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Géochimie, minéralogie et modélisation thermodynamique des lacs de cratère volcanique [Geochemistry, mineralogy and thermodynamic modeling of volcanic crater lakes]
Les lacs de cratère volcanique agissent à la fois comme des condenseurs chimiques et des calorimètres pour les gaz volcaniques et la chaleur libérée au sein d'un édifice volcanique actif. L'étude de ces systèmes géochimiques permet de quantifier les flux massiques et calorifiques qui reflètent l'état de dégazage du réservoir magmatique superficiel. Les sites étudiés actuellement sont : Kelut, Rinjani, Sorik Marapi, Kaba et Dempo (Indonésie), Santa Ana (Salvador) et Voui (Vanuatu). [Volcanic crater lakes act as huge chemical traps and calorimeters for magmatic volatiles and heat released to the surface by a passively degassing volcano. The study of these geochemical systems can provide temporal evolution of the fluxes of volatiles and heat reflecting the degassing state of the magmatic reservoir at depth. Crater lakes studied are Kelut, Rinjani, Sorik Marapi, Kaba et Dempo (Indonesia), Santa Ana (Salvador) et Voui (Vanuatu).]

Mécanismes de déposition en phase vapeur (CVD) des métaux dans les gaz volcaniques de haute température. [Chemical vapor deposition (CVD) processes of metals in high temperature volcanic gases.]
Cette étude met en oeuvre une méthode originale de prélèvement des gaz magmatiques de haute température par l'utilisation de tube de quartz insérés dans des évents fumerolliens. Cette méthode permet d'étudier les processus de déposition en phase vapeur (CVD) des métaux en traces (10ppm-1ppb) dans les gaz volcaniques de haute température (1000-800°C) dans des conditions de fugacité d'oxygène caractéristiques des gaz magmatiques (fO2 correspondants aux tampons Quartz-Fayalite-Magnetite ou Ni-NiO). [In this study, we apply an original method for the collection of high temperature magmatic gases by the use of silica tubes inserted into fumarolic vents. With this method, we study in situ chemical vapor deposition (CVD) processes of volatile trace metals (10ppm-1ppb) in high temperature (1000-800°C) volcanic gases. During these experiments, high gas flow prevent the mixing with atmospheric O2 and oxygen fugacity is typical of lava-buffered gases (fO2 close to the Quartz-Fayalite-Magnetite or Ni-NiO reference buffers).]

Dynamique de dispersion des panaches de cendres volcaniques par télédétection satellitaire. [Volcanic ash plume dispersion by satellite imagery.]
Etude des panaches de cendres volcaniques à l'aide d'images satellites. Les images proviennent des satellites américains (NOAA) ou japonais (GMS). Ces données sont utilisées pour 1) définir les caractéristiques spectrales des nuages de cendres silicatées afin d'améliorer les possibilités de détection de ces nuages volcaniques, 2) étudier la dynamique d'injection et de dispersion de ces panaches dans la stratosphère. [Study of volcanic ash plumes by satellite imagery. Satellite images are collected by NOAA (AVHRR) or GMS satellites. Data are used to 1) characterize the spectral properties of silicate ash clouds in order to improve the discrimination of volcanic clouds from water/ice clouds; 2) study the dynamic of injection and dispersal of these plumes in the stratosphere.]

Activité hydrothermale associée au volcanisme actif du Cameroun. [Hydrothermal activity associated with active volcanism in Cameroon.]
Surveillance géochimique de deux lacs de cratère (Monoun et Nyos, Cameroun) responsables de l'émission massive (0.1-1 km3) de nuages de gaz carbonique (CO2). Ces lacs contiennent à l'état dissous des volumes très importants de gaz carbonique (de l'ordre de 250 millions de m3 (STP) pour le lac Nyos). Les flux de CO2 ont été estimés pour les lacs Nyos et Monoun respectivement à 2 10^8 et 17 10^6 moles de CO2/an. Si ces taux de recharge en gaz carbonique restent constants, la sursaturation en CO2 des eaux profondes des ces lacs sera atteinte en < 30 ans pour le lac Nyos et < 10 ans pour le lac Monoun. [Geochemical Survey of two crater lakes in Cameroon (Monoun and Nyos) where massive release (0.1-1 km3) of carbon dioxide gas (CO2) occurred in 1984 and 1986. Huge amounts of carbon dioxide are dissolved in the bottom waters (estimated at 250 millions m3 STP for lake Nyos).Estimations of CO2 fluxes for Lake Nyos and Monoun are respectively 2 10^8 et 17 10^6 moles CO2/year. If present rates of gas build-up continue, oversaturation in CO2 leading to violent degassing will be reached in < 30 years for lake Nyos and <10 years for Lake Monoun.]

