Dissertations / Theses on the topic 'Géochimie et pétrologie'

Le massif post-collisionnel (930 Ma) de Farsund (Norvège) s'est mis en place après la phase principale de l'orogenèse svéconorvégienne (1. 03-0. 95 Ga) et occupe une position géographique intermédiaire entre les différents membres des suites AMC(Anorthosite-Mangérite-Charnockite) et HBG (granitoï͏̈des à hornblende et biotite). Ces suites auraient des sources différentes : anhydre, gabbronoritique et réduite (AMC) ; hydratée, (ultra)mafique et oxydante (HBG). Ce massif est constitué de deux groupes d'échantillons, PYRO et JOA, aux caractéristiques minéralogiques, géochimiques et isotopiques distinctes, qui appartiendraient, respectivement, aux suites AMC et HBG. Il résulte de la cristallisation fractionnée couplée à de la contamination crustale, de magmas monzodioritiques (JOA) et mangéritiques quartziques (PYRO) qui proviendraient du mélange en base de croûte inférieure entre des magmas gabbronoritiques (JOA) ou jotunitiques (PYRO) et des magmas crustaux isotopiquement distincts

La dynamique des paysages cuirasses du centrafrique a ete etudiee et analysee d'un point de vue morphologique, petrologique, geochimique et cartographique. La region de dembia-zemio, dans le haut-mbomou, dans le s-e du centrafrique a servi de cadre a ce travail en raison de l'extension du cuirassement et de la situation de la region a la lisiere de la foret equatoriale, charniere entre deux grands domaines climatiques, equatorial humide au sud, et tropical tres contraste au nord. Le reseau hydrographique centrafricain et la distribution des lineaments dans notre zone d'etude ont ete apprehendes par des methodes d'analyse fractale. Cette demarche a permis de quantifier et de differencier chaque element du reseau hydrographique en tant que revelateur et marqueur des differences lithologiques, tectoniques, climatiques et phytopedologiques (variations des couvertures vegetales ou de sols). L'etude petrographique et petrologique detaillee des profils d'alteration cuirasses a l'echelle des assemblages de mineraux et a celle des sequences de profils a permis d'etablir des relations d'ordre genetique entre les differents facies et d'envisager deux grands processus d'alteration lateritique, saprolitisation et ferruginisation. Par ailleurs, on a montre que ces deux processus evoluaient selon deux modes, aggradation et degradation, en fonction de la situation topographique des profils d'alteration consideres, et de la couverture vegetale. Une relation d'ordre chronologique entre les deux modes de ferruginisation a pu etre mise en evidence en relation avec des changements d'environnements pedoclimatiques. Le bilan economique de l'alteration a ete estime, et discute, par reference au zirconium considere comme element invariant lors des mecanismes de saprolitisation et de ferruginisations. Les bilans de l'erosion chimique et mecanique ont ete calcules pour l'ensemble du bassin versant du fleuve oubangui par la mesure des flux de matieres solides et dissoutes, recues des paysages cuirasses et exportes vers le bassin du congo, derniere etape avant l'ocean atlantique. Enfin, il a ete montre que les cuirasses ferrugineuses devaient etre considerees comme des marqueurs paleoclimatiques au meme titre que d'autres formations geologiques

Les roches mafiques telles que les pyroxénites jouent un rôle majeur dans le développement des hétérogénéités du manteau supérieur et le recyclage des éléments entre la Terre interne et ses enveloppes externes. Les pyroxénites sont notamment impliquées dans la différenciation des magmas d'arc primitifs dont la genèse a eu un impact important sur la formation des continents depuis l'Archéen. La rareté des affleurements de sections profondes d'arc limite cependant notre compréhension de la migration des liquides magmatiques et de leur interaction avec les roches encaissantes. Dans la suture Varisque du nord-ouest de l'Ibérie, le massif de Herbeira du complexe de Cabo Ortegal représente un affleurement unique d'harzburgites, de dunites et chromitites, et d'abondantes pyroxenites issues du manteau sub-arc. Cependant, les processus responsables de leur abondance et de leurs caractéristiques géochimiques ne sont pas bien contraints, en particulier en raison d'une histoire tectono-métamorphique polyphasée. Cette étude présente de nouvelles observations pétrographiques et de terrain, et la composition en éléments majeurs et traces, et en isotopes radiogéniques (Sr, Nd, Hf et Os) de ces pyroxénites. Après avoir contraint les effets des processus secondaires, il est démontré que la faible teneur en Al des pyroxènes, la forte abondance des éléments compatibles et l'absence de plagioclase sont liées au caractère hydraté et primitif des magmas parents. Les webstérites et clinopyroxénites à olivine (de type 1) qui préservent des lentilles de dunite, et leurs dérivés foliés (de type 3), ont enregistré le remplacement partiel de péridotites à rapports magma/roche décroissants, suite à l'intrusion de magmas picritiques à relativement faible profondeur (&lt; 1,2 GPa), potentiellement au sein d'une racine d'arc. Les webstérites massives (de type 2) représentent le produit final de cette réaction à des rapports magma/roche plus élevés, potentiellement sous forme de veines et filons cristallisés à partir de magmas boninitiques différenciés des magmas initialement picritiques. L'interaction entre ces magmas enrichis en Si et les dunites a produit de rares webstérites à opx (de type 4). La rééquilibration chromatographique a accompagné la cristallisation d'amphibole à partir de liquides magmatiques résiduels, percolant ou piégés, ce qui a produit une large gamme de profils de terres rares, en accord avec la composition du Nd progressivement non-radiogénique. Les forts rapports CaO/Al2O3 et l'enrichissement spécifique des LILE par rapport aux HFSE suggèrent la génération de magmas parents riches en Ca par des faibles degrés de fusion d'une lherzolite réfractaire à &lt; 2 GPa, suite à la percolation de fluides issus du slab et/ou de carbonatites. La systématique des isotopes radiogéniques indique l'implication d'un manteau ancien et métasomatisé, suggérant la remobilisation d'une marge continentale par ce magmatisme d'arc, et de sediments recyclés. La géochronologie de ces mêmes isotopes suggère que les pyroxénites de Cabo Ortegal se sont formées autours de 500 Ma, impliquant que les âges précédemment reportés à ~ 390 Ma correspondent probablement à un épisode métamorphique. Les pyroxénites et leurs péridotites hôtes ont enregistré le développement de plis en fourreaux et de mylonites faisant eux-mêmes suite à un épisode de déformation à haute température. Nous proposons que cette transition correspond à la délamination de la racine d'arc, associée à du métamorphisme prograde jusqu'à 1,6-1,8 GPa et 780-800°C. L'exhumation dans une zone de subduction a ensuite été accompagnée par de l'hydratation, comme le suggère l'abondance d'amphiboles automorphes, et par l'addition de S et la mobilisation du Re, comme en témoignent la composition isotopique de l'Os. Le complexe de Cabo Ortegal préserve donc un exemple unique de racine d'arc délaminée qui illustre le rôle de l'interaction magma-roche pendant la différentiation des magmas d'arc primitifs en profondeur<br>Mafic lithologies such as pyroxenites play a major role in the development of chemical heterogeneity in the upper mantle and in the recycling of elements between the deep Earth and its external envelopes. Pyroxenites are notably involved in the differentiation of primitive arc magmas whose genesis has had a major impact on continent formation in post-Archean times, but the rarity of exposures of deep arc sections limits our understanding of melt migration and melt-rock interaction. In the Variscan suture of north-western Iberia, the Herbeira massif of the Cabo Ortegal Complex represents a unique km-scale section of sub-arc mantle harzburgites, dunites and chromitites, and abundant pyroxenites. However, the processes responsible for their abundance and geochemical characteristics are not well established, notably due to a particularly complex tectonothermal history. This work combines new field and petrographic observations with the characterization of major-, trace-element and radiogenic-isotope (Sr, Nd, Hf and Os) compositions of these pyroxenites. After constraining the effects of secondary processes by studying small-scale heterogeneities, it is shown that the low-Al content of pyroxenes, the high abundance of compatible elements and the absence of plagioclase are related to primitive hydrous parental melts. Olivine websterites and clinopyroxenites preserving dunite lenses (type 1, and their foliated type-3 products) record the partial replacement of peridotites at decreasing melt/rock ratios, following intrusion of picritic melts at relatively low pressure (&lt; 1.2 GPa), potentially within an arc root. Massive websterites (type 2) represent the final products of this reaction at higher melt/rock ratios, potentially as veins and dykes crystallized from boninitic melts differentiated from the initial picritic melts. Interaction between these Si-rich melts and dunites produced rare opx-rich websterites (type 4). Chromatographic reequilibration accompanied the late-magmatic crystallization of amphibole from migrating or trapped residual melts, producing a range of REE patterns from spoon-shaped to strongly LREE-enriched, consistent with increasingly unradiogenic Nd compositions. Particularly high CaO/Al2O3 and the selective enrichment of LILE/HFSE in Cabo Ortegal pyroxenites suggest the generation of their Ca-rich parental melts via low-degree, second-stage melting of a refractory lherzolite at &lt; 2 GPa, following percolation of slab-derived fluids and/or carbonatite melts. Radiogenic-isotope systematics indicate the involvement of an old metasomatized mantle domain, suggesting the reworking of a continental margin during this arc magmatism, and of recycled sediments. Their geochronology suggests that Cabo Ortegal pyroxenites formed at around 500 Ma, which implies that previously reported ages around 390 Ma probably correspond to a metamorphic event. Pyroxenites and their host peridotites then recorded the development of sheath folds and mylonites following high-temperature deformation. We suggest that this episode corresponds to the delamination of the arc root associated with prograde metamorphism peaking at 1.6-1.8 GPa and 780-800°C. Exhumation of the arc root after its intrusion into a subduction zone was accompanied by hydration, as suggested by abundant post-kinematic amphibole, and by addition of S and mobilization of Re, as suggested by Os-isotope systematics. The Cabo Ortegal Complex may thus preserve a unique example of delaminated arc root, bearing evidence of the role of melt-peridotite interaction during the differentiation of primitive arc magmas at depth

