Dissertations / Theses on the topic 'Éléments traces Magmatisme'

Etude petrologique et geochimique d'un ensemble de series paleovolcaniques dans le but de reconstituer les cheminements metamorphiques p-t suivis par les differentes formations, d'identifier geodynamiquement ces series a partir de la geochimie des elements en traces. Ces formations s'inscrivent dans un domaine considere comme la zone interne de l'orogene varisque: le domaine ligerien. Deux stades magmatiques sont mis en evidence dans l'evolution pre-orogenique d'age paleozoique inferieur et superieur. L'ensemble de ce magmatisme est attribue au fonctionnement d'une zone de subduction d'age probablement devorien

Depuis un million d’années, les magmas potassiques sont émis sur la marge tyrrhénienne des Apennins centraux et méridionaux à la faveur de trois systèmes tectoniques principaux (NW-SE, NE-SW, E-W). Ce mémoire traite de l’évolution intracrustale des liquides magmatiques dans les cas du Mt Somma Vésuve, des Champs Phlégréens et de l’île de Ventotène, caractérisés par une large gamme de magmas potassiques à fortement potassiques et sous-saturés en silice. Pour ce faire, nous avons diversifié les méthodes d’investigation en nous appuyant sur une histoire volcanologique précise des appareils, en développant l’étude minéralogique et géochimique des laves et des ponces ainsi que l’étude chimique et thermométrique des inclusions vitreuses présentes dans les minéraux des roches. Nous avons ainsi privilégié l’aspect concernant les conditions de cristallisation (variations chimiques et minéralogiques, gradients thermiques, nature et importance de la phase volatile, rôle de l’encaissant sédimentaire). Un processus dominant de différenciation par cristallisation fractionnée peut être invoqué pour les trois ensembles. Pourtant chacun des systèmes connait une évolution qui lui est spécifique, reflétant ainsi la diversité des magmas initiaux. Pour les strato-volcans, comme le Mt Somma Vésuve ou Ventotène, caractérisés par une activité à la fois de type effusif et explosif, les éruptions pliniennes ou subpliniennes sont l’expression de magmas différenciés au sein de réservoirs superficiels de petite taille et localisés dans un horizon sédimentaire. Les évidences d’une contamination des liquides magmatiques par les roches encaissantes restent limitées. En revanche, l’encaissant va favoriser le processus de nucléation – cristallisation qui se traduit par l’existence de cumulats et d’enclaves réactionnelles. Les produits volcaniques des Champs Phlégréens sont essentiellement des pyroclautites de composition trachytique dont l’évolution s’intègre dans le modèle d’un réservoir d’importantes dimensions. L’hypothèse de la variation du degré de fusion d’une source mantellique hydratée, à l’origine des magmas potassiques et sous-saturés en silice du Somma Vésuve et ceux (basaltiques) de Ventotène est proposée sur la base des données géochimiques
Since one million years, potassic to highly potassic magmas have erupted along the Tyrrhenian margin of the Central and Southern Apennins, through three main tectonic systems (NW-SE, NE-SW, E-W). The present work deals with the magmatic liquids intracrustale evolution of the Mt Somma Vesuve and the Phlegrean Fields and Ventotene Island volcanoes. In this regard, we have diversified the studying methods, basing ourselves on the accurate volcanic history of the apparatus and showing a special interest in the crystallization conditions (chemical and mineralogical variations, thermal gradients, nature and importance of the volatile phase, role of the surrounding sedimentary rocks). Besides the fact that a crystal fractionation process prevails, each system has its own specific evolution, as an indication of the primary magmas variety. In the case of stratovolcanoes, as Mt Somma Vesuve or Ventotene, which are characterized by an activity both effusive and explosive, the plinian and subplinian eruptions reveal a differentiation of the magmas in small and superficial chambers surrounded by sedimentary rocks. Little evidence can be given of contamination of the liquids by these enclosing rocks. On the other hand, the country rock will emphasize the nucleation-crystallization process, leading to cumulate and reactional xenoliths. The Phlegrean Fields volcanic products are mostly pyroclastites of trachytic composition. Their evolution corresponds to that of a great magma chamber probably thermically buffered. Finally, the Campanean magmas (including those of Ventotene) are shown to the possibly originated from partial fusion of hydreous mantle. This hypothesis is based on the Th/Ta ratio (ranging from 7. 5 to 11. 4), these strongly hygromagmaphile elements being considered as source markers

