Partial melting of basic dykes in the contact aureoles of two shallow-level, gabbro-pyroxenite intrusions, Fuerteventura

THESIS ABSTRACT Low-pressure anatexis of basic dykes gave rise to unusual, zebra-like migmatites, in the contact metamorphic aureoles of two layered gabbro-pyroxenite intrusions, PXl and PX2, in the root zone of an ocean island, Fuerteventura Basal Complex (Canary Islands). This thesis focuses on the understanding of processes attributing to the partial melting and formation of these migmatites, characterised by a dense network of closely spaced, millimetre-wide leucocratic segregations with perfectly preserved igneous textures. The presence of fluids are required to decrease the solidus of basic igneous lithologies, to allow partial melting in such aloes-pressure (1-2 kb) environment. An oxygen isotope study was thus carried out on dykes inside and beyond the PX2 aureole, in order to decipher the nature and origin of such fluids. Low or negative δ18O values were obtained for whole rocks and mineral-separates, decreasing towards the contact, with the intrusion itself retaining fairly high values. This trend has been attributed to the advection of meteoric water during magma emplacement, with increasing fluid/rock ratios (higher dyke intensities towards the intrusion acting as fluid-pathways) and higher temperatures promoting increasing exchange during recrystallisation. A comparison of whole rock and mineral major- and trace- element data allowed the redistribution of elements .between different mineral phases and generations, during contact metamorphism and partial melting to be assessed. Certain trace-elements, e.g. Zr, Hf, Y, and REEs, were internally redistributed during contact metamorphic recrystallisation, causing- the enrichment of neocrystallised diopsides compared to relict phenocrysts. This has been assigned to the liberation of trace elements on the breakdown of primary minerals, kaersutite and sphene, on entering the thermal aureole. Major and trace element compositions of minerals in migmatite melanosomes and leucosomes are almost identical, pointing to a syn- or post- solidus reequilibration on cooling of the migmatite terrain. The mineralogical, textural and geochemical evolution of dykes in a contact metamorphic aureole, is recorded around an apophysis of the PX1 intrusion, where there is evidence of incipient partial melting. Hydrothermal mineral pseudomorphs in the outer parts of the aureole are progressively replaced by dry mineral assemblages, with increasingly recrystallised diopside and evidence of partial melting -the extent of which varies from one lithology to another. The appearance of more mafic lithologies towards the intrusion, with lower whole rock SiO2 and mobile element abundances, e.g. Rb, Cs, K, has been explained by the migration and accumulation of feldspathic material into leucosomes outside the samples. A micro-structural study of leucosomes and leucocratic pods, with the aid of high-resolution X-ray computed micro-tomography (HRXµCT), allowing the visualization and quantification of shapes and orientations, was carried out in order to better understand the processes of melt segregation in the PX1 aureole. Leucocratic pods, representing former amygdales, are considered as natural strain ellipsoids. Their short axes are oriented perpendicular to leucosome planes, which sub-parallel the intrusive contact. Leucosomes thus effectively represent foliation planes. This implies that the direction of maximum shortening, during migmatisation, was perpendicular to the orientation of leucosomes, contradicting earlier models that suggest leucosomes represent tension veins. RESUME DE LA THESE Un phénomène rare de fusion partielle de filons basiques à basse pression a été étudié dans les auréoles de contact de deux intrusions litées de gabbro-pyroxénite, PX1 et PX2, localisées dans le soubassement de l'île volcanique de Fuerteventura aux Canaries. Cette anatexie a engendré des migmatites finement zébrées d'aspect très inhabituel, dont les processus de formation ont été étudiés