L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
1 THESE Présentée à L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG Par M. Pierre LE METAYER Pour obtenir le grade de DOCTEUR Marqueurs biogéochimiques d'environnements marins de l'Oligocène du fossé rhénan Soutenue le 16 Mai 2007 devant le jury composé de : Pierre BENVENISTE Rapporteur interne Lorenz SCHWARK Rapporteur externe Luis MARTINEZ Rapporteur externe Philippe DURINGER Co-Directeur de Thèse Philippe SCHAEFFER Co-Directeur de Thèse Pierre ALBRECHT Co-Directeur de Thèse

  • composition de la matière organique

  • fossé rhénan

  • marqueurs biogéochimiques d'environnements marins de l'oligocène

  • fractions polaires

  • identification des biomarqueurs


Publié le : mardi 1 mai 2007
Lecture(s) : 178
Source : scd-theses.u-strasbg.fr
Nombre de pages : 277
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P R E A M B U L E
J’aimerais avant toute chose remercier sincèrement les personnes qui ont, d’une façon ou d’une autre, contribué à l’achèvement de ce travail. En premier lieu, je remercie Monsieur Pierre Albrecht pour la confiance qu’il m’a accordée en m’accueillant dans son laboratoire et pour la formation de chercheur qu’il m’a permis d’acquérir.  Je remercie Monsieur Philippe Duringer pour m’avoir ouvert les yeux sur la sédimentologie et qui m’a permis, par la richesse de ses connaissances dans le domaine, d’appréhender le contexte géologique indispensable à ce travail. Je remercie plus spécialement Monsieur Philippe Schaeffer, qui a assuré le suivi au quotidien de cette thèse et qui par ses compétences scientifiques, sa patience et sa disponibilité a contribué à rendre ces années particulièrement enrichissantes. Mes remerciements vont également à Messieurs les Professeurs Pierre Benveniste, Luis Martinez et Lorenz Schwark pour avoir accepté de juger ce travail. Je remercie tout particulièrement Stéphane Roussé, certainement l’auteur le plus cité dans cette thèse, pour la qualité de ses travaux (Roussé, 2006) qui m’ont permis d’avancer, sa pédagogie et son enthousiasme. Merci également aux autres étudiants du laboratoire de géochimie bioorganique et du CGS qui ont partagé avec moi ces quelques années : mes glorieux aînés (Nicolas Rouquette, Stéphane Dubant, Claude Lemilbeau, Julien Moreau et Sabine Mehay), ceux qui s’efforceront d’assurer la relève (Mohamed Jati, Aurélie Loison et Pauline Burger), sans oublier ceux qui ont juste été de passage (Joachim Maurer, Laura Chiappini et Frédéric Jamil).  Je remercie tous les permanents du laboratoire de géochimie bioorganique ; en particulier Pierre Adam, Jean Trendel, et Ruben Ocampo pour nos discussions, plus ou moins scientifiques selon les circonstances, mais toujours constructives et Gaby Schmitt qui m’a guidé lors de mes débuts dans le laboratoire. Je suis également redevable au personnel technique et administratif de l’institut de chimie pour tous les services rendus, et plus particulièrement à Patrick Wehrung et Estelle
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Motsch pour leur aide dans les analyses de spectrométrie de masse, à Roland Graff et Lionel Allouche pour l’acquisition et le traitement des spectres RMN. Enfin, je remercie l’ensemble des personnes, famille et amis, qui m’ont soutenu durant ces longues études.
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S O M M A I R E
SOMMAIRE CONVENTIONS ABREVIATIONS INTRODUCTION GENERALE CHAPITREIde l’étude des séries marines Contexte  de l’Oligocène du fossé rhénan. I.1.Contexte géologique I.1.1Introduction : le fosse rhénan I.1.2.Stratigraphie des séries tertiaires dans le fossé rhénan I.1.3Evolution tectonique du rift et incidences sur la sédimentation et la paléogéographie I.1.4.Remplissage sédimentaire dans le fossé rhénan I.2.Présentation des échantillons I.2.1Les carottes I.2.2.Les Affleurements de terrain I.3.Protocole analytique I.3.1. Extraction de la matière organique I.3.2.Fractionnement de l’extrait organique I.3.3. Identification des biomarqueurs I.3.4.Identification de molécules inconnuesI.4.Composition de la matière organique I.4.1Composition en carbone total et en carbone organique I.4.2.Fractions polaires I.4.3.Fraction des hydrocarbures saturés, insaturés et aromatiques