Le Nord-Ouest du Massif Central français est constitué de trois domaines : le Plateau d'Aigurande, le Domaine de Boussac et le domaine de la Marche-Guéret. Le plateau d'Aigurande est formé par l'empilement d'unités cristallophylliennes d'histoires tectoniques et métamorphiques différentes. Ces unités sont percées de leucogranites et de granites à biotite westphaliens. La mise en place est synchrone des derniers mouvements tangentiels. Le domaine de Boussac est caractérisé par un magmatisme gabbro-dioritique calco-alcalin à affinité potassique, qui se met en place dans des séries mignatitiques et gneissiques. La mise en place des intrusions est synchrone du métamorphisme majeur, attribué au Dévonien moyen à supérieur. Les massifs gabbro-dioritiques sont affectés par des circulations tardives de fluides qui provoquent des perturbations dans la chimie initiale. Le domaine de la Marche-Guéret est constitué de trois ensembles granitiques. Le granite de Guéret, daté à 356 M. A. , représente un magmatisme alumino-potassique. Dans les granites de la Marche, on distingue un ensemble déformé dont la mise en place est datée aux alentours de 325 M. A. Et un ensemble post-tectonique daté à 300 M. A. Les deux ensembles sont constitués par des leucogranites et des granites à biotite d'origine anatectique
The N-W Franch Massif Central consists of three main structural domains, from North to South : the Plateau d'Aigurande, the Boussac and the Marche-Guéret domains. The Plateau d'Aigurande is made up of four overthrusted units, differing by their metamorphic and tectonic evolutions, and intruded by Westphalien granites. The plutonic activity has taken place during the last thrusting event. The Boussac domain, magmatic rocks display a significant evolution, with a calc-alcaline gabbro-diorite series showing potassic affinity. Gabbro-diorite rocks have intruded migmatitic and gneissic series, during the middle to upper Devonian main metamorphic event. The initial chemical composition have been locally disturbed by late fluids contamination. The Marche-Guéret domain consists in three granitic clusters : the Guéret granites (356 MY) which show alumino-potassic affinitys ; the Marche deformed granites (325 MY) and the Marche post-tectonic granites (300 MY). These last two clusters are made up of leucogranites and biotite granites of anatectic origin

L'axe principal de cette thèse est la caractérisation des inclusions magmatiques dans des olivines primitives dans deux contextes géodynamiques -les rides médio-océaniques et les points chauds océaniques- avec deux exemples régionaux : la zone FAMOUS ( ride médio-Atlantique Nord) et le point chaud de la Réunion. Les inclusions magmatiques piégées dans un basalte de la zone FAMOUS se caractérisent par une grande variabilité de leurs teneurs en éléments majeurs et traces. L'essentiel de cette diversité résulte du processus de fusion polybare d'une source homogène. L'étude des inclusions magmatiques dans les olivines d'échantillons des îles Maurice et de la Réunion a permis le calcul de la séquence d'incompatibilité des éléments traces lors du processus de fusion. Un comportement très incompatible du Pb implique l'absence de sulfure résiduel dans la source du panache. La source de la Réunion est constituée d'un manteau faiblement appauvri par l'extraction de la croûte continentale

Le stratovolcan des Mont Dore (massif central français) est caractérisé par l'existence d'une caldera, par l'abondance des laves de composition globalement intermédiaire trachyandesitique et par la coexistence de laves sur- et sous-saturées. Il s'est édifié en deux temps. De 3 a 1;5 ma, l'activité se concentre au niveau des volcans septentrionnaux (Mont Dore s. S. , d'ordanche, aiguiller). Cette période est marquée par l'effondrement de la caldera de la haute-Dordogne et l'émission de rhyolites (ponces rhyolitiques de la grande nappe, dôme de la Gacherie. . . ). De 0;9 a 0;25 ma, le volcan du Sancy puis le massif adventif s'édifient au sud des structures précedentes. L'étude géochimique (isotopes du sr, du nd et de l'oxygène associes aux éléments en trace) des basaltes s. L. Met en évidence une évolution par cristallisation fractionnée d'olivine et de clinopyroxenes (+ ou - opaques) depuis les basanites jusqu'aux hawaiites. Les laves trachyandesitiques hétérogènes sont marquées par des déséquilibres minéralogiques, des phénomènes complexes de brassage mécanique de magmas, associés à l'assimilation de xenocristaux, de cumulats, de roches subvolcaniques et de socle. L'expulsion de fluides et des liquides résiduels lors de la cristallisation plus ou moins rapide des inclusions comagmatiques basiques et postérieurement à leur incorporation dans un magma trachytisque joue un rôle important dans la genèse