history considered to be related to an environment of magmatic arc.
Published: 2009
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44. Durability of bonded assemblies A predictive theory coupling bulk and interfacial damage mechanisms

Author: Thi Hoa Tam Nguyen, Pierre Argoul, Karim Benzarti, Francesco Freddi, Michel Frémond, Division Physico-chimie des Matériaux (LCPC/PCM), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Dynamique des structures et identification, Laboratoire Navier (navier umr 8205), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Lagrange, Departement of Civil Environmental Engineering and Architecture, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), and École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
Subjects: Coupling, Engineering, Environmental Engineering, MODELE D'ENDOMMAGEMENT, business.industry, JOINT, JOINT ADHESIF, Structural engineering, DURABILITE, Durability, ASSEMBLAGE COLLE, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, MODELE, [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], ENDOMMAGEMENT, [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], General Earth and Planetary Sciences, Composite material, business, COLLAGE, Civil and Structural Engineering, General Environmental Science
Abstract: Un modele predictif couplant les mecanismes d'endommagement volumique et surfacique est propose. La theorie sous-jacente basee sur le principe des puissances virtuelles est d'abord presentee. Une seconde partie est ensuite consacree a la validation du modele. Ce dernier est applique a la description du comportement ultime d'assemblages colles soumis soit a une sollicitation de traction homogene, soit a un cisaillement. Les simulations numeriques sont ainsi comparees aux donnees experimentales obtenues pour chacune des configurations.
Published: 2009
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45. Seismic imaging of complex onshore structures by 2D elastic frequency-domain full-waveform inversion

Author: Stéphane Operto, Romain Brossier, Jean Virieux, Géoazur (GEOAZUR 6526), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-05-NT05-2- 42427, BP, CGG-Veritas, Exxon-Mobil, Shell, and TOTAL, Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), ANR-05-NT05-2- 42427,ANR-05-NT05-2- 42427, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Geophysical imaging, seismic waves, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Seismic wave, Optics, Geochemistry and Petrology, Discontinuous Galerkin method, hydrocarbon reservoirs, Galerkin method, conjugate gradient methods, 0105 earth and related environmental sciences, 93.85.Rt, 91.30.Fn, 91.90.+p, inverse problems, business.industry, Inversion (meteorology), geophysical techniques, Inverse problem, frequency-domain analysis, Geophysics, Newton method, Surface wave, Frequency domain, business, Algorithm, Geology
Abstract: Quantitative imaging of the elastic properties of the subsurface at depth is essential for civil engineering applications and oil- and gas-reservoir characterization. A realistic synthetic example provides for an assessment of the potential and limits of 2D elastic full-waveform inversion (FWI) of wide-aperture seismic data for recovering high-resolution P- and S-wave velocity models of complex onshore structures. FWI of land data is challenging because of the increased nonlinearity introduced by free-surface effects such as the propagation of surface waves in the heterogeneous near-surface. Moreover, the short wavelengths of the shear wavefield require an accurate S-wave velocity starting model if low frequencies are unavailable in the data. We evaluated different multiscale strategies with the aim of mitigating the nonlinearities. Massively parallel full-waveform inversion was implemented in the frequency domain. The numerical optimization relies on a limited-memory quasi-Newton algorithm thatoutperforms the more classic preconditioned conjugate-gradient algorithm. The forward problem is based upon a discontinuous Galerkin (DG) method on triangular mesh, which allows accurate modeling of free-surface effects. Sequential inversions of increasing frequencies define the most natural level of hierarchy in multiscale imaging. In the case of land data involving surface waves, the regularization introduced by hierarchical frequency inversions is not enough for adequate convergence of the inversion. A second level of hierarchy implemented with complex-valued frequencies is necessary and provides convergence of the inversion toward acceptable P- and S-wave velocity models. Among the possible strategies for sampling frequencies in the inversion, successive inversions of slightly overlapping frequency groups is the most reliable when compared to the more standard sequential inversion of single frequencies. This suggests that simultaneous inversion of multiple frequencies is critical when considering complex wave phenomena.
Published: 2009
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46. Geodetic exploration of the elastic properties across and within the northern San Andreas Fault zone

