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Zuddas, Pierpaolo

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Works: 14 works in 20 publications in 2 languages and 24 library holdings
Roles: Thesis advisor, Author, Other, Opponent
Publication Timeline
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Most widely held works by Pierpaolo Zuddas
Aspects mécanistiques de la réaction de précipitation de la calcite et mouvements de fluide supercritique dans une matrice calcitique : implications au stockage minéral du C02 by Olivier Lopez( Book )

2 editions published between 2006 and 2013 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

La quantité de CO2 présente dans l'atmosphère terrestre s'est accrueconstamment depuis les débuts de la révolution industrielle au point quun réchauffement significatif et des changements climatiques ont étéattribués à lactivité anthropogénique. La séquestration géologique du CO2apparaît donc comme lune des stratégies les plus pertinentes pour laréduction à long terme des émissions atmosphériques de ce gaz à effets deserre. Lexcès de CO2 peut être stocké dans les formations géologiques dedifférentes manières. La solution qui apparaît comme la plus stable est defaire réagir des fluides riches en CO2 avec les minéraux des roches (ou lamatière organique) des formations géologiques encaissantes et de produireune nouvelle matrice solide carbonatée. Les cinétiques des réactionsimpliquées dans la minéralisation du CO2 ont donc été étudiées.La première partie de cette étude sest donc attachée à décrire lesaspects mécanistiques de la réaction de précipitation de la calcite parune approche cinétique permettant dobtenir précisément les vitesses etles constantes cinétiques des réactions ainsi que des informations sur lesmécanismes réactionnels en faisant varier la température (5 à 70°C) ainsique la composition de la solution (degré de sursaturation et présencedinhibiteur : Mg2+ et SO42-). Les résultats de cette étude ont montré quele rôle de la température ne se limite pas à uniquement à un simple effetcatalyseur mais que les changements de mécanismes cinétiques, que latempérature génère, déterminent aussi les quantités de Magnésium quipeuvent sincorporer dans la calcite. Par extension à cette étude, nousavons établi une loi empirique globale décrivant la variation du taux deprécipitation en fonction de la concentration en carbonate et desdifférents paramètres physico-chimiques influençant la réaction deformation de la calcite (PCO2, salinité, température, inhibiteurs, matièreorganique). La température qui peut faire augmenter de 3 ordres degrandeurs le taux de précipitation mais uniquement dans des conditions dedéséquilibre important contrairement à la pression partielle de CO2 qui aune influence égale proche et loin de léquilibre dans des solutionspourtant complètement tamponnée. Dans la deuxième partie, létude sest focalisée sur les mouvements defluides supercritiques à lintérieur dune matrice solide calcitique. Nousavons montré que des bulles de CO2 supercritiques piégées dans desinclusions fluides contenues dans une matrice polycristalline de calcitepouvaient circuler jusquà la surface du cristal. Ces mouvements ont lieuà travers les joints de grain des cristaux à une vitesse de 10 ordres degrandeurs supérieure à la diffusion cristalline dans les conditions detempérature et de pression standard. De plus, nous avons montré que cephénomène altère de manière significative les propriétés de surface descalcites et il doit être pris en compte lors de la modélisation prédictivede la réactivité et du transport des fluides dans le milieu de stockage
COMPORTEMENT DES ELEMENTS EN TRACE DANS LES FLUIDES GEOTHERMAUX (EXEMPLE DU STRONTIUM) by Pierpaolo Zuddas( Book )

2 editions published in 1991 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