d'inclusions particulières, préalablement interprérees comme des "liquides fractionnés". Au vu des données isotopiques, les trachyandesites basiques ne peuvent être le résultat d'un simple mélange abouti entre deux magmas. L'abondance des trachyandesites ne serait qu'un artefact dû aux processus de brassage mécanique de magmas de realimentation périodique des réservoirs magmatiques. Les données isotopiques sur les ponces et dômes rhyolitiques (**(87)sr/**(86)sr et **(143)nd/**(144)nd) excluent une origine par anatexie généralisée de la croute granitique mais montrent l'existence d'une contamination par la croute granito-gneissique. Les trachyphonolites et phonolites sont issus de la cristallisation fractionnée d'amphibole, de sphène et de feldspath potassique a partir des basanites et tephrites. Un modèle évolutif de réservoir magmatique dans la croute supérieure est proposé en fonction de l'âge, de la nature et de la répartition spatiale des produits émis en surface. A partir de quelques données géochimiques sur les peridotites et les basaltes du massif central et des données géophysiques disponibles, des esquisses de manteau sous cette région volcanisée sont également proposées

Les processus pétrologiques profonds, qui précèdent ou accompagnent la décompression du manteau sous les dorsales océaniques, tendent à être oblitérés par la fusion partielle. Les régions de dorsales à vitesse d'expansion très lente et/ou anormalement froides exposent des domaines mantelliques qui ont subi un degré de fusion extrêmement faible et donc permettent d'accéder à ces processus. La zone de fracture de Andrew Bain, située à la limite des plaques Africaine et Antarctique, en est un exemple remarquable. Son massif d'intersection avec la dorsale sud-ouest indienne a été exploré au cours de l'expédition océanographique italo-russe S23-AB06. Les échantillons qui ont été prélevés sont principalement des péridotites mantelliques à spinelle ± plagioclase, contenant des plages et des veinules enrichies en pyroxènes ± plagioclase, et montrant des textures de réquilibrages minéralogiques. Les concentrations en éléments majeurs et en traces des pyroxènes, mesurés in situ par EMPA et LA-ICP-MS, montrent une grande variabilité de compositions, identique à toutes les échelles, du massif à la lame mince. La modélisation des compositions des pyroxènes des péridotites indique (1) une cristallisation à partir de liquides de fusion de lithologies enrichies en éléments incompatibles, générés dans un large intervalle de pression débutant dans le faciès à grenat, (2) un rééquilibrage progressif à des conditions de P-T décroissantes, par interaction péridotite - liquide et diffusion à l'état solide. Le modèle est celui d'une refertilisation d'un manteau lithosphérique épais, similaire à celui qui caractérise les domaines de transition continent-océan
Andrew Bain Fracture Zone represents one of the largest transform faults in the ridge system. Located on the South West Indian Ridge, it constitutes part of the plate margin between Africa and Antarctica. In this area, the lithosphere is thick and mainly constituted by ultramafic rocks; the system is characterized by a negative thermal anomaly. During the Italian-Russian expedition S23-AB06, the seafloor in the Southern Ridge Transform Intersection has been sampled and almost only ultramafic material has been recovered. The sampled spinel and plagioclase peridotites show hybrid textures and are characterized by deep spinel-field impregnation assemblages and by plagioclase-field equilibrated patches and mineral trails marked by crystallization of newly formed plagioclase-field equilibrated trails and formation of plagioclase coronas around pristine spinel. Major and trace element data composition have been collected. Both spinel- and plagioclase-peridotite pyroxenes and spinels follow a main melting trend accompanied by a progressive re-equilibration to lower P/T facies. Thin section-scale variability matches inter-site compositional variability. Progressive re-equilibration to lower P/T conditions can be accounted for by the presence of percolating melts and solid diffusion. Major and trace element shows that percolating melts are generated over a wide pressure range and modeling suggests melting started in garnet stability field but stopped early due to the lithospheric cooling. Thus, this mantle seems to be a thermically “normal” mantle cooled down from above by the anomalous thickness of the old lithosphere, similar to those characterizing continent-ocean transition

