Altération chimique des roches et migration des éléments dans la zone boréale (Nord-Ouest de la Russie)

par Ekaterina Vasyukova

Thèse de doctorat en Géochimie de surface

Sous la direction de Bernard Dupré, Oleg Pokrovsky et de Alexander Shishkin.

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 en cotutelle avec Sankt-Peterburgskij gosudarstvennyj universitet .


  • Résumé

    Cette thèse a pour but d'améliorer notre compréhension des processus d'altération des roches mafiques silicatées, de la spéciation des éléments et de leur migration dans le milieu boréal (bassin versant de la mer Blanche, Nord-Ouest de la Russie). Les objectifs principales du travail sont i) de caractériser et décrire les mécanismes responsables de l'altération chimique et de la formation des minéraux dans la zone subarctique, ii) évaluer le rôle de la lithologie (environnement granitique versus basaltique) dans la spéciation des éléments traces (ET) et la formation des colloïdes organo-minéraux dans les eaux de surface des bassins versants boréaux des hautes latitudes, et iii) révéler la dépendance de la spéciation des ET en fonction du pH de la solution pour prédire des changements éventuels dans la bioaccumulation des éléments dans les eaux naturelles à cause de leur acidification. L'originalité de cette thèse est de combiner, pour la première fois sur les mêmes objets naturels, les techniques physico-chimique, minéralogique et isotopique afin de mieux comprendre les facteurs qui contrôlent les cycles biogéochimiques des éléments dans les régions subarctiques. La première partie de la thèse consiste en une introduction générale de la problématique. Le deuxième chapitre est consacré à l'étude de la migration géochimique et de la partition des éléments majeurs et traces entre la roche et le sol au cours du processus d'altération chimique. Notamment, nous étudions le processus de la formation des sols sur les roches mafiques soumis à une forte influence de la moraine glacière (dans la zone Nord-Ouest de la Russie), ainsi que la chimie des eaux associées. . .


  • Résumé

    The objective of this thesis is to improve our understanding of the weathering processes of mafic silicate rocks and element speciation and migration in the boreal environments (White Sea basin, North-Western Russia). Specific goals are to i) characterize and describe the mechanisms governing the chemical weathering and mineral formation in subarctic zone, ii) assess the role of the rock lithology (granitic environment vs. Basaltic) in trace elements (TE) speciation and organo-mineral colloids formation in surface waters of boreal high latitude river basins, and iii) reveal the pH-dependence of TE speciation in order to predict possible changes in elements bioavailability in natural water due to their acidification caused by environmental changes. The main originality of the work is to combine, for the first time on the same natural objects, the geochemical, isotope, physico-chemical and mineralogical techniques to better understand the factors that control biogeochemical cycling of elements in the subarctic region. The first part is devoted to general introduction and the insight into the problems. The second chapter is aimed at studying the geochemical migration and partition of major and trace elements between rock and soil reservoirs during chemical weathering process. In particular, we investigate soil forming processes on mafic rocks under strong influence of glacier moraine in North-Western Russia, and related surface water hydrochemistry, and provide the estimation of mafic rocks weathering intensity in view the importance of weathering of these rocks in atmospheric CO2 consumption. . .

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Informations

  • Détails : 1 vol. (263 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 185-205

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009TOU30077
  • Bibliothèque : Observatoire Midi-Pyrénées. Centre de documentation Sciences de l'Univers.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 2009/OMP/09147
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