Author: Romain Jolivet, Nicolas Houlié, Roland Bürgmann, Laboratoire de géologie de l'ENS (LGENS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Berkeley Seismological Laboratory, Institute of Geophysics and Tectonics, School of Earth and Environment, University of Leeds, USGS National Earthquake Hazard Reduction Program (NEHRP grants 08HQGR0095 and 07HQAG0031), NASA (grant NNX08AG50G), Laboratoire de géologie de l'ENS (LGE), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Cycle sismique et déformations transitoires, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: San Francisco Bay Area, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], GPS, Near point, Rigidity (psychology), Fault (geology), 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, heterogeneous dislocation models, Geochemistry and Petrology, Interferometric synthetic aperture radar, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, San andreas fault, business.industry, Geodetic datum, Surface displacement, Geophysics, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Space and Planetary Science, Global Positioning System, San Andreas Fault, interseismic, business, Seismology, Geology
Abstract: International audience; Relying on densely spaced GPS data collected between 1996 and 2007 and on InSAR data spanning the 1992–2001 time period, we explore the effects of lateral rheological heterogeneities across the San Andreas Fault near Point Reyes on the interseismic velocity field. We evaluate heterogeneous elastic dislocation models, including an asymmetric model with contrasting rigidities on either side of the San Andreas Fault and models with a narrow compliant fault zone that lead to high near-fault strain rates. We show that we cannot resolve a compliant zone from interseismic surface displacement measurements unless independent constraints on the locking depth exist. We infer an 18 ± 1 mm yr− 1 slip rate on the San Andreas Fault with a 10 ± 2 km locking depth and a 40% higher rigidity to the SW of the fault. At Bodega Bay, GPS and EDM data suggest a compliant zone on the SAF with a 50-to-60% rigidity decrease, but 25 km further south we find no evidence for a weak fault zone. This suggests substantial variability in fault zone properties along the San Andreas Fault.
Published: 2009
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47. Two perspectives on equipartition in diffuse elastic fields in three dimensions

Author: Alejandro Rodríguez-Castellanos, Mathieu Perton, Michel Campillo, Richard L. Weaver, Francisco J. Sánchez-Sesma, Instituto de Ingenieria, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Department of Physics, University of Illinois System, DGAPA-UNAM, Project Nos. IN114706 and IN121709, Mexico, project DyETI of INSU-CNRS, France, Instituto Mexicano del Petróleo, Instituto de Ingeniería [Mexico], and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Physics, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Acoustics and Ultrasonics, 010502 geochemistry & geophysics, Polarization (waves), 01 natural sciences, elastodynamics, Green's function methods, vibrations, Vibration, Transverse plane, Wavelength, symbols.namesake, Classical mechanics, Arts and Humanities (miscellaneous), Normal mode, symbols, 43.40.Ga Nonlinear vibration, 43.20.Bi Mathematical theory of wave propagation (linear acoustics), 43.20.Fn Scattering of linear acoustic waves, 43.40.Fz Acoustic scattering by elastic structures, Rayleigh scattering, Equipartition theorem, Longitudinal wave, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; The elastodynamic Green function can be retrieved from the cross correlations of the motions of a diffuse field. To extract the exact Green function, perfect diffuseness of the illuminating field is required. However, the diffuseness of a field relies on the equipartition of energy, which is usually described in terms of the distribution of wave intensity in direction and polarization. In a full three dimensional (3D) elastic space, the transverse and longitudinal waves have energy densities in fixed proportions. On the other hand, there is an alternative point of view that associates equal energies with the independent modes of vibration. These two approaches are equivalent and describe at least two ways in which equipartition occurs. The authors gather theoretical results for diffuse elastic fields in a 3D full-space and extend them to the half-space problem. In that case, the energies undergo conspicuous fluctuations as a function of depth within about one Rayleigh wavelength. The authors derive diffuse energy densities from both approaches and find they are equal. The results derived here are benchmarks, where perfect diffuseness of the illuminating field was assumed. Some practical implications for the normalization of correlations for Green function retrieval arise and they have some bearing for medium imaging.
Published: 2009
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48. Charge location effect on the hydration properties of synthetic saponite and hectorite saturated by Na+, Ca2+ cations: XRD investigation