Des etudes geochronologiques u-pb et geochimiques ont ete effectuees sur differentes formations ortho- et para derivees du sud-est du massif central. Les granites du mendic et des palanges, temoins directs du magmatisme cadomien, sont respectivement dates a 6039 ma et 54018 ma. Leur encaissant micaschisteux montre une evolution multiepisodique en accord avec les donnees u-pb obtenues sur les formations metasedimentaires et les leucogranites de la chaine varisque. Dans le gneiss de decazeville une composante crustale d'age indetermine est identifie, et l'evenement majeur correspond a la migmatisation hercynienne. Une discussion conjointe des donnees de bertholene geochronologiques et geochimiques de l'encaissant granitique et du gisement conduisent a admettre un lien genetique entre le magmatisme cadomien et les concentrations uraniferes spatialement liees a la discordance entre le socle des palanges et la couverture permo-carbonifere. Le mecanisme propose pour liberer l'uranium des phases minerales porteuses est la metamictisation combinee avec le facteur tectonique. Les premiers resultats de datation par dosage du xenon de mineraux uraniferes des gisements de bertholene, de lodeve et des pierres plantees confirment l'ensemble des evolutions proposees pour chacun de ces massifs

Un grand nombre de volcans d’arc sont capables de produire des éruptions caldériques. Le volcan de Santorin (South Aegean Volcanic Arc, l’Égée-Méridionale, Grèce) est un volcan d’arc responsable de plusieurs éruptions de ce type au cours de ses 0,65 Ma d’activité, et dont l’éruption de l’Âge de Bronze Tardif (éruption Late Bronze Age, LBA) est la plus récente. Pourtant, de nombreuses questions sur le système volcanique de Santorin restent non résolues telles que la nature des magmas primaires et la manière dont leurs compositions changent au cours du temps, l’origine des magmas intermédiaires et acides, les raisons des tendances géochimiques des magmas acides observées sur le long terme, et la nature des changements se produisant dans le système magmatique dans la période précédant une grande éruption caldérique. Dans cette thèse, je présente un large ensemble de données de haute précision sur les inclusions vitreuses et les verres matriciels, afin de répondre aux questions relatives à la genèse et l’évolution des magmas du Santorin.Notre échantillonnage est composé de nombreuses inclusions vitreuses piégées dans des cristaux d’olivine dont les compositions basaltiques primitives sont rarement représentées par les roches totales du Santorin et plus généralement de l’ensemble de l’arc volcanique. Ces inclusions vitreuses révèlent qu’il existe une gamme de teneurs en éléments en traces incompatibles dans les magmas basaltiques les plus primitifs du Santorin. Les inclusions primitives présentent une signature géochimique typique des magmas de zone de subduction. La gamme des compositions varie d’appauvri à enrichi en éléments incompatibles, appelés type low Nb et type high Nb. Les rapports La/Yb des inclusions vitreuses primitives sont compris entre 1,5 (plat, de genre tholéitique) dans le type low Nb et 3,2 (incliné, de genre calco-alcalin) dans le type high Nb. Nous avons calculé les compositions des liquides magmatiques primaires en utilisant différentes méthodes et nous avons mis en évidence que les liquides primaires parentaux des magmas de types low Nb et high Nb sont respectivement appauvris et enrichis en éléments incompatibles. Les différents types de magmas primitifs ne peuvent pas être expliqués par la cristallisation fractionnée de l’un de ces magmas, mais sont plutôt associés à différents degrés de fusion partielle du manteau. Nous avons déterminé les degrés de fusion partielle (F) du manteau en utilisant le logiciel de modélisation petro-génétique PRIMACALC2 (F = 6% pour les liquides silicatés primaires high Nb, F = 8% pour les liquides silicatés primaires low Nb) et en effectuant des modèles de fusion partielle du manteau (F = 18% pour les liquides silicatés primaires high Nb, F = 22% pour les liquides silicatés primaires low Nb). Les valeurs de F obtenues à partir de ces deux approches diffèrent. Cependant, les résultats obtenus montrent qu’une différence dans le degré de fusion partielle du manteau peut expliquer la gamme des compositions observée entre les différents types de magmas primitifs. La signature métasomatique prédominante dans les liquides primaires provient de la fusion partielle des sédiments de la plaque plongeante. Il y a peu de preuves de l’influence de fluides aqueux provenant de la plaque plongeante. Il y a peut-être une influence du rutile résiduel, mais celle-ci ne domine pas l’origine des différentes séries. Il n’existe aucune tendance temporelle cohérente dans les magmas basaltiques parentaux au cours du temps, ce qui suggère que les différents types de magmas primaires sont restés disponibles pour l’ascension dans la croûte durant la plupart de l’histoire du volcanisme du Santorin. (...)