Les simulations thermodynamiques (modele dissol) differencient les alterations hydrothermales et supergenes par la nature et la quantite des mineraux neoformes. En conditions lateritiques les parageneses naturelles: goethite, gibbsite, kaolinites et argiles 2/1 sont rencontrees. L'alteration hydrothermale des pyroxenes est liee a l'importance du systeme fissural. Les modelisations reproduisent ces transformations dependantes de la temperature qui se font plutot en systemes fermes. Les transferts de matiere se font a echelles tres reduites

La province magmatique afro-arabe se situe a l'intersection de trois rifts : la mer rouge, le golfe d'aden et le rift est africain. Les premieres manifestations volcaniques, d'age oligocene (30 ma), sont representees par la mise en place rapide (1-2 ma) d'un important volume de basalte. Ces basaltes de type fissural (trapps) forment actuellement les hauts plateaux ethiopiens et yemenites. Cet evenement precede de plusieurs millions d'annees les phases majeures de rifting qui ont separe l'afrique de l'arabie. L'etude petrologique et geochimique de ce volcanisme pre-rift (plateau nw ethiopien) nous a permis de mettre en evidence trois groupes magmatiques : un groupe de type low-ti (lt) et deux groupes de type high-ti. La repartition geographique de ces groupes definit deux provinces volcaniques distinctes ou les basaltes se sont mis en place simultanement. Ces basaltes se sont differencies soit par la cristallisation d'un assemblage gabbroique (plolcpx) a faible profondeur dans la croute continentale (groupes lt et ht1), soit par un fractionnement de type werhlitique (ol+cpx) indicatif d'une profondeur de cristallisation plus importante, probablement en base de croute (groupe ht2). Les compositions isotopiques (sr, nd, pb, he) et en elements traces des basaltes du plateau nous ont permis de mettre en evidence trois types de source qui sont impliquees en proportions variables dans l'elaboration des laves : (1) un composant enrichi localise dans le panache afar qui intervient principalement dans la genese des basaltes ht2, (2) un composant appauvri qui est a l'origine des basaltes lt et qui est represente soit par le manteau lithospherique appauvri afro-arabe, soit par du manteau appauvri entraine dans la tete du panache, (3) deux composants crustaux differents qui conferent une signature lithospherique plus ou moins prononcee au basaltes des 3 groupes.

Le carbone est un élément essentiel à la surface de la Terre. Il entre aussi bien dans la composition de certains minéraux (carbonates) que dans les molécules du vivant. Les roches métamorphiques contiennent également des matériaux carbonés (MC) dont l'origine peut être variée. Les MC sous forme solide (matériaux carbonés partiellement ou parfaitement graphitisés) jouent un rôle majeur dans l'évolution pétrologique et géochimique d'une roche enfouie en zone de subduction. Si notre connaissance des MC métamorphiques a largement progressée ces dernières années sur la base d'études naturalistes, expérimentales ou théoriques, il reste de nombreuses questions par exemple autour de la détermination des sources des MC dans les roches métamorphiques. Le rôle des minéralisations en tant que facteur de préservation des MC d'origine biologique (biogénique) est encore mal compris. Nous avons étudié des échantillons naturels (formation Marybank, Nouvelle Zélande) métamorphisés dans le facies schiste bleu et contenant des fossiles végétaux graphitisés et montrant une remarquable préservation morphologique. Nous dressons ainsi un inventaire des processus minéralogiques et chimiques ayant contribué à préserver, ou oblitérer, certaines informations portées par le matériau biologique originel, et plus généralement par le fossile. Pour ce faire, nous avons employé des techniques de caractérisation minéralogiques et géochimiques à haute résolution spatiale des MC fossiles et des minéraux. Nous montrons ainsi que la remarquable préservation morphologique s'accompagne d'une recristallisation avancée de la minéralogie et des MC constituant le fossile. Nous mettons aussi en évidence la présence spectaculaire de nanoparticules de TiO2 dans les MC des fossiles et nous discutons des mécanismes possibles de formation de ces minéralisations exceptionnelles.Il existe des mécanismes complexes, abiotiques, fortement liés aux interactions fluide-roche et permettant la formation de MC graphitiques dans les roches métamorphiques. Ces processus rendent complexe l'étude et l'interprétation des MC dans les roches. Toutefois, ils révèlent le rôle majeur des fluides et des assemblages minéraux dans la dynamique métamorphique du carbone. Nous avons réalisé l'étude détaillée d'un contact entre des serpentinites et des métasédiments (Malaspina, Corse Alpine) au niveau duquel les métasédiments sont décarbonatés. A cause des conditions réductrices imposées par les serpentinites sous-jacentes, le carbone inorganique ainsi libéré précipite sous forme de graphite. Nous employons des méthodes géochimiques, minéralogiques et pétrologiques complémentaires qui permettent de distinguer différentes catégories de matériaux carbonés dans ces roches, mais aussi de proposer un scénario bien contraint de formation abiotique du graphite. Cette étude permet alors de discuter du rôle des gradients redox sur la dynamique du carbone dans une roche métamorphique. L'ensemble de ces travaux sont autant d'exemples qui soulignent certains aspects encore peu explorés du rôle pétrologique fondamental des MC dans les roches métamorphiques.

Le complexe de Sokli, situé en Laponie finlandaise (67°48'N, 29°27'E), fait partie de la Province Alcaline de Kola, qui comporte 24 intrusions alcalines, mises en place au Dévonien, entre 370 et 340 Ma. Le complexe comprend principalement deux zones. La zone externe est constituée de roches modifiées ('métacarbonatites' et 'métaphoscorites', au sens de Verwoerd, 1967). La zone centrale est constituée pour l'essentiel de carbonatites associées à des phoscorites. Sur la base des assemblages minéraux et de la géochimie, trois paires principales ont été reconnues, C1-P1, C2-P2, C3-P3, qui se distribuent dans des zones successivement de plus en plus centrales du 'complex carbonatite-phoscorite' (CCP). A ces paires carbonatite-phoscorite succèdent des carbonatites à dolomite dominante (stade D4), puis un stade terminal, D5, de carbonatites à dolomite minéralisé en Strontium, Baryum et Terres Rares. Les minéraux de métaux rares (Zr, Nb, Ta,. . . ), préférentiellement concentrés dans les faciès phoscoritiques, passent de Baddeleyite seule dans CP1, à Baddeleyite+Pyrochlore dans CP2, puis à Pyrochlore dominant, et localement très abondant (quelques %), dans CP3<br>The Sokli complex (67°57'N, 29°05'E) is located in the north-eastern Finih Lapland, and belongs to the Paleozoic (380-360 Ma) Kola Alkaline Province (KAP). The complex comprises two main units organized as concentric zones. The outer zone is composed of alkaline silicate rocks intruded by numerous veins of carbonatites and largely transformed by the related fluids ; the inner zone is dominantly composed of carbonatites and subordinate phoscorites. Based on mineral assemblages, mineral compositions, and bulk chemical compositions, the Sokli phoscorites and carbonatites are classified in five stages of intrusion. In the early stages, phoscorites and calcite carbonatites are intimately associated with each other (P1-C1, P2-C2 and P3-C3 phoscorite-carbonatite pairs) ; in the later stages, the intrusive material is mostly dolomitic (D4 and D5 dolomite carbonatites) and lacks associated phoscorite. The latest stage rocks occur along a fracture zone in the centre of the 'magmatic core'