LE COMPORTEMENT DES ELEMENTS EN TRACE A ETE ETUDIE POUR COMPRENDRE LES PROCESSUS D'INTERACTION EAU-ROCHE. DES PAGIOCLASES SYNTHETIQUES ET DU GRANITE NATUREL ONT REAGI A 180C, AVEC DES SOLUTIONS DE COMPOSITION PROCHE DE L'EQUILIBRE AVEC DES PHASES SECONDAIRES. LA DISSOLUTION DES MINERAUX PRIMAIRES REGLE LA MISE EN SOLUTION DES ELEMENTS. LA SOLUBILITE DES NOUVELLES PHASES PRECIPITEES CONTROLE LA COMPOSITION DES ELEMENTS MAJEURS. QUAND LA SOLUTION ATTEINT L'ETAT STATIONNAIRE, LA TRANSFORMATION PREHNITE-SMECTITE EST OBSERVEE. LES VARIATIONS ISOTOPIQUES DU SR CONFIRMENT QUE LA DISSOLUTION DES NOUVELLES PHASES ET LEUR REPRECIPITATION SONT LES PROCESSUS FONDAMENTALES DE L'ETAT STATIONNAIRE. LE BILAN DE MASSE, ESTIME PAR LES VARIATIONS DES ELEMENTS MAJEURS, MINEURS ET DES ISOTOPES, MONTRE QUE SEULEMENT QUELQUES POUR-CENT DE LA MASSE TOTALE PARTICIPE AUX INTERACTIONS. LE COEFFICIENT DE PARTAGE DU SR ENTRE SOLUTION ET PREHNITE EST EGAL A 1. IL N'Y A PAS FRACTIONNEMENT DU SR LORS DE L'INTERACTION DU GRANITE; TOUTEFOIS LE PARTAGE GLOBALE DU SR, DEPEND DE LA CINETIQUE DE PRECIPITATION DES PHASES SECONDAIRES. ON EMPHATISE LE ROLE DES CHLORURES LORS DE LA PREVISION DE LA CONCENTRATION DES ELEMENTS MAJEURS ET DU SR DANS LES FLUIDES GEOTHERMIQUES
Approche expérimentale de la dissolution d'assemblages multi-minéraux loin de l'équilibre thermodynamique : utilisation des isotopes du strontium pour quantifier les rapports de vitesse by François Seimbille( Book )

2 editions published between 2003 and 2006 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Le rapport isotopique du Sr dissous lors d'une interaction entre une solution aqueuse et plusieurs minéraux primaires obéit à chaque instant à une équation de mélange. En milieu naturel on ne peut interpréter que les variations de ce rapport car on connait mal les minéraux sources. Pour contourner cette limitation nous avons réalisé au laboratoire deux séries d'hydrothermalisation entre un granite ou un assemblage biotite-oligoclase et des solutions saturées vis à vis des phases néoformées attendues. L'interprétation des rapports isotopiques montre que l'intensité de l'altération des minéraux primaires diminue avec le temps mais sans changement des contributions relatives aux bilans de masse. En introduisant les vitesses spécifiques et les surfaces actives spécifiques, l'interaction eau-roche est décrite par une seule relation cinétique. L'hydrothermalisation d'un granite est essentiellement piloté par le rapport des surfaces spécifiques actives du couple oligoclase-biotite
Propriétés cinétiques, minéralogiques et isotopiques de la formation de nanomagnétites à basse temperature : implication pour la détermination de critères de biogénicité by Damien Faivre( Book )

2 editions published between 2004 and 2007 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Nanogéochimie : mécanismes d'altération des micas à l'échelle moléculaire : (apport de la Microscopie à Force Atomique) by Katavut Pachana( Book )

2 editions published in 2004 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Evaluation d'une perturbation oxydante en milieu argileux : mécanisme d'oxydation de la pyrite by Michaël Descostes( Book )

2 editions published in 2001 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Rapid migration of CO2-rich micro-fluids in calcite matrices by Pierpaolo Zuddas( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

CO2 perturbation in aquifers : reaction kinetics and metals behavior by Jean Rillard( )

1 edition published in 2013 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

