The continental margin off the coast of Pakistan between the Murray ridge and the Gulf of Cambay has been studied in this work using gravity, magnetic and bathymetric data. Two dimensional gravity and magnetic models based on free-air gravity and residual magnetic data are developed along a north-south profile off the coast of Karachi. The purpose was to interpret the gross crustal structure of the region. A magnetic map has also been developed for the region between latitudes 20°N and 27°N and between longitude 60°E and 70°E. The gravity model extends to a distance of about 1200 km seaward south of Karachi. The seaward end of the gravity model is constrained by seismic refraction data which suggest the presence of typical oceanic crust. The Moho depth at this end of the profile is about 12 km. At the landward end of the profile A-A' the Moho depth is not constrained by seismic data. The gravity model suggests 27 to 17 km as the possible range of the depth of the Moho and a gradual thinning of the crust from land to sea. In addition, the gravity models as interpreted in this study show grabens at the distances of 350 and 450 km along the profile. If the graben-like structures are rift grabens formed during the rifting of India from Africa then transitional crust can be expected to extend to the 500 km mark along the profile A-A'. Two dimensional models for the magnetic data along the profile were also developed. These anomalies can be interpreted as due to oceanic crust or magnetic bodies embedded in transitional crust. The possibility that the observed magnetic anomalies are due to oceanic crust has been studied in detail in this work. The location of the observed magnetic anomalies with respect to marine magnetic anomaly (28) observed earlier on the Indian Ocean floor, were compared to a marine magnetic time scale. To get a reasonable correlation between the observed and theoretical anomalies requires a considerable amount of adjustment in the spreading rate of individual magnetic blocks. Also on the magnetic map the trend of the lineation of these anomalies is perpendicular to the continental margin instead of being parallel to the continental margin as expected for a rifted continental margin. The presence of horst-and-graben structures in the inland region suggests the rifted nature for the continental margin off Karachi than the sheared nature. This indicates that the lineations should be parallel to the margin. But the magnetic lineations are perpendicular to the continental margin and if they are from oceanic crust then they would suggest that the margin is a sheared margin, which contradicts the extensional structures observed inland. This makes it very unlikely that the source of these anomalies is oceanic crust. However, it is quite possible that the magnetic lineations observed in the map were parallel to the continental margin initially but later on the continent rotated clockwise along a fault landward of the magnetic lineation. This rotation is perhaps responsible for making the lineation perpendicular to the continental margin. One objective of this study was to locate the continent-ocean boundary, but with the available amount of data it is not possible to decide on the most appropriate source for the observed magnetic anomalies. Hence it was not possible to decide exactly on the location of continent-ocean boundary. However, on the basis of gravity and magnetic data it can be said that the continent-ocean boundary lies at a distance of 500 km or greater along the profile. / Graduation date: 1992

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 162-176).

Thesis (M.Sc.)--Memorial University of Newfoundland, 1995. / Bibliography: leaves 189-196. Also available online.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2008. / Vita. Includes bibliographical references.