La propriété Lac Trieste comprend des formations de fer intercalées avec des paragneiss du Complexe de Laguiche, déformées et métamorphisées au faciès des amphibolites. La minéralisation aurifère se trouve dans des blocs erratiques de formations de fer métamorphisées. Les affleurements et les blocs de formations de fer comportent des bandes d’hédenbergite-grenat-hornblende et d’arsénopyrite-löllingite-pyrrhotite disséminées alternant avec des bandes de quartz. Les arséniures, plus abondants dans les blocs, sont caractérisés par des grains d’arsénopyrite (dénotée Apy2) avec un centre de löllingite comportant des inclusions d’arsénopyrite (Apy1). La löllingite se forme par remplacement de Apy1 (0,02 à 3,5 ppm Au) durant le métamorphisme prograde à plus de 700 °C, où l’or est enrichi dans la structure de la löllingite (0,1 à 12,4 ppm Au). L’or natif précipite au contact löllingite-arsénopyrite durant le remplacement de la löllingite par Apy2 appauvrie en or (0,0002 à 0,2 ppm Au) au cours du métamorphisme rétrograde entre 420 °C et 560 °C. La pétrologie et la géochimie indiquent que la source des blocs est locale.<br>The Lac Trieste mineral property is underlain by iron formations intercalated with paragneiss of the Laguiche Group, deformed and metamorphosed to amphibolite-facies and deformed. Gold mineralization is hosted in boulders of banded iron-formations. Outcrops and boulders of iron-formations comprise bands of hedenbergite-garnet-hornblende with disseminated loellingite-arsenopyrite-pyrrhotite alternating with bands of quartz. Arsenides, more abundant in the boulders, are characterized by grains of arsenopyrite (Apy2) with a core of loellingite comprising inclusions of arsenopyrite (Apy1). Loellingite formed by replacement of gold-bearing Apy1 (0.02 to 3.5 ppm Au) during prograde metamorphism above 700 °C, where gold is enriched within the structure of loellingite (0.1 to 12.4 ppm Au). Native gold formed at arsenopyrite-loellingite grain boundaries during replacement of loellingite by Apy2 depleted in gold (0.0002 to 0.2 ppm Au) during retrograde metamorphism between 420 °C and 560 °C. Petrology and geochemistry indicate that the origin of the boulders is local.

L'objectif specifique de ce travail est d'investiguer le processus d'alteration et la generation des depots de bauxite, associes aux roches alcalines affleurantes dans la region de lages, santa catarina, bresil. La revision chimique et petrographique a permis de regrouper les roches alcalines feldspathiques en phonolites de type sud et phonolites de type nord, etant remarquable dans ce dernier groupe, l'existence d'un processus differencie d'alteration endogene, de type postmagmatique. Dans ce contexte, l'intensite de l'alteration endogene a ete decisive dans la formation des depots, etant une des principales causes de la distribution concentree de la bauxite dans les phonolithes de type nord. Il a ete effectue une reevaluation des donnees disponibles sur la geomorphologie regionale et locale, aussi bien que des evenements geologiques responsables du modele actuel du terrain. Cette analyse, associee aux informations obtenues a partir de l'application de techniques de datation par traces de fissions sur apatites, ont determine l'impossibilite de generation de la bauxite a partir du tertiaire inferieur. Les produits d'alteration meteorique convergent vers une paragenese formee d'un ensemble restreint de mineraux secondaires, l'halloysite, des hydroxydes et des oxyhydroxydes d'aluminium, de fer et de titane etant remarquables. L'etude de detail prouve l'existence d'une phase de basse cristallisation, de type allophane si-al, de reactivite elevee et intermediaire entre les mineraux primaires de composition felsique du phonolithe et des phases secondaires comme l'halloysite et des mineraux d'aluminium. Pour la premiere fois au bresil est decrite l'apparition naturelle du polymorphe d'al(oh)#3 type nordstrandite, les raisons de cette speciation des composes d'aluminium a lages etant inferees au long de ce travail. De la meme maniere, la nucleation precoce de la boehmite est en desaccord avec les modeles actuellement en vigueur quant a la distribution de cette phase dans des laterites. On investigue les raisons de la nucleation de l'halloysite dans ces roches, ainsi que l'importance du milieu dans la cristallisation et la morphologie de cette phase.

Les Vosges sont caractérisées par la présence de nombreuses intrusions et extrusions magmatiques d'affinités variées. Elles constituent donc un excellent site d'étude pour contraindre, par la datation et la géochimie, l'évolution des évènements de ce segment de l'orogène Varisque. Ce travail révèle ainsi deux successions d'évènements magmatiques identiques, décalées dans le temps, caractérisent les domaines Moldanubien (360 à 320 Ma) et Saxothuringien (335 à 295 Ma). Ces successions d'évènements magmatiques résultent de deux processus majeurs. L'avancée des croûtes continentales subduites et sous-plaquées au niveau du Moho sous les blocs continentaux permet le passage du magmatisme calco-alcalin au magmatisme calco-alcalin riche en potassium. L'apport de chaleur par désintégration des éléments radiogéniques (K, U et Th) présents dans ces croûtes continentales subduites permet, dans un premier temps, la formation du magmatisme magnésio-potassique en profondeur. Dans un second temps, elle permet la formation du magmatisme d'origine crustale par l'intrusion du magmatisme magnésio-potassique, riche en K, U et Th, à la limite croûte moyenne - croûte supérieure. Ces successions d'évènements magmatiques et particulièrement, la présence des granites magnésio-potassiques, relient clairement les Vosges à la partie Est de l'orogène Varisque (Forêt Noire, Massif de Bohème, Alpes et Corse-Sardaigne).

Depuis plusieurs décennies, le débat sur l'origine de formation des pegmatites a conduit à l'élaboration de deux modèles, un modèle granitique et un modèle anatectique. Bien que ces modèles soient communément admis par la communauté scientifique, ils s'appuient majoritairement sur des critères géochimiques et/ou pétrologiques, occasionnellement sur des critères géochronologiques, et rarement sur des critères structuraux. Le but de ma thèse est d'étudier et de déterminer l'origine -granitique vs anatectique- des pegmatites du Cap de Creus (Espagne) en combinant travaux structuraux et géochimiques. Les analyses in-situ (microsonde, LA-ICPMS) combinées aux différentes mesures structurales et observations microstructurales, à la fois dans les pegmatites et leurs encaissants, m'ont permis non seulement d'établir une chronologie relative de mise en place des pegmatites, mais également de replacer l'origine des pegmatites du Cap de Creus dans un modèle géodynamique régional, mettant ainsi en évidence deux champs de pegmatites d'origines différentes<br>Since several decades, the debate on the origin of pegmatite formation has led to the development of two models, a granitic model and an anatectic model. Although these models are commonly accepted by the scientific community, they rely mainly on geochemical and/or petrological criteria, occasionally on geochronological datas, and rarely on structural criteria. The aim of my thesis is to study and to determine the origin -granitic vs anatectic- of the Cap de Creus pegmatites (Spain) by combining structural and geochemical studies. In-situ analyses (microprobe, LA-ICPMS) combined with different structural works and microstructural observations, both in pegmatites and their host rock, allowed me to establish a relative chronology of pegmatite emplacement, but also to replace the origin of the Cap de Creus pegmatites in a regional geodynamic model, thus highlighting two pegmatite fields of different origins

La grande province ignée éthiopienne se localise près de l'intersection de trois rifts: Mer Rouge, Golfe d'Aden et Rift Ethiopien. Les premiers volcanismes intenses fissuraux d'âge oligocène conduissent à la mise en place de basaltes (trapps) et rhyolites (rapport - 4: 1; pas de roches intermédiaires), formant actuellement les hauts plateaux éthiopiens. Ces trapps oligocènes semblent antérieurs aux phases majeures du rifting. Répartis sur plus de 7. 5*105 km[carré], ils représentent actuellement un volume d'environ 3. 5*105 km[carré] et forment une épaisse pile volcanique (500-2000 m). Les rhyolites (ignimbrites Alaji) occupent actuellement une superficie de 70 000 km[carré] environ (épaisseurs [inférieur ou égal] 500 m, localement très réduites). Le volume global minimal est estimé à 60 000 km3 soit 20% du volume total des volcanites. Les ignimbrites sont variablement porphyritiques (jusqu'aux 20% volume total) et contiennent: feldspath alcalin, quartz, augite, aegyrine-augite, ilménite, amphibole et apatite accessoirement. La mésostase est microlitique ou vitreuse, montrant une texture eutaxitique. Les températures estimées à partir des pyroxènes, des oxides, de l'apatite et de la composition de la richterite sont de l'ordre de 830-980ʿC (Wegel Tena) et 790-900ʿC (Debre Birhan). Les fO2 sont de -11. 3 à -14. 9 atm, similaires au tampon NNO. . .

