Thèse de Joti Rouillard | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Géomicrobiologie

  Thèse de Joti Rouillard

Caractérisation à l'échelle nanoscopique de microstructures organiques dans des dépôts de chert hydrothermaux de l'Archéen inférieur
Encadrant (et co-encadrant) : 
Résumé: 

Pour mieux comprendre où et comment la vie est apparue et a évolué sur Terre, il est fondamental de trouver des fossiles de ces premières étapes. Parmi ces fossiles, les restes de cellules apportent des informations-clés sur l’évolution écologique et morphologique. Cependant, lors de la recherche de microfossiles dans les roches archéennes, les micropaléontologues sont confrontés à plusieurs écueils. Tout d’abord, les environnements hydrothermaux, interprétés comme ayant hébergé les premières étapes de l’évolution de la vie, sont aussi des environnements dans lesquels des processus abiotiques sont susceptibles de créer des artefacts ressemblant à des restes cellulaires. De plus, les formations archéennes ont subi de l’hydrothermalisme secondaire, ainsi que du métamorphisme ; ainsi, toute les microstructures carbonées qu’elles contiennent ont été fortement altérées.
Le but de cette thèse est de mieux caractériser les artefacts abiotiques produits dans les environnements hydrothermaux alcalins, et de trouver des critères pour distinguer ces artefacts de restes cellulaires véritables, même après métamorphisme de la roche-hôte.
Dans cette perspective, des biomorphes de silice-withérite sont d’abord synthétisés et caractérisés dans des conditions reproduisant les systèmes alcalins hydrothermaux archéens. Dans un second temps, les biomorphes ainsi obtenus sont silicifiés expérimentalement. En effet, les cherts siliceux sont très fréquent dans les plus vieux cratons, et représentent des environnements de préservation idéaux. Ensuite, dans l’optique de simuler le métamorphisme de la roche-hôte, les échantillons qui ont été formés de cette façon sont altérés expérimentalement à haute pression et haute température dans des autoclaves. Les produits sont alors analysés au moyen d'un ensemble de techniques in-situ : microscopie optique et électronique, spectroscopie Raman et infrarouge, Spectrométrie de masse (Nano-SIMS) et spectroscopie X-synchrotron (XANES). Les résultats de ces analyses seront utilisés pour évaluer la biogénicité d’échantillons naturels provenant du craton Pilbara, en Australie.

 

Ce projet de thèse fait partie de l'ERC TRACES, dirigée par Mark van Zuilen.