dans le présent travail. Ces roches sont caractérisées par un réseau dense de veinules leucocrates d'épaisseur millimétrique, dont les textures ignées sont parfaitement préservées. La fusion partielle de roches basiques à basse pression (1-2 kbar) requiert la présence d'eau afin d'abaisser le solidus du système à des températures géologiquement réalistes. Une étude comparative des isotopes de l'oxygène a ainsi été menée sur des filons respectivement affectés et non affectés par le métamorphisme de contact, afin de confirmer la présence de ces fluides, de déterminer l'importance de leur interaction avec les roches et leur origine. Des valeurs de δ180 basses ou négatives ont été mesurées sur roche totale et minéraux séparés, décroissantes en direction du contact, alors que l'intrusion elle-même a conservé des valeurs élevées. Ce gradient a été attribué à l'advection d'eau météorique durant la mise en place du magma, les températures les plus élevées favorisant d'autant plus la circulation des fluides et les échanges isotopiques durant la recristallisation des roches. Cette recristallisation engendré une redistribution chimique complète des éléments entre les différentes générations de minéraux résultant du métamorphisme de contact et de l'anatexie, mise en évidence par microanalyse. Certains éléments traces comme Zr, Hf, Y et les REE ont été concentrés dans le diopside néoformé consécutivement à la déstabilisation de minéraux primaires riches en ces éléments comme la kaersutite ou le sphène. Les compositions en éléments majeurs et traces des minéraux des mélanosomes et leucosomes des migmatites sont pratiquement identiques, indiquant une rééquilibration syn- à postsolidus lors du refroidissement de l'auréole de contact. La transformation progressive des filons basiques au niveau de leur minéralogie, textures et composition chimique a pu être observée en détail à l'approche du contact d'une apophyse de l'intrusion PX1. La paragenèse magmatique initiale n'est jamais préservée, les faciès les plus distants du contact étant constitués d'un assemblage pseudomorphique hydrothermal. Ce dernier est progressivement remplacé par des assemblages anhydres incluant du diopside néoformé, puis apparaissent les premiers signes de fusion partielle, dont l'importance varie fortement d'une lithologie à l'autre. L'apparition de faciès plus basiques en direction du contact, avec des teneurs réduites en SiO2 et en éléments incompatibles tels Rb, Cs, K, a été attribuée à l'échappement de leucosomes feldspathiques hors du système. Une étude microstructurale de la distribution spatiale du matériel leucocrate au sein des migmatites par microtomographie X de haute résolution (HRXµCT) a été menée pour mieux comprendre les processus de ségrégation des liquides dans l'auréole de PX1. De petites entités ovoïdes, représentant d'anciennes structures amygdalaires au sein des filons, ont été considérées comme des ellipsoïdes marqueurs de la déformation finie. Leur petit axe est orienté perpendiculairement aux plans définis par les leucosomes, eux-mêmes subparallèles au contact intrusif. Les leucosomes matérialisent donc des plans de clivage. Ainsi, la direction de raccourcissement maximum durant la fusion partielle était perpendiculaire à l'orientation des leucosomes, contrairement à ce qui a été dit dans de précédentes publications, qui suggéraient que les leucosomes représentaient des veines de tension. RESUME DE LA THESE (POUR LE GRAND PUBLIC) L'observation directe du soubassement d'une île volcanique est une occasion rare, accessible dans le «complexe de base » de l'île canarienne de Fuerteventura. Ce dernier a enregistré divers phénomènes magmatiques, métamorphiques et de fusion partielle induits par l'intrusion répétée de magmas alimentant des appareils volcaniques sus jacents, sous forme de petits plutons, essaims de filons et complexes annulaires de gabbros alcalins, pyroxénites, syénites et carbonatites. Dans ce contexte de flux de chaleur élevé, des filons basiques ont subi une fusion partielle au contact de deux intrusions de gabbro-pyroxénite, un