L'objectif de cette these a ete de montrer que les heterogeneites mantelliques pouvaient etre expliquees dans le cadre d'une convection globale du manteau. La constitution d'une banque de donnees (3 000 echantillons provenant de 129 references bibliographiques), regroupant les compositions isotopiques et en elements en trace des basaltes oceaniques, a permis de definir 5 grands domaines oceaniques: atlantique-pacifique est ; ocean indien ; hawaii ; kerguelen-atlantique sud (iles kerguelen, heard, ride ninety east, gough, tristan da cunha et ride walwis) et pacifique sud central (archipels samoa, cook-austral, marquises, societe, magellan, marshall et wake). L'analyse de ces donnees a permis de mettre en evidence des caracteres en contradiction avec une structure du manteau terrestre en deux couches, mais en faveur d'une convection a une couche. Suite a cette analyse, un modele d'evolution geochimique du manteau est developpe dans le cadre d'une convection globale et lente du manteau. L'evolution d'un segment mantellique est simulee au cours de son evolution geodynamique a travers l'histoire de la terre. Le segment est affecte, a chaque cycle convectif: par une differenciation magmatique intraoceanique (fusion partielle) generant les basaltes oceaniques (oibs: basaltes des iles oceaniques et morbs: basaltes des rides oceaniques) par un processus de differenciation continentale lors de son recyclage dans les zones de subductions. Ce modele montre qu'il est parfaitement possible de reproduire les compositions des basaltes oceaniques dans le cadre de la convection globale et que les domaines oceaniques peuvent avoir eu des histoires distinctes. Il n'est pas necessaire de faire intervenir plusieurs reservoirs distincts, ni de recyclage continental, ni metasomatisme. Ce modele permet d'expliquer pleinement l'existence des domaines oceaniques, les relations entre morb et oib, les correlations entre les elements en trace et les compositions isotopiques, la conservation a long terme des heterogeneites

Le socle de Finlande orientale est composé de trois grands ensembles archéens, caractéris'tiques des associations "Granites-greenstones" : - des gneiss gris (2,9 à 2,7 Ga) - une ceinture de roches vertes (2,65 Ga) - des granitoides tardifs (2,5 - 2,4 Ga). Ce travail a porté sur l'étude du magmatisme de la ceinture de roches vertes de Kuhmo-$uomussalmi et correspond à un volet d'une démarche visant à reconstituer la genèse et l'évolution de la croûte continentale archéenne. La ceinture de Kuhmo-$uomussalmi est formée par deux grands ensembles magmatiques d'importance volumétrique très inégale : (1) un cycle volcanique inférieur basique et ultrabasique est constitué de deux lignées magmatiques distinctes respectivement de nature komatiitique et tholéiitique; il se présente sous la forme de coulées à texture spinifex, de cumulats, d'amphibolites, de gabbros, de laves en coussins et de rares formations bréchiques; (2) un cycle récent, essentiellement tuffacé, est d'extension limitée, chimiquement intermédiaire à acide et de nature calco-alcaline. Parmi les résultats principaux, on peut retenir que: 1) au sein des komatiites, l'étude des caractères texturaux et chimiques des olivines et des clinopyroxènes permet de conclure à leur origine métamorphique. Il est montré de plus, que le développement des minéraux serpentineux s'effectue en trois étapes successives. 2) la dualité komatiite-tholéiite est expliquée par des mécanismes distincts de fusion partielle du manteau archéen. Les taux de fusion élevés donnent des liquides komatiitiques et les taux faibles engendrent les tholéiites. Ces liquides évoluent ensuite par cristallisation fractionnée. 3) la reconstitution géodynamique met en évidence des mécanismes spécifiques à l'Archéen. En effet, sur une croûte continentale gneissique de faible densité se sont épanchées les laves komatiitiques très denses créant ainsi un gradient de densité inverse. Ces laves ont tendance à s'enfoncer dons la croûte, évoluant ainsi par diapirisme inverse ("sagduction"). 4) toutes ces données permettent de déboucher sur une interprétation des relations croûte-manteau à l'Archéen dans le Bouclier baltique.

Les rhyolites dites du Molkenrain sont des tufs ignimbritiques ("phenocryst-rich ash flow") appartenant au complexe volcano-sédimentaire et plutonique (Massif des Ballons) varisque des Vosges méridionales. Trois faciès principaux y ont été distingués, caractérisés par l'abondance de fiammes ("A"), de cristaux ("B") ou de sanidine et de quartz ("C"). Les variations de compositions des minéraux en fonction de leur site textural sont compatibles avec un processus de fractionnement magmatique. L'étude des caractères chimiques actuels a mis en évidence des compositions différentes des trois faciès A, B et C. Leurs compositions sont celles de rhyolites d'associations subalcalines ou shoshonitiques. Les compositions du magma parent des rhyolites, corrigé de l'effet du fractionnement dynamique phénocristaux-matrice lors de l'éruption, sont très proches sans les atteindre strictement, de la composition des monzogranites des Ballon

Le socle de la boutonniere d'irherm (anti-atlas occidental, maroc) est forme de granites eburneens intrusifs dans une serie de shales et grauwackes, metamorphisee et plissee. Les granites sont representes par un granite porphyroide oriente, a phenocristaux de feldspath potassique (1 a 3 cm) qui represente l'essentiel des affleurements, et un granite leucocrate a grain fin, en petits filons orientes ne-sw. Le granite porphyroide forme un groupe chimiquement tres homogene, presentant une composition de granodiorite et de granite monzonitique, alors que le granite fin leucocrate a une composition de leucogranite. Ces deux granites forment une suite continue qui presente une tendance d'affinite calco-alcaline. Selon leur composition ils pourraient avoir une origine mixte. Leur contexte de mise en place correspondrait a un domaine de collision. Posterieurement a leur mise en place, ces granites ont subi une deformation heterogene, accompagnee d'un metamorphisme epizonal, et d'un hydrothermalisme, caracterise essentiellement par la cristallisation de la magnetite et d'une generation de muscovite riche en celadonite et pauvre en ti. Au proterozoique superieur, anterieurement a la formation volcano-detritique du precambrien 2-3, la boutonniere d'irherm est recoupee par un complexe filonien de dolerites oriente ne-sw a n-s, dans le socle et a travers la couverture calcareo-quartzitique. Ces dolerites sont intensement transformees. La paragenese primaire etait formee par le plagioclase, le pyroxene, l'ilmenite, l'apatite, le quartz et la hornblende vert-brunatre (ferro-edenite) formee a la fin de la cristallisation du magma. Ces dolerites ont une composition de basaltes tholeiitiques intracontinentaux. Deux groupes a et b apparemment de sources mantelliques differentes ont pu etre distingues. Ils se differencient par leurs teneurs en ti, fe, co, v, ni, relativement elevees dans le groupe a, et par celles en terres rares legeres, relativement elevees dans le groupe b. Les deux groupes evoluent de la meme maniere par un processus de cristallisation fractionnee. La transformation de ces dolerites est liee aux evenements panafricains qui ont affecte les granites et leur encaissant. La presence de ces tholeiites continentales dans la boutonniere d'irherm (ainsi que dans l'anti-atlas sud-occidental d'une facon generale) temoigne donc d'un amincissement crustal de cette partie nord du craton ouest africain au cours du proterozoique superieur

De nombreuses études sont consacrées aux grandes provinces magmatiques. Cependant, l'architecture de ces provinces et l'origine de la diversité de leurs composants volcaniques restent encore mal connues. Le but majeur de cette thèse a été d'étudier l'architecture, la diversité et l'origine des plateaux à travers deux exemples : Kerguelen et Ethiopie. A Kerguelen, notre recherche a été axée sur la ride Leclaire, à l'extrémité ouest du plateau. Elle nous a permis : (1) de découvrir les roches alcalines les plus anciennes du plateau, (2) de mettre en évidence la présence d'un volcanisme aérien, (3) de démontrer que le panache de Kerguelen n'est pas localisé sous cette ride, enfin (4) de prouver l'absence d'un composant crustal dans la source des laves. En Ethiopie, nous avons montré que la pétrologie et la géochimie des laves des volcan-boucliers et des trapps sous-jacents sont identiques. La transition ne correspond donc pas à un changement de type de magma mais à une évolution physique du système d'alimentation. Les laves qui constituent le plateau éthiopien présentent deux bimodalités : acide-basique et tholéiitique-alcalin. L'analyse géochimique montre que ces laves proviennent d'un panache hétérogène en termes de température et composition. La datation et la cartographie des différentes unités révèlent que le plateau éthiopien est formé de plusieurs centres éruptifs d'âges et de caractères pétro-géochimiques différents. D'un point de vue plus général, les quantités de laves émises sur ces deux plateaux évoluent différemment dans le temps. Le flux de magma dépend de l'activité du panache ainsi que de la vitesse d'ouverture des plaques qui contrôle l'évolution de l'épaisseur de la lithosphère.