Many arc volcanoes are capable of producing devastating caldera-forming eruptions. Santorini Volcano (South Aegean Volcanic Arc, southern Aegean Sea, Greece) is an arc volcano responsible for numerous such eruptions over its >0.65 My history, the most recent being the Late Bronze Age (LBA) eruption. However, there are a number of unresolved questions relating to the Santorini volcanic system including the nature of the primary magmas of Santorini and how they change with time, differentiation processes and the relationship between mafic and silicic magmas, the origins of long-term geochemical trends in magma composition, and what changes occur in the plumbing system during the build-up to a large caldera-forming eruption. In this thesis, I present a large set of high-resolution crystal-hosted melt inclusion (MI) and groundmass glass data to address these questions relating to the nature of magma genesis and differentiation at Santorini.The dataset includes many olivine-hosted MIs of primitive basaltic composition, which are rare as whole rocks on Santorini and in the volcanic arc in general. These MIs show there is a range in the incompatible trace element chemistry of the most primitive basaltic melts at Santorini. Primitive MIs have typical subduction zone geochemical signatures and vary between incompatible-poor and incompatible-rich types, which we refer to as low Nb and high Nb primitive melt types, respectively. The primitive MIs range in La/Yb from 1.5 (flat, tholeiitic-like) in the low Nb type to 3.2 (inclined, calc-alkaline-like) in the high Nb type. We back-calculate primary melt compositions using different methods and find that the primary melts parental to the low Nb and high Nb MIs have respectively low Nb and high Nb characteristics. The low Nb and high Nb type primitive melts cannot be related by fractional crystallization but are instead related by different degrees of partial melting of the mantle. We derived the degree of mantle partial melting (F) using the petrogenetic modelling software PRIMACALC2 (F = 6% for high Nb primary melt; F= 8% for low Nb primary melt) and carrying out mantle melting models (F = 18% for high Nb primary melt; F = 22% for low Nb primary melt). The two approaches differ in F but agree that a different degree of melting can explain the compositional variation between the two endmember Nb melt types. The predominant metasomatic signature in the primary melts is from melting of sediment in the subducted slab; there is very little evidence for slab-derived aqueous fluids. There may be some influence from residual rutile in the slab, but this does not dominate the different Nb groupings. There is no consistent temporal change in the primary basaltic melts with time, suggesting that the two different endmember primary melts have been available for ascent into the crust over much of the history of the volcano. We conclude that at least two mantle source domains exist below Santorini: a source giving way to low Nb primary melts (characterized by higher sediment melt signatures and a higher degree of partial melting) and one giving rise to high Nb primary melt (characterized by a smaller, yet still prominent, sediment melt signature and associated with a few percent less melting). The absence of a strong slab-derived aqueous fluid component, coupled with the presence of arc tholeiitic compositions and regional extension around the volcanic field, suggests there could be a role of decompression melting beneath Santorini. (...)

Les résultats acquis au cours de ce travail à propos (i) des basaltes récents du Golfe de Tadjoura et (ii) les séries synrift initiales des domaines Ali Sabieh et Danakil apportent de nouvelles contraintes sur, repectivement, la cinématique récente du Rift Tadjoura et celle, plus ancienne, des zones marginales de la dépression Afar. Mais, ils apportent aussi des éléments permettant de discuter, à une échelle plus vaste, certains aspects de la dynamique du rift Afar, sensu lato.
- L'étude structurale des basaltes récents (2.8-1.1 Ma) des marges du Golfe de Tadjoura nous conduit à interpréter la structure générale du rift Tadjoura en termes d'hémi-graben, à vergence sud, développé au-dessus de traps antérieurs, et accommodant une extension estimée à 25-30%. L'âge décroissant des structures vers la partie axiale, immergée, du dispositif reflète la concentration progressive des déformations au cours du temps. L'analyse géométrique et statistique des populations de failles exposées le long des deux flancs de l'hémi-graben met en évidence, au niveau du système extensif méridional, un gradient croissant de déformation vers l'W, en direction de la zone transverse d'Arta. Ce dispositif est attribué au blocage frontal de la propagation des structures axiales du Golfe contre une discontinuité mécanique pré-existante. Dans le modèle cinématique proposé, le transfert de l'extension depuis le rift Tadjoura vers la zone du Ghoubbet s'effectue, non pas par l'intermédiaire de structures en échelon, mais par un saut de rift (en sénestre) de part et d'autre de cette discontinuité sub-méridienne à polarité ‘Mer Rouge'.