L’odontogenèse est sous contrôle génétique strict et elle est contrôlée par des interactions épithelio-mésenchymateuses. Les anomalies bucco-dentaires sont un des signes cliniques des syndromes. Parmi 7000 syndromes connus 900 ont un phénotype oral. Ce travail combine l’étude de modèles animaux et la bioinformatique pour améliorer la compréhension des mécanismes étiopathogéniques impliqués dans le développement dentaire.Méthodes :(1)Sélection de gènes impliqués dans des syndromes dont l’expression n’est pas caractérisée ; (2)Identification de gènes candidats par analyse de leur expression crânio-faciale et dentaire (atlas de transcriptome EURExpress) ; (3)Sélection de gènes différenciellement exprimés entre molaires et incisives et entre molaires mandibulaires et maxillaires au stade E14.5 par analyse transcriptomique ; (4)Etude par microtomodensitométrie des malformations crânio-faciales et bucco-dentaires des souris Rsk2-/Y (modèle du syndrome de Coffin-Lowry). Résultats : (1)Patrons d’expression au cours du développement dentaire pour 13 gènes ; (2)Patrons d’expression pour 4 gènes (3)88 gènes différenciellement exprimés entre molaires mandibulaires et incisives et 53 entre molaires mandibulaires et maxillaires (4)Taille réduite des mutants, déviation nasale et présence de dents surnuméraires. Conclusion : Ce projet fédère des scientifiques et des cliniciens autour de la compréhension des anomalies bucco-dentaires afin de stimuler le diagnostic de ces troubles du développement en se basant sur des preuves scientifiques et de proposer de nouvelles options thérapeutiques. / Tooth development is under strict genetic control and is mediated by epithelio-mesenchymal interactions. Oro-dental anomalies are one aspect of the 7000 known syndromes and 900 of these have an oral phenotype. Our goal is to combine the study of animal models and bioinformatics to improve the understanding of etiopathogenic mechanisms involved in oral development. Methods: (1)Selection of known genes responsible for syndromes but for which the expression and/or roles are not characterised ; (2)Identification of new candidate genes, through an analysis of their craniofacial and dental expression patterns using the EURExpress mouse transcriptome-wide atlas ; (3)Selection of genes differentially expressed between molars and incisors and between mandibular and maxillary molars at E14.5 by transcriptomic analysis ; (4)Study of craniofacial and orodental malformations of Rsk2-/Y mice by microtomodensitometry (model of Coffin-Lowry syndrome) Results: (1)Expression pattern during odontogenesis for 13 genes ; (2)Expression pattern for 4 genes (3)88 gènes différentially expressed between molars and incisors and 53 between mandibular and maxillary molars (4)Smaller mutants, nasal deviation and supplementary teeth. Conclusion: This project federates scientists and clinicians around the understanding of orodental anomalies and should stimulate the implementation of science based evidence diagnosis and new therapeutic options.

Les motoristes aéronautiques doivent désormais montrer que la présence de petites anomalies de surface, pouvant être introduites lors d’opérations de maintenance, ne mènent pas à la rupture des pièces, et ce sur toute la durée de vie du moteur. Cette étude concerne la caractérisation de la nocivité d’anomalies de surface de type rayure et choc sur la tenue en fatigue du superalliage à base nickel René 65.Afin de découpler les effets de géométrie des effets de contraintes résiduelles, les rayures et les chocs possèdent un profil géométrique identique en V. Une technique de suivi de potentiel 3 points a été mise en place dans le but d’améliorer la détection de l’amorçage et d’avoir une information sur la morphologie du front de fissure. Les résultats expérimentaux montrent un amorçage rapide et un fort ralentissement de la vitesse de propagation dans les premiers stades. Nous avons également observé, par le biais de marquages thermiques, une évolution particulière de la forme du front de fissure s’amorçant au fond des rayures.L’utilisation de traitement thermique de relaxation a alors montré que c’est le champ mécanique hétérogène créé lors de la fabrication de ces anomalies qui contrôle la durée de vie et que c’est le paramètre physique d’ordre un à modéliser.Une stratégie de modélisation de la propagation de fissures à partir d’anomalies de type choc a été proposée. Celle-ci est basée sur la connaissance du champ de contraintes résiduelles par des simulations numériques, et sur l’application de ce champ dans un modèle numérique de propagation. Les résultats ont permis de confirmer que les contraintes résiduelles étaient bien la source du ralentissement de la propagation et également responsables de l’évolution de la forme du front de fissure. Ils ont également permis d’identifier les paramètres qui doivent être mesurés lors des contrôles non destructifs. / Anomalies, introduced during maintenance operations, are not critical for in-service life of a component. This study was undertaken to characterise the harmfulness of scratch and dent anomalies on the fatigue behaviour of the nickel based superalloy René 65.In order to separate the effects of the geometry and the residual stresses, scratches and dents have the same V-type profile. A 3 points DCPD method has been used to improve the detection of the initiation and also to have information about the crack front morphology. Experimental results showed that the initiation fatigue life is short and a slowdown of the fatigue crack growth in the first stages. We also observed, thanks to heat tints marking, aparticular crack front morphology for cracks initiating from scratches. Heat treatment has been used and showed that the heterogeneous mechanical field induced by the fabrication of the anomalies controls the fatigue life and that it constitutes one of the parameters to be taken into account in a future modelling. A modelling strategy of the crack propagation from dent anomalies has been developed. This model is based on the knowledge of the residual stress field by finite elements simulations, and the application of the calculated stress field in a numerical crackgrowth model. The results confirmed that the residual stresses were the physical source of the fatigue crack growth slow-down and also responsible for the evolution of the crack front morphology. They also allowed us to identify the parameters which have to be measured during non-destructive testing.