Les massifs granitiques sont formés d'intrusions polyphasées constituées de granites à deux micas, granites à muscovite-grenat et aplopegmatites. Trois suites non comagmatiques évoluant des granites à deux micas aux granites à muscovite-grenat et aux aplopegmatites sont mises en évidence : Deux suites à Campo Formoso (une suite précoce en position périphérique et une suite tardive formant le coeur du massif) et une à Carnaiba. Dans chaque suite, l'évolution du chimisme des roches et des minéraux est compatible avec un modèle de cristallisation fractionnée combiné avec un mélange entre liquide silicate et cumulat, proche d'un cumulat total dans la plupart des cas. Le caractère peralumineux des granites est acquis au cours d'évolution. Les granites de la suite précoce de Campo Formaso ont subi un processus de contamination (Mg, Ni, Co, Cr et V).les phlogopites comportent cinq zones. Des zones internes vers les zones externes, la composition de la phlogopite évolue avec des sauts, à Al et Fe décroissants, Si, Mg et K/Al croissants, auxquels correspondent des fronts séparant des zones de phlogopitites à habitus pétrographiques différents. Parallèlement, l'amphibole évolue depuis une actinote jusqu'à une trémolite (à hornblende trémolitique) et le spinelle d'une chromite alumineuse à une magnétite chromifère. La minéralisation est essentiellement à béryl et molybdénite, associée à la phase d'altération primaire et en partie à la phase de muscovitisation. L'occurence de béryl chromifère (émeraude) est liée à la disponibilité de l'alumine (zone 4b et plagioclasite), et du chrome mis en solution lors de la percolation. Le préenrichissement magmatique en Be étant peu efficace, la présence de minéralisations en émeraudes est plutôt liée à l'efficacité du piège métasomatique, tant pour expliquer la quantité, somme toute peu élevée, de béryl que la qualité des gemmes : L'existence de forts gradients chimiques.

Un volcanisme d’âge cénozoïque s'est développé sur la bordure occidentale du fossé de Tefidet. On dénombre quatre phases d'activité allant de l'oligocène au pléistocène. Ces phases sont liées à des mouvements verticaux résultant d'une extension bien connue dans l'ouest africain. Les volcanites du Tefidet appartiennent à la famille des laves alcalines intra plaques continentales et vont des basanites-néphélinites aux trachytes et pholonites. On signale la présence de néphélinites à faciès camptonite enrichies en éléments incompatibles et riches en mégacristaux. Dans ce volcanisme de type essentiellement fissural, la nature des roches est en étroite relation avec les deux directions structurales majeures. Deux hypothèses géochimiques peuvent être formulées sur la source asthénosphérique de ces laves cénozoïques: - existence d'une source unique soumise à des fusions successives; - existence de deux ou plusieurs sources voisines dont l'une a été contaminée par des fluides riches en éléments incompatibles

Dans le complexe plutonique de millas (pyrenees orientales, france), sept unites majeures de granitoides ont ete caracterisees petrographiquement. Leur organisation concentrique en entonnoir et leur structure sont precisees par une cartographie au 1/50000. Les granodiorites (avec septa de diorites quartziques) se localisent a la bordure sud, supportant un mince feuillet de granite serre d'escale qui s'epaissit vers l'ouest (ces unites se prolongeant dans le massif de querigut); puis le granite roc jalere entoure completement (sauf a l'extremite est) le granite central pic de toulouse; enfin les granites de rodes (au sud-est) et de saint-michel (au nord) forment des intrusions limitees. Toutes ces unites presentent des structures planaires; celles-ci passent en continuite des granodiorites au granite roc jalere, independamment des limites petrographiques, et s'inflechissent en se parallelisant au contour du granite central, qui s'elargit considerablement a l'ouest; ces dispositions sont mises en relation avec la mise en place des differentes unites, au cours d'une deformation regionale liee a un cisaillement senestre ouest-nord ouest. L'etude petrographique et geochimique suggere que les septa basiques, d'origine mantellique probable, ont ete introduits dans une chambre magmatique crustale ou se seraient opere un melange et la differenciation des granitoides calco-alcalins. Des fracturations crustales auraient entraine la montee diapirique des magmas, dont un modele de mise en place, au cours des deformations hercyniennes, est propose

L'île de Sumatra est le site de la subduction de l'ocean indien sous la bordure du bloc continental eurasiatique. Les massifs plutoniques et volcaniques meso et cenozoiques, qui affleurent notamment dans la partie ouest de l'ile selon une bande nnw-sse longue de 1650 km, ont ete echantillonnes systematiquement. 175 datations #4#0k-#4#0ar sur roches totales pour le volcanisme et/ou sur mineraux separes (biotites, amphiboles et feldspaths) pour le plutonisme et des analyses geochimiques par icp-aes permettent de preciser la distribution spatio-temporelle des episodes magmatiques, d'en discuter le contexte geodynamique et d'evaluer les modifications subies par le manteau de l'arc de la sonde au cours d'une subduction prolongee. Au cours de la longue histoire magmatique de sumatra, huit episodes associant etroitement volcanisme et plutonisme sont identifies : trias superieur a lias ; bathonien a callovien ; valanginien a aptien ; albien a campanien ; paleocene a eocene inferieur ; eocene moyen et superieur ; oligocene a miocene superieur ; miocene terminal a actuel. Les plutons dates de 215 a 180 ma et 165 a 150 ma se situent au coeur du substratum permo-carbonifere du centre de l'ile et les plus recents se disposent selon des segments etroits, paralleles a la bande volcanique cotiere. Un grand arc volcano-plutonique est identifie des le cretace inferieur. La position et la geometrie de l'ensemble n'ont pratiquement pas varie depuis. Les echantillons analyses presentent les signatures geochimiques de magmas d'arc, depuis des series calco-alcalines faiblement potassiques jusqu'a des series shoshonitiques. Globalement, l'augmentation au cours du temps des teneurs en elements incompatibles (notamment a grand rayon ionique) est compatible avec l'enrichissement progressif de la source mantellique des magmas par des fluides hydrates vehiculant les elements extraits principalement des sediments subductes.

Les fractionnements 1 3c et 1 8o entre le co 2 et les carbonates alcalins ont ete determines entre 400 et 1100\c et p<60bar, sur deux types de magmas carbonates (une composition synthetique li 0 , 9 4na 0 , 5 2,k 0 , 5 4co 3 et un magma natrocarbonatitique) et par deux approches experimentales : une approche par encadrement et une par echange force en presence de sio 2. Les fractionnements 1 3c obtenus sont eleves : 3,4 et 4,8% respectivement a 1 100 et 600\c. La courbe qui s'ajuste le mieux a nos donnees est : 1 3c c o 2 ( l i , n a , k ) 2 c o 3 = 5,1*(10 6/t 2) + 12,6*(10 3/t)3,2. L'extrapolation a 1 200\c suggere des fractionnements co 2 (co 3 2 ) d i s s o u s de 30,4&. Ces valeurs sont superieures a celles obtenues par d'autres etudes sur le calcite. Les fractionnements obtenus sur la natrocarbonatite sont intermediaires entre ceux de (li, na, k) 2c0 3 et de la calcite, ce qui pourrait signifier une influence de la nature du cation. Les resultats obtenus sur l'oxygene sont preliminaires et une methode pour mesurer 1 8o entre le co 2 produit par attaque acide (100%h 3po 5) et les carbonates alcalins est proposee. Les resultats obtenus sur l'oldoinyo lengai ont interpretes comme le resultat d'un degazage a l'equilibre de 25 a 50% du carbone d'un magma issu d'une source mantellique normale ( 1 3c4,50,5&). Les donnees isotopiques sur l'oxygene s'accordent plutot avec l'hypothese de formation des natrocarbonatites par demixtion d'une source silicatee a 5,6& plutot que par la cristallisation fractionnee d'un magma primaire dolomitique. Par ailleurs, les modeles proposes pour expliquer les correlations entre 1 3c et 1 8o communes aux complexes carbonatitiques intrusifs sont reexamines. Les pentes de correlation les plus elevees sont obtenues dans le cas de processus impliquant des fluides d'origine magmatique de moyenne ou haute temperature. Ces correlations pourraient etre liees a la cristallisation tardi-magmatique ou au metasomatisme des roches carbonatitiques par des fluides de types volcaniques.