Minéralogie des éléments du groupe du platine dans les milieux sédimentaires. [Mineralogy of platinum group elements in sedimentary environments.]
Etude de la nature, l'origine et l'évolution des minéraux d'éléments du groupe du platine dans les roches sédimentaires et altérées (Zaïre, Brésil, USA) par microscopie et microsonde électronique. [Study of the nature, origin and evolution of platinum group element minerals in sedimentary and altered rocks (Zaire, Brazil, USA) with the electron microscope and microprobe.]

Liste des publications (format PDF)

Gilles Van Rompaey. Etude de la réactivité des ciments riches en laitier, à basse température et à temps court, sans ajout chloruré., 2006

Mazot A., Activité hydrothermale des volcans Kelud et Papandayan (Indonésie) et évaluation des flux de gaz carbonique., 2005

Africano F, Reactive processes during the discharge of high temperature volcanic gases, 2004

El Wahabi, Applications de la microgravimétrie en Volcanologie. Méthodologie et particularisation à l'Etna, Sicile. (en collaboration avec B. Ducarme (Observatoire Royal Belgique))., 2001

Volon, C., Problématique des panaches d'éruptions volcaniques injectés dans l'atmosphère. Détection, suivi et modélisation au moyen de l'imagerie satellitaire, 1997

Delmelle, P., "Geochemical, Isotopic and Heat Budget study of two volcano-hosted hydrothermal systems: the acid crater lakes of Kawah Ijen, Indonesia and Taal, Philippines, volcanoes'', Dir. Prof. A. Bernard, Géochimie, ULB, Bruxelles, 1995

Prof. Boku TAKANO, University of Tokyo, College of Arts and Sciences, Department of Chemistry, Tokyo, Japon

Prof. Minoru KUSAKABE, Okayama University, Institute for study of the Earth's Interior, Misasa, Japon

Dr. Mikhail KORZHINSKY, Academy of Sciences Russia, Institute of Experimental Mineralogy, Chernogolovka, RUSSIE (FED. DE)

Dr. Sergey FAZLULLIN, Institute of Volcanology, Crater Lake group, Petropavlovsk, RUSSIE (FED. DE)

Dr. Gregory TANYILEKE, Institut de Recherches Géologiques et Minières, IRGM, Yaounde, Cameroun

Dr. J. LAVREAU, Laboratoire de Télédétection aérospatiale, Musée Royal d'Afrique Centrale, Bruxelles, Belgique

Prof. Léon DEJONGHE, Service Géologique de Belgique, Bruxelles, Belgique

Prof. W. I. Rose, Jr., Michigan Technological University, Dept. Geological Engineering and Sciences, Houghton, Etats-Unis (USA)

Depuis 1989, membre du Task Group Environmental Effects of Volcanism IAVCEI (International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth's Interior)-IGBP (International Geosphere Biosphere Program). cfr. Bulletin of Volcanology (1990),V.52:494-506 - Alain BERNARD

Depuis 1992: membre du Steering comitee de l'IWGCL (International Working Group on the Chemistry of Crater Lakes) qui dépend de l'IAVCEI. - Alain BERNARD

Reviewer pour diverses publications internationales: American Journal of Science, NATURE, Geochemical Journal, J. Geophysical Research, Geology, UNESCO, Mineralogical Society of America. - Alain BERNARD

Reviewer de programmes de recherches: - pour la DG XII, Directorate General for Science, Research and Development, Commission of the European Communities: "Climatology and Natural Hazards".- pour le National Environment Research Council, United Kingdom. - Alain BERNARD

Analyse d'images

Analyse quantitative des spectres de diffraction RX par la méthode Rietveld

Diffraction RX (diffractomètre et microdiffraction par système GADDS)

Microduromètre (VICKERS)

Microscopie optique (lumière réfléchie)

Microscopie électronique à balayage (SEM)

Spectrométrie RX (EDS et WDS)