phénomène extrêmement rare à une profondeur aussi réduite, estimée à quelque 3-6 km. Les produits de cette fusion partielle sont des liquides très riches en feldspath, concentrés en un réseau dense de veinules blanches (leucosomes) au sein du matériau résiduel sombre non fondu (mélanosome) pour former ce qu'on appelle des migmatites. Outre les aspects pétrologiques liés à la formation de ces migmatites, l'intérêt majeur du phénomène réside dans le fait qu'il puisse représenter la source des magmas évolués parfois observés sur les îles océaniques. A des pressions aussi faibles que dans le soubassement de Fuerteventura (1-2 Kbar), la présence de fluides abondants est nécessaire pour abaisser la température de début de fusion des roches (solidus) à des valeurs géologiquement réalistes. Des expériences ont montré que même en présence de plusieurs %-poids d'eau, une température de 1000°C était encore nécessaire pour obtenir une proportion de liquide équivalente à celle observée sur le terrain, soit 25%. Or les magmas alcalins des îles océaniques, bien qu'hydratés, n'en contiennent de loin pas autant, ce qui implique une source d'eau externe. Une étude isotopique de l'oxygène a été entreprise afin de tester cette hypothèse. Les valeurs obtenues en 5180 sont basses ou négatives et indiquent l'influence d'eau d'origine météorique. Cette eau de pluie se serait infiltrée le long des filons depuis la surface du volcan et les aurait complètement hydrothermalisés en profondeur (situation encore visible à l'extérieur de l'auréole de contact), leur permettant ainsi de stocker l'eau nécessaire à leur fusion partielle ultérieure. L'interaction entre eau de pluie et filons a été d'autant plus importante que ces derniers étaient proches du contact avec l'intrusion, ce qui suggère que la circulation de ces eaux et leur interaction avec les roches a été favorisée par la chaleur fournie par l'intrusion elle-même. Un autre aspect de ce travail s'est focalisé sur la redistribution des éléments traces au sein des minéraux des filons basiques durant le métamorphisme de contact et la fusion partielle. Ainsi, le pyroxène de seconde génération est-il sensiblement enrichi en traces telles Zr, Hf, Y et les terres rares, par rapport au pyroxène magmatique originel, en relation avec la déstabilisation de minéraux primaires riches en ces éléments tels le sphène et la kaersutite. Cependant, les compositions en éléments majeurs et traces des minéraux recristallisés des migmatites sont pratiquement les mêmes dans les leucosomes et les mélanosomes, suggérant une rééquilibration chimique complète durant le refroidissement de ces lithologies. Si certaines migmatites se sont comportées en système chimiquement fermé (hormis l'eau météorique), d'autres filons ont manifestement perdu une partie de leurs leucosomes, ainsi qu'en témoigne leur composition progressivement appauvrie en silice et autres éléments incompatibles mobiles, tels K et Rb à l'approche du contact de l'intrusion. Parallèlement à cette évolution chimique, les paragenèses hydrothermales distantes du contact sont progressivement remplacées par des paragenèses anhydres, puis par l'apparition des premiers leucosomes, tandis que les textures magmatiques initiales sont complètement effacées au profit d'une combinaison de textures magmatique dans les leucosomes et en mosaïque dans les mélanosomes. Enfin, la distribution spatiale des liquides de fusion partielle a été étudiée par microtomographie X de haute résolution, dans des filons contenant des entités ovoïdes leucocrates, sans doute d'anciennes amygdales à zéolites. Ces dernières ont été considérées comme des ellipsoïdes de la déformation finie. L'orientation de leur petit axe, perpendiculaire au plan défini par les veinules de leucosomes, indique que ces derniers représentent des plans de clivage perpendiculaires à la direction de raccourcissement maximum. Ainsi, la ségrégation des liquides de fusion partielle se serait faite dans les plans de compression et non dans des plans de dilatation, contrairement à ce que laisserait penser le sens commun.