Dans une problématique de réinterprétation géodynamique de la zone de suture Yarlung Zangbo (ZSYZ) au sens large, la pétrographie, la chimie minérale et la li- thogéochimie ont été effectuées sur des roches mafiques, ultramafiques et sédimentaires provenant de trois unités géologiques situées immédiatement au sud des ophiolites de la ZSYZ : le mélange ophiolitique crétacé précoce, le mélange de Yamdrock mésozoïque et le flysch triasique tardif. La majorité des roches mafiques du mélange ophiolitique montrent des caractéristiques géochimiques typiques d'un bassin d'arrière-arc, certaines d'un arc intra-océanique. De même, les roches ultramafiques possèdent des caractéristiques géochimiques qui suggèrent une origine dans un environnement de supra-subduction. Ces caractéristiques varient selon le taux de fusion partielle et le degré d'interac- tion magma-manteau enregistrés par les péridotites. Une analogie peut être faite avec des systèmes océaniques modernes de type arc-bassin. Le mélange ophiolitique résulte bien de la désagrégation des massifs ophiolitiques sus-jacents. Les roches mafiques du mélange de Yamdrock montrent une affinité géochimique avec le magmatisme intra- plaque océanique (de type OIB). Les roches mafiques du flysch triasique montrent une signature géochimique double qui suggère qu'elles dérivent d'une même source magma- tique intraplaque enrichie, mais qu'elles ont subi des processus d'assimilation et de cris- tallisation fractionnée (ACF). Cette contamination crustale continentale semble résulter de la dislocation de la Plaque Indienne lors de l'ouverture de l'Océan Néo-Téthys. Une analogie peut être faite avec le point chaud de la Réunion, dans l'Océan Indien, et les Trapps de Deccan, à l'ouest de l'Inde. Les roches sédimentaires de ces deux unités possèdent une signature géochimique qui concorde avec un environnement de déposition le long d'une marge passive et avec une source au niveau de la croûte continentale supérieure ancienne de l'Inde. Les blocs mafiques d'affinité intraplaque induiraient une contribution mafique et les batholites granitiques démembrés une contribution felsique à la source de ces turbidites. L'évolution paléozoïque du bassin néo-téthysien a ainsi été reconstituée en fonction de l'environnement tectonique défini pour chaque unité géologique associée à la ZSYZ.

Le gisement de tungstène de Salau (Ariège, France), est reconnu comme étant du type skarn à scheelite. Les roches composant une grande partie de la gangue du minerai sont formées par l'altération des roches d'origine métasomatique. Ces roches sont de deux types : (¤) Des skarns zonés et massifs, développés aux dépens de l'encaissant carbonaté, (¤) des skarnoïdes développés sur des alternances de pélites et de marbres, appelées barrégiennes. Le premier type compose 10 % des roches d'origine métasomatique, le reste étant constitué par les barrégiennes. C'est surtout à ces dernières que nous nous intéressons dans cette thèse. L'étude entreprise a abouti à la connaissance de l'évolution pétrographique et minéralogique de ces roches. La formation d'origine composée de bancs de calcite et de lits de pélites : Biotite , chlorite, feldspath, quartz, subit plusieurs phénomènes successifs : (#) Une transposition de stratification marquée par la cristallisation de clinozoïsite dans une schistosité, ainsi que dans les lits pélitiques, avec développement de salite dans la roche. (#) Un métamorphisme de contact développant le grenat et la vésuvianite. (#) Une métasomatose d'infiltration avec formation de pyroxène et de grenat. (#) Une altération siliceuse affectant essentiellement le pyroxène, accompagnée par la cristallisation de la scheelite. (#) Une altération hydrothermale développant les sulfures, et oblitérant la structure de la roche. L'étude minéralogique est complétée par une étude géochimique. Enfin une discussion sur les conditions de formation des différentes roches est proposée.

L'étude de la partie Nord-Est du plateau de Millevaches (Massif Central français) a permis de mettre en évidence treize faciès pétrographiques différents. Une caractérisation chimique de ces faciès par les éléments majeurs, les éléments en trace et les terres rares, a été entreprise. Les variations cristallochimiques des minéraux essentiels viennent conforter les discriminations établies par les études pétrographiques et géochimiques. La géochimie des éléments en trace montre que la fusion partielle est à l'origine de ces facies. Deux matériaux sources sont impliqués dans la génèse des facies à biotite et cordiérite ; l'ensemble des leucogranites (avec ou sans sillimanite) relève, par contre, de la fusion d'un matériau source unique. La diversité constatée, pétrographiquement et chimiquement, au sein de ce dernier ensemble est due à une ségrégation plus ou moins complète des phases résiduelles

Djinga Tadorgal est un volcan de l’Adamaoua et les volcans de São Tomé et Príncipe et du lac Tchad appartiennent à la "Ligne Chaude du Cameroun" (LChC). Les laves sont alcalines. Leur structure est microlitique porphyrique. Les teneurs en TiO2, Fe2O3*, MgO, CaO diminuent avec SiO2 croissante, celles en Al2O3, Na2O, K2O et P2O5 augmentent puis diminuent. Les teneurs en Rb, Sr, Ba croissent puis décroissent, celles en éléments de transition décroissent, celles en Zr, Nb, Th, Y croissent. Les spectres normalisés de terres rares des laves felsiques ont une forme en cuillère. Les rapports isotopiques du Sr, Nd et Pb sont proches de ceux des laves de la LChC. La série a évolué par cristallisation fractionnée. Les benmoréites résultent d'un mélange entre magmas basaltique et trachytique. Les magmas proviennent de la fusion partielle d'un manteau HIMU. La contamination crustale a affecté des laves felsiques. Les valeurs des rapports isotopiques du Pb sont de type FOZO comme défini pour la LChC.

L'étude détaillée des variations des compositions chimiques associées a l'édification des volcans-boucliers de Nuku Hiva, Hiva Oa et Moorea a permis de mettre en évidence des variations rapides et parfois importantes des signatures de source des laves que nous interprétons comme résultant de l'intéraction avec le manteau subocéanique de panaches hétérogènes à petite échelle. Ces variations peuvent s'accompagner d'une diminution des taux de fusion au cours du temps et occasionnellement de mélanges magmatiques. Les changements rapides de composition intervenant lors des stades finaux de l'édification des volcans-boucliers étudiés sont difficilement explicables dans le cadre des modèles d'évolution spatiotemporel de points chauds faisant intervenir des panaches montrant une répartition spatiale des composants mantelliques. Il parait nécessaire de concevoir des panaches très hétérogènes à petite échelle pour rendre compte des variations observées.

La tsavorite, grossulaire vert à V-Cr-Mn, est contenue dans des gneiss et roches calco-silicatées graphiteux, souvent associés à des marbres dolomitiques, et appartenant à la ceinture métamorphique néoprotérozoïque mozambicaine. La tsavorite se trouve soit dans des nodules ou des veines de quartz (gisements primaires), soit dans des placers (gisements secondaires). L'étude minéralogique des tsavorites propose un nouveau protocole de certification de leur origine géographique, à partir du rapport V/Cr, de la teneur en Mn et du [delta]18 O. L'étude des gisements de Lemshuku et Namalulu en Tanzanie montre que le métamorphisme des protolithes sédimentaires riches en matière organique et évaporites s'est effectué à P = 7,0 ± 0,4 kbar et T = 677 ± 14°C, à 634 ± 22 Ma (datation U-Th-Pb sur monazite). Le bâti métamorphique s'est refroidi vers 500 Ma (datation 40Ar-39Ar sur muscovite). Deux stades de métasomatose sont reliés à la formation de la tsavorite : (i) une métasomatose de diffusion formant les nodules à P = 5,0-7,4 kbar et T = 580-691°C; (ii) une métasomatose calcique d'infiltration contemporaine de la formation des veines de quartz à P = 3,6-4,9 kbar et T = 505-587°C. Ces dernières sont datées in situ par la méthode Sm-Nd à 606 ± 36 Ma. Les évaporites continentales, déposées dans une sabkha de côte marine avec des sédiments silico-calcaires, sont transformées en tsavorite dans le cas des nodules, alors que les sels fondus sont associés à la formation des veines de quartz. Les minéralisations sont contrôlées par la lithostratigraphie et la tectonique<br>Tsavorite, a (V, Cr, Mn)-bearing green grossular, is hosted by graphitic gneisses or calc-silicates, often asssociated with dolomitic marbles, and belonging to the Metamorphic Neoproterozoic Mozambique Belt. Tsavorite is found either as nodules or in quartz veins (primary deposits), or in placers (secondary deposits). The mineralogical study of tsavorites suggests a new protocol to certificate their geographical origin, based on the V/Cr ratio, Mn content and delta18O. The study of the Lemshuku and Namalulu deposits in Tanzania has shown that the metamorphism of organic matter-rich and evaporites-rich sedimentary protoliths occurred at P = 7.0 ± 0.4 kbar and T = 677 ± 14°C, at 634 ± 22 Ma (U-Th-Pb dating on monazite). The metamorphic series cooled down at around 500 Ma (40Ar-39Ar dating on muscovite). Two metasomatic stages are linked to the formation of tsavorite : (i) diffusion metasomatism forming nodules at P = 5.0-7.4 kbar and T = 580-691°C; (ii) calcitic infiltration metasomatism forming quartz veins at P = 3.6-4.9 kbar and T = 505-587°C. These last have been dated in situ with Sm-Nd dating at 606 ± 36 Ma. Continental evaporites, deposited in a coastal marine sabkha with (Si, Ca)-bearing sediments, transformed into tsavorite in the case of the nodules, while the molten salts are associated with the formation of the quartz veins. The mineralisations are controlled by lithostratigraphy and structure