Les motoristes aéronautiques doivent répondre à de nouvelles demandes de certifications en tolérance aux dommages. Ils doivent en particulier démontrer que la présence de petites anomalies de surface, pouvant être introduites lors d’opérations de maintenance, ne mène pas à la rupture des pièces les plus critiques de leurs moteurs. Cette étude concerne la caractérisation de la nocivité d’anomalies de surface de type rayure et choc sur la tenue en fatigue du superalliage à base Nickel Inconel 718 sous sa version Direct Aged. Une campagne d’essais expérimentaux a permis d’évaluer l’influence de la contrainte maximale, de la température, du type et de la profondeur des anomalies de surface sur leur durée de vie en fatigue. Une étude expérimentale et numérique approfondie de la méthode de suivi de la différence de potentiel a conduit à une bonne maîtrise de cet outil de détection de l’amorçage et de suivi de la fissuration. Son utilisation a ainsi révélé que l’amorçage de fissure est très rapide à partir de rayures et de chocs mais que la vitesse de propagation dans les premiers stades de fissuration est ralentie. Des essais spécifiques ont alors été développés pour identifier la source physique des phénomènes observés. L’utilisation d’un traitement thermique a notamment permis de mettre en avant l’influence prédominante des contraintes résiduelles de compression générées lors de l’introduction des anomalies. Différentes méthodes expérimentales et numériques ont été testées pour les quantifier et des pistes de modélisations ont été mises en avant pour prédire de manière fiable la durée de vie en fatigue d’anomalies de surface de type rayure et choc. / Aircraft engine manufacturers have to meet with new certification requirements in damage tolerance. In particular they have to demonstrate that the presence of small surface anomalies introduced on engine parts during maintenance operations in critical areas do not lead to failure during service life. This study was undertaken to characterize the harmfulness of scratch and dent type surface anomalies on the fatigue life of the Nickel based superalloy Direct Aged Inconel 718.The influence of maximal stress, temperature, type and depth of surface anomalies was evaluated in a large series of experiments. An experimental and numerical in-depth study of the potential drop technique led to a good control of this tool and allowed to efficiently detect crack initiation and to measure the crack propagation. Indeed, the use of this technique has revealed that the crack initiation from scratches and dents is very rapid but that the first stages of crack growth are delayed.Specific tests were then performed to identify the physical origin of the observed phenomenon. A heat treatment was used to show that the compressive residual stresses created during the introduction process of surface anomalies have a great influence on the fatigue life. Different experimental and numerical techniques were used to quantify these residual stresses and some directions were identified to establish a new model able to predict the fatigue life of scratch and dent type surface anomalies.