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CHAPITREIIdes Marqueurs Biogéochimiques Analyse II.1.N-alcanes et autres composés linéaires II.2.Isoprénoïdes acyclique II.2.1.Pristane et phytane II.2.2.Autres isoprénoïdes II.3.Chromanes II.4.Caroténoïdes II.5.Stéroïdes II.6.Hopanoïdes II.7.Dérivés organo-soufrés II.8.Pérylène et autres composés polyaromatiques compacts II.9.Terpènes de végétaux supérieurs Annexe:PUBLICATIONS
-4,4’-dimethylnaphto[a,d]cycloheptane, a naturally occurring polyaromatic bis-diterpenoids
derivative related to terpenoids of the serratane series
- A novel pathway leading to the formation of unreported C40 in sediments CHAPITREIIIde dépôt : Environnements  LesMarnes àForaminifères III.1.Données géologiques III. 1.1.Sédimentologie desMarnes àForaminifères III.1.2.Echantillons rattachés auxMarnes àForaminifèresIII. 2.Etude des fossiles moléculaires III. 2. 1. Présentation générale des profils chromatographiques III. 2. 2.L’influence continentale III. 2. 3.La contribution phytoplanctonique marineIII. 2. 4.L’apport bactérien et/ou cyanobactérien III. 2. 5.Marqueurs d’anoxieIII. 2. 6.Autres biomarqueurs
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474949 51 535460 68 74 77 78
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III. 3. 3.TransitionSalifèreSupérieur /Marnes àForaminifères III. 4.Conclusion CHAPITREIVde dépôt : Environnements  LesSchistes àPoissons IV.1.Données géologiques IV.1.1Sédimentologie desSchistes àPoissons IV.1.2.Echantillons rattachés auxSchistes àPoissons IV.2. Etude des fossiles moléculaires IV. 2. 1.Présentation générale des profils chromatographiques IV. 2. 2.L’influence continentale IV. 2. 3.La contribution phytoplanctonique marine IV. 2. 4.L’apport bactérien et / ou cyanobactérien IV. 2. 5.Marqueurs d’anoxieIV. 2. 6.Autres biomarqueursIV.3.Conclusion CHAPITREVEnvironnements de dépôt :  LesMarnes àMélettes V.1.Données géologiques V.1.1Sédimentologie desMarnes àMélettes V.1.2.Echantillons rattachés auxMarnes àMélettes V.2. Etude des fossiles moléculaires V. 2. 1.Présentation générale des profils chromatographiques V. 2. 2.L’influence continentale V. 2. 3.La contribution phytoplanctonique marine V. 2. 4.L’apport bactérien et / ou cyanobactérien V. 2. 5.Marqueurs d’anoxie
III. 3.La transition inférieure : Etude moléculaire duSalifèreSupérieur III. 3. 1.Contexte géochimique
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157157 160 162162 164 166 174 178 188189
197197 197 205205 209 220 223 226
III. 3. 2.Marqueurs biologiques des séries évaporitiques duSalifèreSupérieur
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V. 2. 6.Autres biomarqueursV. 3.Conclusion CONCLUSION GENERALE -Contexte général -Environnements de dépôt -Salifère Supérieur -Marnes à Foraminifères -Schistes à Poissons -Marnes à Mélettes -Perspectives BIBLIOGRAPHIE Annexe:COMMUNICATIONS -Biogeochemical markers for palaeoenvironment assesment of the Oligocene of the Rhine rift valley (Alsace, France). -C40bis-diterpenoids, novel chemotaxonomic biomarkers ofpodocarpaceae in sediments?
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Numérotaion des hopanoïdes
Numérotation des stéroïdes
C O N V E N T I O N S
Numérotation des triterpènes de végétaux supérieurs
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CC CCM CG SM CG-IRMS
HPLC HAP CG-SM LC-SM RMN FID IC IE m/zR f SS MF SP MM
A B R E V I A T I O N S
Chromatographie liquide sur colonne de silice Chromatographie liquide sur couche mince de silice Chromatographie en phase gazeuse Spectrométrie de masse Chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse i sotopique Chromatographie liquide à haute performance Hydrocarbures aromatiques polycycliques Chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse Chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse Résonance magnétique nucléaire Détecteur à ionisation de flamme Ionisation chimique (en SM) Impact électronique (en SM) Rapport masse sur charge (SM) Facteur de rétention en CCM
SalifèreSupérieur Marnes àForaminifères Schistes àPoissons Marnes àMélettes
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I N T R O D U C T I O N G E N E R A L E
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