- L'étude structurale et géochimique/géochronologique des séries volcaniques d'Ali Sabieh et de leur substratum mésozoïque démontre les faits suivants :
. Les ensembles volcaniques initiaux se mettent en place entre 26-19 Ma (complexe intrusif-effusif d'Ali Sabieh), cad. environ 6 Ma après les traps éthiopiens et yemenites qui n'ont donc pas d'équivalents dans ce secteur intermédiaire.
. La partie intrusive du complexe magmatique est interprétée en termes de laccolithe dont la mise en place provoque la structuration antiformale de la couverture mésozoïque, puis son démantelement partiel, sous forme d'enclaves, lors d'un processus de ‘block stoping'.
. L'antiforme d'Ali Sabieh implique jusqu'aux séries acides Mablas (15-11 Ma) et il est scéllé, sur ses flancs, par les basaltes Somali (7.2-3.0 Ma) et du Dalha (8.6-3.8 Ma).
- Un tout autre mécanisme est proposé pour l'édification des reliefs Danakil qui résultent de mouvements verticaux beaucoup plus jeunes, postérieurs (ou synchrones) des Basaltes Stratoïdes, et d'origine probablement tectonique, en liaison avec le rifting Tadjoura et/ou Asal.
- Ces résultats ont aussi des implications sur la dynamique de l'ensemble du dispositif Afar, et de nouvelles hypothèses sont proposées au sujet (i) du sens de propagation des axes de rift récents-actifs recoupant la dépression Afar et de leur appartenance aux systèmes Golfe d'Aden ou Mer Rouge, (ii) de la distribution spatiale du magmatisme initial (à 30 Ma), de type trap, au niveau de deux sous-provinces, séparées par un domaine amagmatique, et (iii) de l'évolution du domaine Danakil et de la nature de sa limite orientale avec la Mer Rouge, considérée comme une discontinuité héritée de premier ordre, de part et d'autre de laquelle les mécanismes de l'extension sont dominés par des processus, soit magmatiques (W), soit tectoniques (E).

Les laves de l’arc des Petites Antilles présentent une large gamme de compositions le long de l'arc et au sein d'un même centre volcanique. De précédentes études ont montré une variation de l'influence des fluides issus de la plaque océanique subductée le long de l’arc et au sein d’une même île. Cependant, la nature des fluides et l'importance de leurs contributions sont encore débattues. Afin d'apporter de nouvelles contraintes sur les conditions de genèse des magmas ainsi que sur l'influence et la nature des fluides issus du slab, des scories magnésiennes provenant de St. Vincent et Grenade, situées au sud de l’arc, ont été utilisés. Les compositions en éléments légers, traces et isotopes stables ont été déterminées par sonde ionique dans les inclusions vitreuses piégées dans les olivines, donnant un accès direct aux compositions des magmas primitifs, non affectés par les processus superficiels. La combinaison des différentes mesures a permis de mettre en évidence l’influence de trois sortes de fluides sur les sources mantelliques : 1- un fluide de compositions proche de celle de l’eau de mer, probablement relâché lors de la déshydratation du manteau serpentinisé entraîné en profondeur par le slab, 2- des fluides de déshydratation de la croûte océanique subductée et 3- des fluides issus de la déshydratation des sédiments. Ces fluides aqueux montrent des concentrations différentes en éléments dissous, reflétant la profondeur à laquelle ils sont extraits. L’ensemble des données révèle une genèse des magmas à plus forte profondeur et plus faible taux de fusion (7-15%) à Grenade, ceux de St. Vincent étant extraits à 1190-1220°C et 13-14 kbar avec un taux de fusion de 10-20%
The Lesser Antilles arc lavas display a large range of compositions. Previous studies have suggested a variable influence of fluids derived from the subducted oceanic lithosphere along the arc and within individual islands. The fluid contributions and their nature are still a matter of debate. In order to bring new constraints on magmagenesis conditions and on the influence and nature of fluids from the slab on the mantle source, high magnesia scoriae from St. Vincent and Grenada, in the south of the arc, have been used. Different analyses (light and trace elements, ?D, ??Li, ?11B, ?18O, ?34S) have been performed on olivine-hosted melt inclusions, using ion probe. Their study gives a direct access to the primitive magma compositions as yet unaffected by superficial processes. The association of several measurements permit three types of fluid components to be highlighted: 1- a seawater-like fluid, probably released by serpentinized mantle dehydration when it is pulled down by the slab, 2- fluids deriving from altered oceanic crust dehydration and 3- fluids issued from sediment dehydration. These aqueous fluids have different solute contents, reflecting their extraction depths. This dataset suggest a deeper genesis and lower partial melting rate (7-15%) for Grenada melts, St. Vincent melts being generated at 1190-1220°C, 13-14 kbar, from 10-20% partial melting