The aim of this thesis was to investigate hydrogeochemical perturbation induced by CO2 in natural aquifers. In a first step, we used chemical data from natural CO2-rich hydrothermal water. We studied variation of fluid chemical composition as a function of CO2 content in order to evaluate reactivity of minerals composing the initial reservoir. Fluid chemical analyses showed decrease in pH, and systematic enrichment in alkalinity and major cations correlated to increase in CO2 content. Chemical reaction was studied by kinetic approach to estimate variation of mineral reactive surface area as function of CO2 perturbation. Results showed that mineral reactive surface area could varied by two to four orders of magnitude as a function of CO2 perturbation. In a second step a field experiment of injection of water saturated with CO2 in aquifer has been carried out. Analysis of groundwater composition before and after injection allowed to study the impact of CO2 perturbation on water-rock interaction processes. A particular focus was made on dissolved metals behavior. Results showed a decrease in pH (from 7.3 to 5.7), involved with enrichment in alkalinity by a factor two, and by approximately one order of magnitude for dissolved metals (Fe, Mn, Zn) and by a factor two for As. Saturation index showed that dissolution of metals oxide such as ferrihydrite was correlated to iron release. These results showed that, in our field experimental conditions, CO2 perturbation induced an enrichment in dissolved elements with more significant effect on dissolved metals. These results highlight the importance of proper physic-chemical characterization of fluid and reservoir rock and in-situ kinetic of reaction in the eventual option of Co2 geological storage
Estimation of Biomass and Carbon Stock in Para rubber Plantation in East Thailand Using Object-based Classification from THAICHOTE Satellite Data by Kitsanai Charoenjit( )

1 edition published in 2015 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

This study explored to the improve efficiency of measurements of carbon stock by remote sensing techniques on Para rubber (Hevea brasiliensis) plantations in East Thailand. Current methods of carbon stock estimations use classical pixel based classification on middle-resolution images and thus produce results with a large uncertainty. In this study, the method use very high resolution images from the THAICHOTE satellite, associated to field measurements to estimates the carbon stock and its evolution in the Mae num Prasae watershed. Using object based classifications, the plantations have been mapped and their age and girth have been estimated from a parametric model derived from spectral, textural, 3D information and field data. The results of this study show that these data can be used to map Para rubber plantation and distinguish age classes of trees in the plantations. The study propose that textural information is more useful than spectral information to capture tree canopy architecture and thus the age of the canopy. One spectral of Global Environment Monitoring (GEMI) and four textural information of Homogeneity, Dissimilarity, Contrast and Variance were used in the fit model (multiple linear regression R2=0.87) for estimating the Para rubber tree girth and age while the 3D information (canopy height model: CHM) was not appropriated to build the image classification information. Around 154 km2 of the 232 km2 of the studied area are covered by Para rubber plantations. The total amount of biomass and carbon stocks are 2.23 Megatons and 0.99 Megatons C respectively with uncertainty of 11%. In 2011, the total area sequestered 121 tCO2 by Para rubber plantations
The behaviour of trace elements during the volcanic ash-liquid interaction : example of marine and human systems by Loredana Antonella Randazzo( )

1 edition published in 2011 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