This thesis is an account of the investigation into the physical nature of the proposed discontinuity in upper mantle conductivity in south eastern British Columbia responsible for the change in appearance of geomagnetic variations reported by Hyndman (1963). Variometer stations were established along two profiles, one east-west and one north-south, each several hundred kilometers in length. The geomagnetic records thus obtained are used to estimate the depth to a proposed highly conducting substratum. Parkinson diagrams are also derived for many stations on the profiles. The theoretical problem of magnetic induction in a 2-layer horizontally stratified half-space is solved. Theoretical expressions are derived for the attenuation of power in the vertical component of the earth's magnetic field relative to the two horizontal components as a function of frequency, conductivity, and thickness of the top layer. These theoretical curves are compared to data determined experimentally by power spectral analysis of geomagnetic records recorded at Crowsnest, Alberta, Lethbridge, Alberta; and Grand Forks, B.C. This analysis indicates Kootenay Lake to be near a region of anomalous induction in the earth. If the conductor is assumed to be two dimensional its strike appears to be magnetic east-west. The observed attenuation of the vertical component at stations west of Kootenay Lake relative to those of Kootenay Lake is accounted for in terms of the upheaval in the west of a highly conducting substratum. The analysis indicates a layer of conductivity 10⁻¹¹ e.m.u. rises to within 10 km. of the surface in the west while lying at a depth of 100 km. or more in the east. / Science, Faculty of / Earth, Ocean and Atmospheric Sciences, Department of / Graduate

L’effectif génétique réduit des races bovines entraîne une augmentation de consanguinité de l’ordre de 1% par génération et une forte dérive génétique. Cette évolution favorise l’émergence régulière d’anomalies génétiques récessives dans les populations, qu’elles soient de races laitières ou allaitantes. En France, l’Observatoire National des Anomalies Bovines (ONAB) a été créé dans le but de détecter et contrôler ces anomalies émergentes. Cependant, la détection par les observatoires sous-entend d’une part une diffusion large de l’allèle défavorable dans la population et d’autre part que l’anomalie présente un phénotype avec un tableau clinique spécifique permettant une déclaration du phénotype à l’ONAB. L’impact des anomalies génétiques est donc encore largement sous-estimé. Toutefois, le développement des technologies de génotypage et de séquençage de génomes, associés à l’ensemble des informations disponibles permet une détection efficace des mutations causales. Ainsi, l’objectif de cette thèse a été d’utiliser l’ensemble des données disponibles (phénotypes, génotypes, séquences, annotations fonctionnelles…) pour identifier et valider des mutations délétères ségrégant dans races bovines laitières et allaitantes françaises. Nous avons exploré différentes stratégies classiques - cartographies par homozygotie, haplotypes en déficit en homozygotes - qui gagnent en efficacité grâce aux données de séquence de génome complet (WGS). Nous avons également mis en place des approches alternatives de génétique inverse, basées sur l’exploitation des données WGS française et du consortium 1000 bull genomes.Les travaux réalisé ont permis d’identifier les mutations causales associées à deux syndromes récessifs rapportés à l’ONAB : l’épidermolyse bulleuse jonctionnelle en race Charolaise (ITGB4, g.chr19: g.56488278_56493087del) et d’épilepsie idiopathique (MTCL1, g.chr24:41661691 G>A) récemment émergée dans la race Parthenaise. Nous avons également démontré la forte association entre l’haplotype MH1 et un polymorphisme affectant le gène PFAS (Chr19:g.28511199C>T ; p.R1205C). Par les stratégies de génétique inverse, nous avons également identifié une mutation probablement responsable de mortalité embryonnaire en race Normande affectant le gène CAD (Chr11:g72399397, p.Y452C) ainsi qu’une mutation affectant le gène RP1 (Chr14:g.23995411_23995412insA, p. R791KfsX13) responsable d’une dégénérescence progressive de la rétine et qui ségrége à forte fréquence en race Normande mais aussi dans d’autres races bovines européennes. Ces études encore en cours, fournissent également un inventaire des variants génétiques potentiellement délétères dont la caractérisation de l’effet sur le phénotype pourra être explorée. Enfin, l’identification de ces anomalies et des mutations délétères responsables ont abouti à la mise à disposition de tests de diagnostic efficaces pour permettre une contre-sélection raisonnée de ces variants délétères dans les populations bovines. / The reduced genetic size of cattle breeds leads to an increase in inbreeding of nearly 1% per generation and a strong genetic drift. This evolution favors regular emergence of recessive genetic abnormalities in dairy and beef cattle breeds. In France, the National Observatory of Bovine Anomalies (ONAB) was created with the aim to detect and control these new emergences. However, detection by the observatories implies a broad diffusion of the deleterious allele in the population and a phenotype with specific clinical features, allowing reporting to ONAB. Therefore the impact of genetic abnormalities is still largely underestimated. However, development of genotyping and genome sequencing technologies, coupled with all available information, makes possible effective detection of causal mutations. Thus, the aim of this thesis was to use all the available data (phenotypes, genotypes, sequences and functional annotations) to identify and validate deleterious mutations segregating in French dairy and beef cattle breeds. We used homozygosity mapping, and study of haplotypes with deficit in homozygous, two strategies boosted by using whole genome sequence (WGS) data. We also explored alternative reverse genetics strategies, based on data mining of French and 1000 bull genomes consortium WGS data.In these different studies, we identified the causal mutations associated with two described recessive syndromes: epidermolysis bullosa junctional in Charolais race (ITGB4, chr19: g.56488278_56493087del) and idiopathic epilepsy (MTCL1, chr24:g.41661691G>A) recently emerged in the Parthenaise breed. We also demonstrated a strong association between the embryonic lethal mutation MH1 and a polymorphism affecting the PFAS gene (chr19: g.28511199C> T ; p.R1205C) in Montbeliarde cattle. With reverse genetic strategies, we identified another mutation, which affects the CAD gene (chr11: g72399397, p.Y452C), likely responsible for embryonic mortality in Normande cattle, and a frameshift mutation in RP1 (chr14:g.23995411_23995412insA, p. R791KfsX13) responsible for progressive retinal degeneration segregating with a high frequency in the Normande breed but also in other European cattle breeds. These studies, still in progress, provide an inventory of potentially deleterious genetic variants, whose characterization could be explored in the future. At last, identification of mutations responsible for these genetic abnormalities provided or will provide diagnostic tests and allow efficient counter selection of these variants in French beef and dairy cattle populations.