Author: A. Ben Haj Amara, H. Ben Rhaiem, Jean-Louis Robert, Bruno Lanson, M. S. Karmous, Laboratoire de Physique des Matériaux Lamellaires et Nanomatériaux Hybrides (LPMLNMH), Département de physique, Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), LaboratoiredePhysiquedesMatériauxLamellairesetNanomatériauxHybrides(LPMLNMH), Département de physique, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines (LGCA), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Hectorite, Saponite, XRD, Hydration state, XRD, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Inorganic chemistry, Stacking, 020101 civil engineering, 02 engineering and technology, engineering.material, 0201 civil engineering, chemistry.chemical_compound, Geochemistry and Petrology, Relative humidity, Saponite, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Hydration state, Hydrationstate, Humidity, Geology, 021001 nanoscience & nanotechnology, Silicate, chemistry, Hectorite, engineering, 0210 nano-technology, Clay minerals, Layer (electronics), [SDU.STU.MI]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Mineralogy
Abstract: International audience; This paper aims at comparing the effect of charge location on the hydration properties of two trioctahedral synthetic minerals: saponite and hectorite. The samples were characterised by a layer charge of 0.4 charge per half unit cell and were saturated with Na+ or Ca2+. The hydration behaviour was studied by determining the structural characteristics which were obtained by modelling XRD patterns. XRD patterns were recorded under controlled relative humidity (RH). The hydrated states of Ca-hectorite were more homogeneous than those of saponite whereas the transition from 1W to 2Woccurred at lower RH rates for saponite than for hectorite. For heterogeneous samples, the 1W and 2W layers were stacked randomly fashion for hectorite. Na-saponite-0.4 and Ca-saponite-0.4 were made up of types of layer; one water layer (1W) and two-water layers (2W). The stacking of these layers showed some segregation.
Published: 2009
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49. Shear-wave splitting, lithospheric anisotropy, and mantle deformation beneath the Arabia–Eurasia collision zone in Iran

Author: Denis Hatzfeld, Anne Paul, Mohammad Tatar, Keith Priestley, Ayoub Kaviani, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), International Institute of Earthquake Engineering and Seismology [Tehran] (IIEES), Institute for Advanced Studies in Basic Sciences, Institute for advanced Studies in Basic Sciences, Bullard Laboratories, University of Cambridge, Cambridge, UK, University of Cambridge [UK] (CAM), IIEES (Iran) and Insu-CNRS (France) through program Dyeti, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)
Subjects: Seismic anisotropy, 010504 meteorology & atmospheric sciences, deformation, Shear wave splitting, anisotropy, Iran, Pure shear, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Mantle (geology), upper mantle, Tectonics, Geophysics, Shear (geology), Space and Planetary Science, Geochemistry and Petrology, Lithosphere, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), shear-wave splitting, Anisotropy, Seismology, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Records of core-refracted phases from permanent and temporary seismological stations are analysed to provide a map of seismic anisotropy covering most tectonic provinces of Iran. Anisotropy is coherent at the scale of a single province, but it differs from one province to another. No significant shear-wave splitting is observed in the mountain ranges of Zagros, Alborz, and Kopeh-Dagh. Anisotropy with average time lags of 1.1 ± 0.3 s between fast and slow shear-waves with axes of the faster polarization oriented mostly NW–SE is observed in Central Iran, but the faster orientation is NE–SW in NE Iran. The orientations of fast axes do not coincide with the directions of absolute plate motion in the no-net rotation frame or in the hot-spot frame, suggesting that the observed anisotropy cannot be explained by a simple model of asthenospheric flow. The heterogeneous orientation of fast axes with differences in length scales of a few hundreds km suggests that the anisotropy originates in the lithospheric mantle. In the area where strike-slip shear dominates, the fast axes lie approximately parallel to the orientations of maximum shear estimated from GPS measurements, either with right-lateral shear associated with the NS-trending right-lateral faults in Central Iran, or left-lateral shear associated with EW-trending left-lateral faults in Northeast Iran. In the mountain belts, the null measurements may be related to horizontal shortening and thickening by pure shear, as proposed from synthetic models of olivine fabric which both imply a large amount of vertical strain, not seen by SKS splitting. Our data therefore do not agree with previous explanations of shear-wave splitting in the neighbouring regions of Eastern Anatolia and Saudi Arabia in terms of simple asthenospheric flow. They rather support the view that Iran deforms over a broad area, with vertically-coherent deformation at a lithospheric scale, that includes both shear between blocks in Central Iran and shortening at the mountain belts.
Published: 2009
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50. Novel Method to Estimate the Linear Growth Rate of Submicrometric Calcite Produced in a Triphasic Gas−Liquid−Solid System