The solid-liquid interaction processes regulate the mechanisms governing the availability of trace elements in liquid phase. In this paper, these processes have been studied through the use of the Rare Earth Elements (REE) since they are excellent tracers of geochemical processes. The purpose of the first part of this work was to study the reactivity of volcanic particulates during the interaction with synthetic seawater. The results show that apart from the dissolution, which is the main process, a surface adsorption process also occurs, probably on the surface of newly formed crystals. The supposed presence of these minerals is suggested by the temporal variation of the Y/Ho ratio, by SEM observations and XRD analysis. Finally the addition of ligand species to dissolved media does not increase dissolution rate of volcanic particles but modify the YLn distribution in liquid phase. In the second part of this work, the Rare Earth study was applied to a human system. These elements were used, in fact, to investigate the effects due to the interactions between the inhaled atmospheric particulate matter and the lung fluids (BAL), in people exposed to fallout of volcanic ash. The results suggest that YLn-phosphate co-precipitation occurs in lungs as a consequence of inhalation of volcanic particles and their interactions with lung fluids. This process is confirmed by thermodynamic and kinetic simulations indicating that crystallisation of YLn-phosphates and other authigenic phases occurs as a consequence of the soluble ash fraction dissolution. The combination of YLn fractionation in bronchial fluids can represent a potential tracer of exposure to atmospheric fallout
Noble gases as geochemical tracers of Earth's dynamic and evolution by Antonio Caracausi( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Dans mon projet, j'ai utilisé les gaz nobles (He, Ne, Ar, Kr et Xe) pour étudier les processus naturels se déroulant dans différents contextes géodynamiques (c.-à-d. subduction, collision continentale, rifting), montrant ainsi comment l'utilisation des gaz rares est fondamentale pour contraindre l'origine des substances volatiles et comment ils permettent une évaluation qualitative et quantitative des processus (interaction eau-gaz-roche) qui se produisent pendant la remontée des fluides de l'intérieur de la Terre vers l'atmosphère. Les résultats de mon projet peuvent être résumés en cinq thèmes principaux : 1) Aperçu de l'histoire du dégazage du manteau terrestre à partir d'analyses de haute précision des gaz rares du gaz magmatique ; 2) Systématique des gaz nobles et des isotopes du carbone sur le volcan Ciomadul, apparemment inactif (Roumanie): Preuve du dégazage volcanique ; 3) Fluides dérivés du manteau dans le bassin sédimentaire de Java oriental, Indonésie ; 4) Dégazage des volatiles du manteau dans un régime tectonique de compression hors du volcanisme: rôle de la délamination continentale ; 5) Dégazage continental de l'hélium dans un contexte tectonique actif (nord de l'Italie) : le rôle de la sismicité
Present-day fluid-rock interaction in a sedimentary basin : study case of the Granada Basin (Betic Cordillera, Spain) by Claire Lix( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Understanding fluid circulations in sedimentary basins plays a critical role in the diverse fields of energy and natural resources. In this thesis, a geochemical approach is developed to characterize the present-day groundwater geochemistry and to investigate the reactions affecting a sedimentary system, taking the Granada Basin as a regional study case. Helium isotopic composition of bubbling and dissolved gases has been investigated to set constrains on the lithospheric structure of the area. We found that the He isotopic composition has a dominant radiogenic component with a mantle-derived He contribution reaching mainly 1 %. The evaluation of helium transport mechanisms shows that the crustal system is currently dissociated from the mantle system. We therefore propose that the observed mantle-derived He could result from fossil mantle contribution associated to crustal production from Li-rich rocks. Water-rock interactions in the Central Betic Cordillera have been investigated by characterizing the low- to medium-enthalpy thermal systems. This study, combining geothermometrical methods, shows a strong relationship between the temperature and the pCO2 in the reservoir and highlights the role of the potential mineral buffers of both the sedimentary infilling and the basement on the reactivity of CO2. Further investigations on the reactivity within the Granada Basin allow us to give insights on the groundwater flows at the scale of the whole basin. The evolution of the groundwater saturation with respect to carbonates, alumino-silicates, and sulfates allows to assess the possible flow paths in the basin and to apprehend a conceptual reactive transport model
Surface reactivity of soft minerals at the atomic scale by Bahareh Zareeipolgardani( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Il est indispensable pour comprendre la diagenèse, i.e., la formation des roches sédimentaires, le durcissement des matériaux de construction hydrauliques comme le ciment ou le plâtre, ou la biominéralisation, d'identifier les mécanismes élémentaires de la cristallisation minérale. Le taux de réaction macroscopique des minéraux est généralement déduit de mesures de chimie des solutions. A côté de ces mesures macroscopiques, l'étude de la réactivité des minéraux inclut maintenant l'analyse des mécanismes atomiques a l'origine des réactions chimiques. Cela a été rendu possible depuis deux décennies par l'apparition d'outils capables d'observer des surfaces avec une résolution nanométrique, tels que la microscopie à force atomique et l'interférométrie à balayage vertical. Le gypse et la calcite font partie des minéraux dits mous. Ce sont des minéraux extrêmement répandus, que l'on peut trouver autant dans la nature sous forme de roches sédimentaires que dans le monde industriel. Le gypse (CaSO4,2H2O) est une évaporite dont les applications incluent la fabrication des plaques de plâtre, l'ajout au ciment Portland comme retardateur, l'élaboration du plâtre de Paris et l'amendement des sols. La sélénite ou l'albâtre sont des variétés de gypse utilisés comme matériaux pour l'ornement, mais leur faible dureté limite leur durabilité. La calcite, forme la plus stable de CaCO3, est un des principaux biominéraux, et un des constituants majeurs des roches des réservoirs carbonates, stockant naturellement de l'eau, du pétrole ou du gaz naturel. Quand les organismes biologiques font croitre leur coquille, ils contrôlent la morphologie, la taille, l'orientation et même la phase des cristaux de carbonates de calcium qui la constituent. Cela conduit à des biomatériaux présentant des propriétés physiques et chimiques qui diffèrent significativement de ceux de la calcite inorganique. Une connaissance plus approfondie des mécanismes sous-jacents à la réactivité de surface de la calcite et de l'effet des impuretés sur celle-ci permettra de nous rapprocher de la possibilité de synthétiser des minéraux biomimétiques, aux propriétés comparables à celles de la calcite biogénique. Dans ce contexte, ma thèse s'est développée dans trois directions. Dans la première, j'ai étudié l'influence d'une contrainte mécanique sur les mécanismes de dissolution. Mon objectif dans cette partie a été de tacher de déduire le taux de dissolution macroscopique à partir de la cinétique des mécanismes atomiques. La seconde partie de la thèse, la plus conséquente, a consisté à étudier l'influence d'une contrainte mécanique sur la croissance de la calcite, et à sonder le rôle d'un additif organique lors de cette croissance sous contrainte. Dans la troisième partie, je me suis penchée sur la dissolution de cristaux de calcite à l'aide de mesures topographiques quantitatives sur des aires relativement étendues de la surface des cristaux, dans une large gamme de pH. J'ai en particulier étudié l'influence d'un additif organique sur la dissolution et la cinétique de réaction à grande échelle. Les taux de dissolution macroscopique et microscopique, c'est-à-dire déduits de la dynamique d'évènements moléculaires (croissance de piqure d'attaque, migration de marche atomique), ne sont presque jamais en accord, même qualitativement, et l'élaboration d'une théorie générale liant la cinétique du phénomène aux deux échelles est encore en cours. Je présente ici des taux de dissolution microscopique du gypse, mesures par microscopie par force atomique (AFM), en accord quantitatif avec les taux de dissolution macroscopiques. Cet accord inédit a été obtenu en prenant soin de neutraliser le biais induit par le fait que la pointe AFM applique une force sur la surface qu'elle sonde, et en identifiant avec soin les mécanismes moléculaires majeurs à l'œuvre lors de la dissolution...[etc]
Geochemistry of Zr, Hf and REE in extreme water environments : hyperacid, hypersaline and lake waters in hydrothermal systems. by Claudio Inguaggiato( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