Cette étude s’intéresse en premier lieu aux caractéristiques magnétiques d’échantillons de BIFs (Banded Iron Formations) en provenance de Mauritanie, où est observable la plus grande partie de l’Anomalie Magnétique Ouest Africaine (AMOA). On met en évidence des valeurs de susceptibilité magnétique allant jusqu’à 3.4 SI, et d’aimantation rémanente jusqu’à 1350 A/m, dans les BIFs. Des valeurs de rapport de Koenigsberger pour la plupart supérieures à 1 impliquent également que la rémanence devrait être prise en compte pour expliquer l’AMOA. L’effet de la pression sur les propriétés magnétiques de la titanomagnétite a également été étudié, car ce paramètre est peu connu, et la plupart du temps négligé dans les modèles numériques des sources des anomalies magnétiques. On montre ainsi une dépendance à la pression de la température de Curie de l’hématite et de la titanomagnétite, ainsi qu’une augmentation de l’Aimantation Thermo Rémanente (ATR) acquise à des pressions lithosphériques, allant jusqu’à +100% à 675 MPa. Un modèle numérique de la croûte sous l’AMOA est ensuite construit, à l’aide de ces contraintes et de données magnétiques et gravimétriques. On utilise une approche directe pour investiguer la profondeur, l’épaisseur et l’intensité d’aimantation des lithologies crustales. Nos résultats montrent que des couches de BIFs sont les seules sources crustales aimantées nécessaires pour expliquer l’anomalie, et qu’elles pourraient être enfouies à plusieurs kilomètres de profondeur. Les résultats de cette étude fournissent de nouvelles perpectives pour l’étude des sources d’anomalies magnétiques dans d’autres régions cratoniques comportant des affleurements de BIFs / The geological sources of major magnetic field anomalies are still poorly constrained, in terms of nature, geometry and vertical position. A common feature of several anomalies is their spatial correlation with cratonic shields and, for the largest anomalies, with Banded Iron Formations (BIF). This study first unveils the magnetic properties of some BIF samples from Mauritania, where the main part of the West African magnetic anomaly is observed. It shows magnetic susceptibility values up to 3.4 SI and natural remanent magnetization up to 1350 A/m can be reached by BIF rocks. Koenigsberger ratios mostly superior to 1 imply that the remanent magnetization should be taken into account to explain the anomaly. I also investigated the impact of pressure on magnetic properties of titanomagnetite, because it is not well known and most of the time neglected in numerical models of the geological sources of magnetic anomalies. My results show a pressure-dependent Curie temperature increase, as well as an intensity increase for TRM acquired under lithospheric pressure (up to +100% at 675 MPa). A numerical modeling of the crust beneath the West African anomaly is then performed using these constraints and both gravity and magnetic field data. A forward approach is used, investigating the depth, thickness and magnetization intensity of all possible crustal lithologies. Our results show that BIF slices may be the only magnetized lithology needed to explain the anomaly, and that they could be buried several kilometers deep. The results of this study provide a new perspective to address the investigation of magnetic field anomaly sources in other cratonic regions with BIF outcrops