Author: Alejandro Fernandez-Martinez, François Renard, German Montes-Hernandez, Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Laue-Langevin (ILL), ILL, Physics of Geological Processes [Oslo] (PGP), Department of Physics [Oslo], Faculty of Mathematics and Natural Sciences [Oslo], University of Oslo (UiO)-University of Oslo (UiO)-Faculty of Mathematics and Natural Sciences [Oslo], University of Oslo (UiO)-University of Oslo (UiO)-Department of Geosciences [Oslo], University of Oslo (UiO)-University of Oslo (UiO), Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines (LGCA), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS, ANR-05-PCO2-0009,Geocarbone-CARBONATATION,[Bio]Minéralisation du carbone: de la caractérisation expérimentale à la modélisation(2005), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), and ANR: GeoCarbone-CARBONATATION project,GeoCarbone-CARBONATATION project
Subjects: Calcite, Diffraction, Mineral, Analytical chemistry, Mineralogy, Crystal growth, 02 engineering and technology, General Chemistry, Liquid solid, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, chemistry, Direct methods, General Materials Science, 0210 nano-technology, Linear growth, [SDU.STU.MI]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Mineralogy, Bar (unit)
Abstract: International audience; The linear growth rate is an essential parameter to describe and simulate the crystal growth processes of solid materials. Concerning the calcite mineral, indirect methods (by depletion of calcium concentration) and direct methods (ex. using microscopic measurements) have been reported in the literature. Here, homogeneous (solution−solution) or heterogeneous (solution−solid) systems are systematically considered. Conversely, the estimation of linear growth rate of calcite for the triphasic gas−liquid−solid systems under high gas pressure and temperature has not been reported in the literature to the best of our knowledge. In the present study, we propose a new method to estimate the linear growth initial rate of submicrometric calcite produced in a triphasic gas−liquid−solid system under high gas pressure (55 and 90 bar) and moderated to high temperature (30 and 90 °C) by using Rietveld refinements of X-ray diffraction (XRD) patterns. These Rietveld refinements allowed the estimation on the variation of the coherent domain average size r (nm) with reaction time t (s). Then, a kinetic pseudo-second-order model was satisfactory used to fit the experimental−calculated data and determine the linear growth initial rate of submicrometric calcite. The results showed that the values of linear growth rate of calcite were equivalents for both systems, i.e., 0.14 nm/s at 30 °C and 55 bar and 0.12 nm/s at 90 °C and 90 bar. However, the average size of calcite crystals, here expressed as a maximum of coherent domain average size, was clearly higher at 90 °C and 90 bar (174 nm) than at 30 °C and 55 bar (63 nm). The main advantage for this method is the possibility to estimate the linear growth rate of crystalline fine particles (>40 nm) growing in triphasic gas−liquid−solid systems. Here, it is considered that depressurization of cell reaction has insignificant physicochemical effect on the solid precipitates; obviously, this is not the case for the interacting solutions.
Published: 2009
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