L'etude petrologique et geochimique (elements en trace doses par icp-ms) d'une association peridotites refractaires-pyroxenites du massif l'herzolitiques de ronda permet de proposer un modele coherent d'evolution d'un systeme de circulation magmatique dans le manteau superieur, en contexte de subduction. Trois etapes sont distinguees: 1) fusion partielle associee a l'infiltration de liquide extrait de la plaque plongeante dans les peridotites a relativement haute temperature (1250#oc); 2) migration des magmas par percolation dans des chenaux de peridotites refractaires individualises lors de l'etape precedente. La percolation est associee a des reactions magma-peridotites, a volume de liquide constant; 3) reduction du volume de liquide liee au refroidissement du systeme au-dessous de 1150#oc (jusqu'a 1050#oc). Cette derniere etape est responsable d'un enrichissement en eau du magma se traduisant par le developpement d'aureole pluri-kilometrique de percolation diffuse. Parallelement, les magmas evoluent depuis des compositions alcalines vers des compositions de tholeiites d'arc (etape 1), de boninites riches en calcium (etape 2), puis d'andesites a rapport (mg) eleve (etape 3). Les effets geochimiques de la percolation et des reactions magma-peridotites ont ete testes au moyen d'un modele numerique non dimensionnel (modele multi-boites), permettant de prendre en compte les effets de l'extraction magmatique

Volatile elements released from the subducting slab play a fundamental role during the formation of arc magmas in the mantle wedge. Advances of melt inclusion studies enlarged the data on volatile abundance in arc magmas, and it is now possible to characterize some volatile contents in arc primary magmas, in particular F and Cl. A recent study of Mt Shasta melt inclusions (LeVoyer et al., 2010) shows that fractionation of F and Cl potentially contains information about arc magma genesis. In order to trace the source of arc magmas, fluorine and chlorine partitioning was investigated. Here, I present new experimental determinations of Cl and F partition coefficients between dry and hydrous silicate melts and mantle minerals: olivine, orthopyroxene, clinopyroxene, plagioclase, garnet and also pargasite and phlogopite. The values were compiled from more than 300 measurements in 24 melting experiments, conducted between 8 and 25 kbars and between 1180 and 1430˚C. The low abundance F, Cl measurements in minerals were done by Cameca IMF 1280 at WHOI using the negative secondary ion mode. The results show that DOpx/meltF ranges from 0.123 to 0.021 and DCpx/meltF ranges from 0.153 to 0.083, while Cl partition coefficient varies from DOpx/meltCl from 0.002 to 0.069 and DCpx/meltCfrom 0.008 to 0.015, as well. Furthermore, DOl/meltF ranges from 0.116 to 0.005 and DOl/meltCl from 0.001 to 0.004; DGrt/meltF ranges from 0.012 to 0.166 and DGrt/meltCl from 0.003 to 0.087 with the increasing water amount and decreasing temperature. I also show that F is compatible in phlogopite DPhl/meltF > 1.2) while DAmp/meltF is incompatible in pargasite DAmp/meltF from 0.36 to 0.63). On the contrary, Cl is more incompatible in phlogopite (DPhl/meltCl > 1.2 on average 0.09 ± 0.02), than in pargasite (DPhl/meltCl from 0.12 to 0.38). This study demonstrates that F and Cl are substituted in specific oxygen site in minerals that lead then to be more sensitive than trace elements to crystal chemistry and water amount variations thus melting conditions. Using those new partition coefficients, I modelled melting of potential sub-arc lithologies with variable quantity aqueous-fluid. This model is able to decipher 1) amount of aqueous-fluid involved in melting, 2) melting induced by fluid or melting of an hydrous mineral-bearing source and 3) melting of either pargasite-bearing lithology or phlogopite-bearing lithology and shows that sources of some primitive melts, for instance from Italy, bear pargasite and phlogopite, while some primitve melts seem to be the results of fluid-induced melts.