This thesis concerns the geochemistry of Zr, Hf and REE (Rare Earth Elements) in extreme water environments. The investigations were carried out in hypersaline waters covering a wide range of Eh values along Dead Sea Fault (Israel), in hyperacid waters circulating in Nevado del Ruiz volcano-hydrothermal system (Colombia) and in CO2-rich waters in Pantelleria volcano-hydrothermal system (Italy), including the alkaline lake “Specchio di Venere” within a calderic depression. The acidic sulphates waters characterized by the precipitation of alunite and jarosite show a strong LREE depletion. The REE in waters along Dead Sea Fault show MREE enrichments in waters with relative high Ca and SO4 concentrations due to the water interaction with MREE-enriched salt minerals. In the natural waters, changing of pH and Eh induce variations of Ce and Eu anomalies, due to the different behaviour of these elements with respect to the neighbours REE. In sulphate acidic waters, Zr/Hf ratios are very low down to 4.7, while quite constant Y/Ho ratio (close to the local rock value) indicates the lack of decoupling. Zr/Hf ratio increases as Cl/SO4 ratio increases. On the contrary, Zr/Hf and Y/Ho ratios in near-neutral pH waters with positive Eh values change from near-chondritic to super-chondritic. The precipitation of Fe-oxyhydroxides removes preferentially Hf and Ho with respect to Zr and Y. The interaction of atmospheric fallout from the nearby Sahara Desert with the water of the lake “Specchio di Venere” was recognized by the Zr, Hf and REE distribution. Zr, Hf and REE show the capability to trace the interaction process between open water bodies and atmospheric fallout
 
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