Géochimie magmatique expérimentale des isotopes du soufre // Experimental magmatic geochemistry of sulfur isotopes

16 Mar 2024
Job Data

Organisation/Firm

Université d’Orléans

Analysis Subject

Know-how
Chemistry

Researcher Profile

Recognised Researcher (R2)
Main Researcher (R4)
First Stage Researcher (R1)
Established Researcher (R3)

Nation

France

Utility Deadline

4 Might 2024 – 22:00 (UTC)

Sort of Contract

Non permanent

Job Standing

Full-time

Is the job funded via the EU Analysis Framework Programme?

Not funded by an EU programme

Is the Job associated to workers place inside a Analysis Infrastructure?

No

Provide Description

Le Soufre est un élément ubiquiste sur Terre. Dans les systèmes magmatiques, en particulier ceux liés aux arcs volcaniques, la recherche sur le soufre fourni des informations sur le flux des éléments volatils magmatiques, ainsi que sur l’état d’oxydation des magmas en profondeur. Les éléments sidérophiles (avec une affinité pour le Fer) et chalcophiles (avec une affinité pour le Soufre) d’intérêt économique, sont favorablement associés aux phases sulfurées (minéraux et liquide), et par conséquent, le transport et le partage (fractionnement) de ces éléments dans la Terre sont intimement liés au comportement du soufre. Le soufre est très abondant dans les gaz volcaniques et l’significance du dégazage du soufre magmatique n’est pas sans impression sur l’environnement (ex : acidification des pluies), affect sur le climat…donc les motivations pour étudier le soufre en Sciences de la Terre sont nombreuses. Cependant, parmi les éléments volatils magmatiques (H, C, F, S et Cl), le soufre est sans doute l’élément qui se comporte de la manière la plus complexe, avec ses multiples états d’oxydation dans des circumstances naturelles variant de -2 à +6. La recherche liée au comportement géochimique du soufre reste donc toujours très energetic et d’actualité et nous proposons de participer à cette recherche par une approche couplée de géochimie isotopique et de pétrologie expérimentale.

Le soufre a quatre isotopes stables 32S, 33S, 34S, et 36S, le 32S étant le plus abondant et représentant 95% du complete. En général, les réactions chimiques à hautes températures ne discriminent pas les isotopes les uns des autres ; en théorie, toutes les phases, à l’équilibre, contenant du soufre, ont la même composition isotopique à hautes températures. Cependant, dans la nature alors que la théorie nous dit que ce n’est pas potential, des fractionnements de ces quatre isotopes sont observés dans des matériaux dérivés d’éruptions volcaniques, malgré les hautes températures magmatiques.

Ce sujet de thèse vise donc à quantifier le fractionnement à l’équilibre et le fractionnement cinétique des isotopes du soufre dans des magmas riche en silice (i.e. silicique), par une approche expérimentale à hautes températures et hautes pressions. Parce qu’il y a peu de ces paramètres déterminés en laboratoire, la majorité des interprétations actuelles des isotopes du soufre, dépendent les résultats expérimentaux analogique et excluent des considérations pour les processus cinétiques. Nous allons combler ce déficit en faisant des expériences sur des compositions naturelles existantes et des expériences cinétiques, donc hors équilibres, pour reproduire les processus de fractionnements isotopiques trouvés dans la nature. De plus, le magma silicique est à l’origine d’éruptions violentes (ex : Mont Saint Helens, USA ; Unzen, Japon), et la compréhension de leur processus de dégazage est l’un des problèmes les plus urgents de la volcanologie. Egalement, la formation de certains varieties de gisements de minéraux est associée au transport du soufre et au magma silicique. Une compréhension précise du partage du soufre élémentaire et isotopique fournira des contraintes géochimiques cruciales pour de telles études.
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Sulfur is a ubiquitous component on Earth. In magmatic methods, notably these linked to volcanic arcs, sulfur analysis gives data on the circulate of magmatic risky parts, in addition to on the oxidation state of magmas. Siderophile parts (with an affinity for iron) and chalcophile parts (with an affinity for sulfur) of financial curiosity are favorably related to sulfide phases (mineral and liquid), and consequently, the transport and partitioning (fractionation) of those parts within the Earth are intimately linked to sulfur conduct. Sulfur is considerable in volcanic gases, and magmatic sulfur degassing has an impression on the setting (e.g. acidification of rainfall, affect on local weather…), so there are numerous causes to check sulfur in Earth Sciences. Nonetheless, among the many magmatic risky parts (H, C, F, S and Cl), sulfur is undoubtedly the component that behaves in probably the most advanced method, with its a number of oxidation states in pure circumstances starting from -2 to +6. Analysis into the geochemical conduct of sulfur is subsequently nonetheless energetic and well timed. The purposes of sulfur isotope geochemistry are numerous, encompassing subjects similar to Earth formation historical past, financial ore formation, and the evaluation of magma flux beneath energetic volcanoes.

Sulfur has 4 steady isotopes: 32S, 33S, 34S, and 36S, with 32S being the most typical with 95% abundance. Sometimes, chemical reactions at excessive temperature don’t differentiate between isotopes. Nonetheless, fractionation of sulfur isotopes is noticed in supplies derived from volcanic eruptions, usually attributed to fractionation throughout volcanic degassing. Although the mechanism and extent of this fractionation should not absolutely understood, a number of potential explanations exist.

We suggest to guide this examine on sulfur by a coupled method consisting of isotopic geochemistry and experimental petrology, by quantifying the fractionation of sulfur isotopes in geological settings associated to volcanic eruptions, particularly these involving silicic magmatic system. This analysis is carried out in a laboratory utilizing one-of-a-kind fuel mixing furnace system able to replicating high-temperature magmatic circumstances together with redox states. The calibrated isotope fractionation values obtained are essential for decoding geochemical processes, permitting for quantitative assessments of sulfur funds and switch contained in the Earth.
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Début de la thèse : 01/10/2024

Funding class: Autre financement public
Financement d’un établissement public Français
PHD Nation: France

Necessities
Particular Necessities

Formation de niveau grasp en sciences de la Terre requise (et/ou en sciences physiques connexes). Les compétences suivantes seront préférées : familiarité avec les théories thermodynamiques et cinétiques, aisance avec les calculs sous MATLAB, en Python et/ou R. Une expérience dans la synthèse de matériaux à haute température est appréciée mais non exigée. Un intérêt marqué pour travailler au sein d'un laboratoire de pétrologie expérimentale et un engagement fort pour atteindre la meilleure qualité de données sont des qualités hautement appréciées chez les candidats potentiels.
An academic background on the Grasp's stage in Earth Sciences or associated bodily sciences is required for this analysis alternative. Excellent candidates ought to possess familiarity with thermodynamic and kinetic theories, together with proficiency in computational expertise utilizing broadly accessible scripting languages like MATLAB, Python, and R. Whereas expertise in high-temperature materials synthesis is advantageous, it’s not necessary. A eager curiosity in working inside an experimental petrology laboratory and a powerful dedication to attaining the best information high quality are extremely regarded qualities in potential candidates.

Further Data
Work Location(s)

Variety of gives out there

1

Firm/Institute

Université d’Orléans

Nation

France

Metropolis

ORLEANS

Geofield

The place to use

Web site

https://www.abg.asso.fr/fr/candidatOffres/present/id_offre/121281

STATUS: EXPIRED