Les monts du Haut- Beaujolais (Rhône, France) présentent une série dévono-dinantienne volcanique à caractère spilito-kératophyrique. La reprise de levers cartographiques au 1/ 25 OOOème et au 1/12 500ème confirme en général les relations connues entre les grands ensembles structuraux. Elle a permis de preciser et parfois de découvrir les relations existantes entre les différentes formations géologiques . L' étude pétrographique et géochimique a été focalisée sur les formations du Dévonien supérieur. Deux ensembles géologiques se dégagent : - un ensemble basal à dominante détritique qui témoigne d ' un volcanisme précoce subordonné; - un ensemble formé par un complexe volcanoplutonique intrusif. Ce dernier montre des termes plutoniques et des laves associées de nature basique , intermédiaire et acide , dont le trait principal est le caractère albitique. Les caractères pétrographiques et géochimiques, notamment la répartition des éléments inertes Ti , Zr , Y, Nb confirment les liens cogénétiques , voire comagmatiques entre les différents termes. La géochimie , abstraction faite de l'albitisation , révèle l'existence d'une série magmatique différenciée , de nature tholéïtique abyssale. L'estimation des degrés de fusion partielle ,l'évaluation de la nature et de l'importance des fractionnements suggère une mise en place ensialique dans une environnement de type croûte amincie . La métallogénie du secteur étudié s'intègre au schéma régional du Nord-Est du Massif Central français et présente de nombreux indices métallifères. Les minéralisations sulfurées les plus importantes appartiennent au Dévonien , au sein duquel elles sont associées avec les masses volcanoplutoniques acides ou basiques. Leur morphologie , en lentilles localisées à la base de la série , les apparente aux amas sulfurés (de type kuroko ou chypriote selon les cas) . Tardivement , lors des intrusions de granitoïdes numuro-westphaliens , ces amas ont été accessoirement restructurés par apport localisé d'une minéralisation à MO , Bi , (As, W, Sn ?). L'ensemble des informations géologiques relatives à ces minéralisations s' intègre dans un schéma géotechnique cohérent. Elles se sont mises en place avec le volcanisme acide et basique (voire le plutonisme) , à la faveur du fonctionnement d'un rift intracontinental ou d'un bassin marginal ensialique.

Les unités ophiolitiques du Queyras (zone Alpes occidentales) représentent des petits massifs de roche vertes dispersées dans les Schistes lustrés piémontais à l'Ouest du Mont Viso. Leur étude permet de reconstruire la structure du substratum d'une partie du segment ligure de la Téthys. Bien que de nombreuses observations de terrain conduisent à envisager une coupure majeure entre la mise en place des ultramafites et gabbros associés et l'épanchement des basaltes, l' analyse pétrographique et géochimique permet de conclure à un assemblage cohérent et comparable avec d'autres massifs ophiolitiques de l' Apennin et de la Corse. Les résultats obtenus soulignent le caractère tholéïtique de la lignée magmatique à l'origine des matériaux basiques, intermédiaires et acides des différentes unités. La typologie des zircons conforte cette hypothèse au niveau des roches acides. La répartition des éléments inertes, Y, Ti, Zr, Nb, montre les liens cogénétiques entre les matériaux basiques et les différenciats acides. La nature du fractionnement ainsi que l'estimation du degré de fusion partielle suggèrent une mise en place dans un environnement géotectonique à caractère transitionnel avec océanisation à proximité de marges continentales passives, ainsi qu'un magmatisme analogues à ceux à l'origine des ophiolites de la Méditerranée occidentale (magmatisme de type I). Les éléments de granitoïdes d'une brèche sédimentaire localisée à l' interface ultramafites-laves, se caractérisent par un cachet calcoalcalin et permettent d'envisager la proximité d'une croûte continentale dont le démantèlement a vraisemblablement été contemporain des stades précoces de l'ouverture de l'océan ligure. Les circulations hydrothermales liées à ce contexte océanique sont responsables des processus de spilitisation et des minéralisations localisées à l'interface substratum océanique / sédiments: le gîte Fe/Cu de Viafiorcia (Val Germanasca, Italie) en est un exemple.