Post-detection analysis for grating-based ultra-small angle X-ray scattering.

Until recently, the hard X-ray, phase-sensitive imaging technique called grating interferometry was thought to provide information only in real space. However, by utilizing an alternative approach to data analysis we demonstrated that the angular resolved ultra-small angle X-ray scattering distribution can be retrieved from experimental data. Thus, reciprocal space information is accessible by grating interferometry in addition to real space. Naturally, the quality of the retrieved data strongly depends on the performance of the employed analysis procedure, which involves deconvolution of periodic and noisy data in this context. The aim of this article is to compare several deconvolution algorithms to retrieve the ultra-small angle X-ray scattering distribution in grating interferometry. We quantitatively compare the performance of three deconvolution procedures (i.e., Wiener, iterative Wiener and Lucy-Richardson) in case of realistically modeled, noisy and periodic input data. The simulations showed that the algorithm of Lucy-Richardson is the more reliable and more efficient as a function of the characteristics of the signals in the given context. The availability of a reliable data analysis procedure is essential for future developments in grating interferometry.

Reggies/flotillins regulate E-cadherin-mediated cell contact formation by affecting EGFR trafficking.

The reggie/flotillin proteins are implicated in membrane trafficking and, together with the cellular prion protein (PrP), in the recruitment of E-cadherin to cell contact sites. Here, we demonstrate that reggies, as well as PrP down-regulation, in epithelial A431 cells cause overlapping processes and abnormal formation of adherens junctions (AJs). This defect in cell adhesion results from reggie effects on Src tyrosine kinases and epidermal growth factor receptor (EGFR): loss of reggies reduces Src activation and EGFR phosphorylation at residues targeted by Src and c-cbl and leads to increased surface exposure of EGFR by blocking its internalization. The prolonged EGFR signaling at the plasma membrane enhances cell motility and macropinocytosis, by which junction-associated E-cadherin is internalized and recycled back to AJs. Accordingly, blockage of EGFR signaling or macropinocytosis in reggie-deficient cells restores normal AJ formation. Thus, by promoting EGFR internalization, reggies restrict the EGFR signaling involved in E-cadherin macropinocytosis and recycling and regulate AJ formation and dynamics and thereby cell adhesion.

Endocavitary contact radiation therapy for ultrasonographically staged T1 N0 and T2 N0 rectal cancer.

BACKGROUND: The purpose of this study was to determine the long-term outcomes of patients undergoing endocavitary contact radiation therapy (ECR) for stage I rectal cancer. METHODS: A database of patients treated with ECR for biopsy-proven rectal adenocarcinoma from July 1986 to June 2006 was reviewed retrospectively. Only patients with primary, non-metastatic, ultrasonographically staged T1 N0 and T2 N0 cancer who had no adjuvant treatment were included. Patients received a median of 90 (range 60-190) Gy contact radiation, delivered transanally by a 50-kV X-ray tube in two to five fractions. RESULTS: Of 149 patients, 77 (40 T1, 37 T2) met the inclusion criteria. Median age was 74 (range 38-104) years, and median follow-up 69 (range 10-219) months. ECR failed in 21 patients (27 per cent) (persistent disease, four; recurrence, 17), of whom ten remained disease free after salvage therapy. The estimated 5-year disease-free survival rate was 74 (95 per cent confidence interval 63 to 83) per cent after ECR alone, and 87 (76 to 93) per cent when survival after salvage therapy for recurrence was included. CONCLUSION: ECR is a minimally invasive treatment option for early-stage rectal cancer. However, similar to other local therapies, ECR has a worse oncological outcome than radical surgery.

Habitat selection in zones of parapatric contact between the Common shrew Sorex araneus and Millet's shrew S. coronatus

(1) The common shrew Sorex araneus and Millet's shrew S. coronatus are sibling species.They are morphologically and genetically very similar but do not hybridize. Their parapatric distribution throughout south-western Europe, with a few narrow zones of distributional overlap, suggests that they are in competitive parapatry. (2) Two of these contact zones were studied; there was evidence of coexistence over periods of 2 years as well as habitat segregation. In both zones, the species segregated on litter thickness and humidity variables. (3) A simple analysis of spatial distribution showed that habitats visible in the field corresponded to the habitats selected by the species. Habitat selection was found throughout the annual life-cycle of the shrews. (4) In one contact zone, a removal experiment was performed to test whether habitat segregation is induced by interspecific interactions. The experiment showed that the species select habitats differentially when both are present and abandon habitat selection when their competitor is removed. (5) These results confirm the role of resource partitioning in promoting narrow rangesof distributional overlap between such parapatric species and qualitatively support the prediction of habitat selection theory that, in a two-species system, coexistence may be achieved by differential habitat selection to avoid competition. The results also support the view that the common shrew and Millet's shrew are in competitive parapatry.

Nuclear triiodothyronine receptor expression is regulated by axon-Schwann cell contact.