Étude de la mise en place et de la géochimie des roches constituant les trois grands ensembles lithostructuraux de la moitié orientale de la boutonnière précambrienne de Tagragra d'Akka (anti-atlas) : les granites, les roches métamorphiques et les filons basiques

Deux domaines tectono-métamorphiques sont distingués dans le Sud Ouest du Congo : la chaîne précambrienne du Mayombe qui s'étend le long du littoral atlantique depuis le Gabon jusqu'au Nord de l'Angola ; le socle polycyclique de Guéna. Les séries constituant la chaîne du Mayombe sont affectées par deux phases tectoniques qui correspondent aux déformations pan-africaines caractérisées par une schistosité I de direction N130 et pendage SW, une schistosité II, subverticale, sensiblement de même direction qui replisse la première. Elles ont été affectées par un métamorphisme de moyenne pression dont l'intensité diminue progressivement d'Ouest en Est depuis le faciès amphibolite jusqu'à l'anchizone. L'ensemble des formations de la chaîne du Mayombe résulterait de l'ouverture, puis de la fermeture d'un bassin océanique s'achevant par la colision entre un socle occidental, éburnéen (socle de Guéna) et deux socles archéens orientaux (le Chaillu au Nord et le Kasaï au Sud)

Les micas et les niobotantalates sont utilisés comme traceurs de l'évolution petrogénétique des granites à métaux rares (GMR) en provenance de plusieurs localités. Ces GMR ne présentent pas le même degré de différenciation mais sont tous caractérisés par un enrichissement en volatils et en métaux rares. Les micas et les niobotantalates dans ces granitoïdes, montrent plusieurs types de variations: 1) du cœur vers la bordure des cristaux (enrichissement en volatils et métaux rares) et 2) depuis les faciès les moins différenciés vers les plus différenciés (cristallisation de micas lithiques, et de manganocolumbite tantalifere). Les zonations discontinues révèlent des étapes intermédiaires de l'évolution. La cristallochimie de ces minéraux, en plus de critères texturaux et géochimiques montrent que les processus magmatiques sont dominants dans la genèse des granites à métaux rares étudiés. On ne peut cependant pas exclure l'intervention de phénomènes métasomatiques. L'étude des micas a permis également de mettre en évidence différents mécanismes impliquant des phases fluides externes au système magmatique (cristallisation sub-solidus, dilution des fluides magmatiques, contamination par l'encaissant métamorphique. . . ). Ces phénomènes sont très développés dans le granite de montebras mais ne semblent pas avoir de rôle déterminant dans les enrichissements en métaux

La paléosismologie, spécifiquement les tranchées paléosismiques, a été l’outil de recherche conventionnel par excellence et plus amplement utilisées dans les études focalisées sur l’estimation de l’aléa sismique. Plus récemment, l’intérêt sur l’activité sismique tout au long des systèmes de failles associées aux limites de plaques, a conduit à la caractérisation du remplissage sédimentaire des bassins en environnement côtier avec un fort potentiel de préservation et donc d’enregistrement des déformations et perturbations liées à une activité tectonique.Le travail présenté dans ce mémoire a pour objective de développer une analyse du risque naturel, particulièrement le risque de séismes et tsunamis dans la bordure nord de Venezuela, sur la trace sous-marine active de la faille décrochante d’El Pilar.Dans ce contexte la texture, minéralogie et géochimie de la séquence sédimentaire d’un petite appendice de la fosse de Cariaco appelé golfe de Cariaco, a été étudié à partir des différentes techniques (analyse de taille de particules, fluorescence X semi-quantitative, mesures de perte à feu, Pyrolise Rock-Eval et propriétés magnétiques). Comme résultat d’une caractérisation détaillée des sédiments et d’un control chronologique détaillé basé sur la datation radiocarbonique et la correction de l’effet réservoir (potentiellement accumulé sur les différents fractions organiques datées), nous avons mis en évidence un particulier dépôt silto-argileux, fortement détritique, d’une ample distribution spatiale, dont l’âge le plus probable correspond au séisme historique de 1853, qui a affecté la ville de Cumaná. Les analyses géochimiques révèlent que ce dépôt de texture homogène précède une augmentation relative du Br (cts/s) à la surface. On interprète la conjugaison de ces deux singularités comme la conséquence d’un glissement sous-marin et d’une modification morphologique majeure concomitante dans le seuil qui connecte la fosse et le golfe de Cariaco. Dans cette chaine d’événements, ce dépôt serait le produit de la décantation du sédiment en suspension remobilisé et l’augmentation du Br est la manifestation d’un changement hydrogéochimiquemarqué pour une majeure influence marine sur le golfe. Pour établir un point de référence pour l’évaluation du potentiel et de la qualité d’enregistrement de l’activité sismique dans le golfe de Cariaco, un deuxième site lié à la plaque Caraïbe fait partie de cette recherche. Il s’agit de l’arc des Petites Antilles, siège d’une activité sismique et volcanique importante, résultat d’une subduction. Les carottes ici prélevées et étudiées avec la même approche sédimentologique, ont enregistré la trace d’un événement sismique récent, plus probablement le séisme de Redonde de 1974. Cet événement correspond à un dépôt silto-sableux, non stratifié et acoustiquement transparent. Les profils sismiques montrent que la relation géométrique de faciès similaires (de faible énergie) avec l’escarpement co-sismique, implique une origine séisme-induite, a différence des turbidités, dont leur origine peut être influencée par la superposition complexe de plusieurs mécanismes déclencheurs<br>Paleoseismological researches, especially through paleoseismic trenches, have been widely developed during the last decades, and are presently commonly used for seismic hazards assessment. Beside, and more recently, the recording of earthquakes and related phenomena (gravity reworking, tsunamis) by sedimentary fills became a precious complement. Along plate boundaries and associated major active faults, the search and characterization of sediments with a strong potential for preservation of earthquakes-disturbances or specific layers has been developed; the here-presented results belong to this approach.The research presented in this dissertation aims to develop an analysis of natural risk, specifically tsunamis and seismic risk, on northern boundary of Venezuela, along the submarine active trace of the El Pilar strike slip fault.In this context, the texture, mineralogy and the geochemistry of the sedimentary sequence in the Gulf of Cariaco (built upon the fault) have been studied from different techniques (particle-size analysis, semi-quantitative XRF analysis, loss on ignition, Rock-Eval Pyrolysis and magnetic properties). From detailed characterization of sediments and an extensive chronological control, based on radiocarbon dating (including a local reservoir effect estimation), we found evidences of a particular siliciclastic fine-grained deposit, widely distributed, which probably corresponds to the 1853 major catastrophic earthquake and associated tsunamis which affected the Cumana town. The geochemical analyses reveal that this deposit of homogeneous texture is followed by an abrupt relative increase of Br at the surface. We interpret this singular combination as a consequence of a submarine landslides and subsequent morphological modification at the connection between the Cariaco trench and the Gulf of Cariaco. This deposit can be the result of the settling of remobilized suspended sediment and the Br increase is the indicator of a hydrogeochemical change indicated by important marine influence on the gulf.In order to establish a point of reference for the evaluation of the potential sedimentary record of the seismic activity in the Gulf of Cariaco, a second site related to the Caribbean Plate boundaries is analysed and discussed in this work. Sedimentation within the Lesser Antilles Arc was chosen as offering a comparable seismic activity but a strongly different sedimentary environment. In this zone of seismic and volcanic activity, consequence of a subduction, we collected and analysed cores with the same sedimentological approach, searching and characterizing recent earthquake record. The most recent one probably corresponds to the 1974 Redonda event. High resolution seismic profiles across active faults indicate precise direct geometrical relationship of specific turbidite-type layers with scarps genesis