Thyroid hormones, which play an important role in the development and regeneration of the nervous system, require the presence of specific nuclear T3 receptors (NT3R). In this study we provide evidence that NT3R expression by Schwann cells was up-regulated in response to a loss of axonal contact in vitro and in vivo. In dorsal root ganglia explant cultures, Schwann cells which accompanied axons (nerve fibres) were devoid of NT3R. When Schwann cells were orphaned from axon contact by axon transection, all the nuclei of these cells displayed NT3R immunoreactivity. Similar results were obtained in situ; in adult rat sciatic nerve, Schwann cells which ensheathed healthy axons never expressed NT3R immunoreactivity. After sciatic nerve transection in vivo the nuclei of Schwann cells deprived of axonal contact displayed a clear NT3R immunoreaction.

Non-contact assessment of waist circumference: will tape measurements become progressively obsolete?

Waist circumference (WC) is a key variable to assess in health management as it is a proxy of abdominal fat mass and a surrogate marker of cardiometabolic disease risk, including the metabolic syndrome. Recently, a portable non-contact device calculating WC (ViScan) has been developed, which hence allows the tracking of WC independently of the inter-investigators error. We compared WC values obtained with this device with WC measured by simple non-stretchable tape in 74 adults of varying body mass indices (range 17-39 kg/m(2)). The correlation between the two methods was very high (r=0.97, P<0.0001) and the reproducibility (precision) assessed with a rigid phantom was excellent (<1 cm, coefficient of variability<1%). The instrument constitutes a potentially valuable tool for longitudinal surveys and comparative international studies, which require simple but precise measurements of WC in order to track the effect of subtle changes on various health outcomes.

Video analysis software increases the interrater reliability of video gait assessments in children with cerebral palsy.

The aim of this study was to determine the effect of using video analysis software on the interrater reliability of visual assessments of gait videos in children with cerebral palsy. Two clinicians viewed the same random selection of 20 sagittal and frontal video recordings of 12 children with cerebral palsy routinely acquired during outpatient rehabilitation clinics. Both observers rated these videos in a random sequence for each lower limb using the Observational Gait Scale, once with standard video software and another with video analysis software (Dartfish(®)) which can perform angle and timing measurements. The video analysis software improved interrater agreement, measured by weighted Cohen's kappas, for the total score (κ 0.778→0.809) and all of the items that required angle and/or timing measurements (knee position mid-stance κ 0.344→0.591; hindfoot position mid-stance κ 0.160→0.346; foot contact mid-stance κ 0.700→0.854; timing of heel rise κ 0.769→0.835). The use of video analysis software is an efficient approach to improve the reliability of visual video assessments.

Assessing the Functionality and Biocompatibility of a Wireless Contact Lens Sensor for 24 hour-intraocular Pressure Monitoring in Volunteers: Preliminary Results

Purpose: In vitro studies in porcine eyes have demonstrated a good correlation between induced intraocular pressure variations and corneal curvature changes, using a contact lens with an embedded microfabricated strain gauge. Continuous 24 hour-intraocular pressure (IOP) monitoring to detect large diurnal fluctuation is currently an unmet clinical need. The aims of this study is to evaluate precision of signal transmission and biocompatibility of 24 hour contact lens sensor wear (SENSIMED Triggerfish®) in humans. Methods: After full eye examination in 10 healthy volunteers, a 8.7 mm radius contact lens sensor and an orbital bandage containing a loop antenna were applied and connected to a portable recorder. Best corrected visual acuity and position, lubrication status and mobility of the sensor were assessed after 5 and 30 minutes, 4, 7 and 24 hours. Subjective comfort was scored and activities documented in a logbook. After sensor removal full eye examination was repeated, and the registration signal studied. Results: The comfort score was high and did not fluctuate significantly, except at the 7 hour-visit. The mobility of the contact lens was minimal but its lubrication remained good. Best corrected visual acuity was significantly reduced during the sensor wear and immediately after its removal. Three patients developed mild corneal staining. In all but one participant we obtained a registration IOP curve with visible ocular pulse amplitude. Conclusions: This 24 hour-trial confirmed the functionality and biocompatibility of SENSIMED Triggerfish® wireless contact lens sensor for IOP-fluctuation monitoring in volunteers. Further studies with a range of different contact lens sensor radii are indicated.