Cette étude porte sur les granites à cordiérite et sur leurs relations avec - h) les granitoîdes à 2 micas et -(2) les enclaves "basiques" associées. Les objets géologiques choisis sont principalement les massifs hercyniens circonscrits de Huelgoat (340..!... 9 Ma) et de Brignogan-Plouescat (292..!... 's Ma) et plus accessoirement le massif de ste Anne d'Auray (376 ..!...'9 Ma) et le batholite Mancellien (~s60..!... 20 Ma). Elle a pour buts : 1 - de définir les relations entre les granito'ïdes peralumineux à biotite-muscovite et à biotite-cordiérite. 2 - de déterminer les mécanismes de fractionnement de ces granitoïdes. 3 - de discuter la signification du magmatisme "basique" associé. 4 - de proposer un modèle pétrogénétique pour l'ensemble de ces granitoïdes à cordiérite: Les principaux résultats obtenus sont de 2 ordres : - Ceux d'ordre régional : - h) Le massif de Huelgoat peut désormais être considéré comme un exemple d'intrusions indépendantes à bords francs juxtaposées; la chronologie relative étant 1 - granite à 2 micas de La Feuillée et 2 - granite à cordiérite de Huelgoat et du Cloître (Le Cloître étant en enclave dans Huelgoat). - (2) Le massif de Brignogan - Plouescat représente l'une des intrusions hercyniennes les plus récentes et démontre l'importance des événements crustaux tardi-hercyniens souvent sous-estimés dans le Massif Armoricain; y est associé un important magmatisme "basique" à caractère magnésien et potassique. - Ceux d'ordre général : - h) La différence fondamentale entre les granites à biotite-muscovite et à biotite-cordiérite est à rechercher dans leurs caractères physiques de mise en place {P - T - H 2 0 - fO}- - (2) Pour tous ces granitoides, le mécanisme commun de fractionnement est la cristallisation fractionnée; les taux de fractionnement requis, bien que variables, restent toujours très faibles (, 20%). - (3) Le magmatisme "basique" associé à ces granitoîdes, représenté par les enclaves microgrenues sombres, est fort divers. Ces enclaves sont toujc l'rs des mélanges plus ou moins prononcés entre des magmas basiques et le granite hôte qui les contient. - (4) Tous ces granitoides p.roviennent de la fusion crustale de métasédiments alumineux en faciès granulite (résidu pri ncipalement composé de biotite, plagioclase et grenat). Les taux de fusion nécessaires sont toujours élevés (F > so%). Régionalement, le meilleur candidat pour cette source est le briovérien "profond". Cependant, on ne peut exclure une contamination des produits de fusion par des magmas "basiques"; ne serait ce' que pour expliquer les bas rapports initiaux du strontium de ces granitofdes 0Sr ~0,707). - (s) La production simultanée des magmas acides et "basiques" ne semble pouvoir être engendrée que par des phénomènes géologiques de grande ampleur tels que des grands cisaillements intracrustaux.

L'etude petrologique et geochimique des formations volcaniques de l'archipel babuyan et des monts tabungon et cagua (luzon, philippines) met en evidence une serie differenciee d'affinite tholeitique d'arc comprenant des laves (andesites basiques a rhyolites) et des pyroclastites (depots de nuees ardentes, ponces et coulees de cendres). Replacees dans le cadre de l'evolution de l'arc luzon-taiwan, ces donnees nouvelles montrent qu'il existe des variations tant petrologiques que chimiques, transverses et surtout longitudinales (caractere faiblement a fortement potassique, enrichissement en terres rares legeres) interpretees comme pouvant refleter une heterogeneite des regions mantelliques sources. On propose un modele geodynamique preliminaire

Le marbre griotte ou cipollino mandolato, est une des deux pierres ornementales françaises qui furent exportées à Rome durant la période impériale. Pendant la renaissance et jusqu'à la fin du XIXe siècle le succès et la diffusion de ce matériau acquirent une dimension européenne. Malgré son large emploi, la griotte n'a pas fait l'objet de recherches pétrographiques et géochimiques détaillées ce qui a été aborde ici d'une façon systématique et avec des finalités archéométriques. Les carrières anciennes et modernes ont été identifiées dans un secteur des Pyrénées centrales dont les extrêmes, Campan (Hautes-Pyrénées) et Esplas de Serou (Ariège), sont éloignées d'environ 100 km. Tous les gisements sont datés du dévonien supérieur. Les différents lithotypes ont toujours un aspect noduleux, avec des nodules micritiques ou pseudosparitiques blancs ou rose-rougeâtres et une matrice grise, verte ou rouge-violacée, de nature phylliteuse et carbonatée, avec une fraction terrigène plus ou moins abondante (illite/mica potassique, chlorite, quartz et feldspaths). Le résidu insoluble a montré une variabilité comprise entre 3. 5 et 73%. Sa composition chimique est apparue plutôt uniforme, en ce qui concerne les éléments majeurs (Sio#2+al#2o#3 75-80%), très variable dans les cas des éléments en traces. Le traitement statistique par analyse discriminante des éléments chimiques présents dans le résidu insoluble a permis une différenciation optimale des carrières. Les compositions isotopiques ont montre des valeurs de #1#3c comprises entre 0. 1 et 3. 1& et des teneurs en #1#8o variables entre -6. 5 et -16. 0&. Les valeurs fortement négatives de #1#8o, typiques des matériaux de Campan et de Cabane de la Hosse, permettent de les séparer de ceux des autres carrières. Du point de vue archéométrique, la combinaison des informations obtenues par microscopie, par analyse discriminante et par analyse isotopique a permis d'attribuer une provenance a la plupart des échantillons archéologiques.

Le massif du Velay (SE du MCF) et l'Anti-Atlas occidental (Maroc), ont été choisis pour discuter la signification de différences d'âge relevées dans des associations acides et basiques synchrones. Les vaugnérites du Velay se sont mises en place pendant les phases 3 et 4 définies régionalement. Les plus basiques représentent un magma relativement primitif et peu évolué et leur caractère lamprophyrique a été acquis de façon très précoce soit à partir d'une source mantellique fortement enrichie en éléments incompatibles, soit à la faveur d'un processus d'hybridation par du matériel crustal. Les granitoïdes associés aux vaugnérites sont hétérogènes mais très évolués et ont une signature alcaline. Cette hétérogénéité dépend soit de la variabilité des sources crustales, soit de l'intervention de processus d'hybridation avec le magma vaugnéritique. La géochronologie U-Pb montre que les vaugnérites de Pei Plot et de Loubaresse, syn M3/D3, ont donné des âges, respectivement de 314 ± 3 Ma et 313 ± 3 Ma. La vaugnérite de Meyras, syn M4/D4, a été datée à 308 ± 6 Ma. Pour le granite de Loubaresse, l'âge à 304 ± 5 Ma (monazite) est géologiquement trop jeune et pourrait s'expliquer par un rééquilibrage partiel lors de M4/D4. Les zircons (308 ± 5 Ma) de ce granite résisteraient mieux à la phase M4/D4 que la monazite. Dans le cas de l'Anti-Atlas occidental marocain, la preuve est apportée que des événements paléoprotérozoïques et néoprotérozoïques se superposent dans les boutonnières d'Igherm et du Bas Draa. Le granite de Sidi Said (Bas Draa) et le granite des Ait Makhlouf (Igherm), ont été datés respectivement à 1987 ± 20 Ma et 2050 ± 6 Ma. Dans le Kerdous, la granodiorite de Tarcouate a donné un âge sur zircon de 583 ± 11 Ma et le granite de Taourgha (Bas Draa) a été daté a 575 ± 2 Ma. Ces derniers âges correspondent à l'épisode orogénique panafricain. La gabbro-diorite du même massif (Tarcouate) a fourni un âge U-Pb de 560 ± 2 Ma, plus jeune que celui de la granodiorite

Le socle de Finlande orientale est formé de trois grands ensembles archéens, typiques des associations "Granites-greenstone" de ~ a degré métamorphique: - Les gneiss gr~s (2,9 - 2,7 Ga); - Les ceintures de roches vertes (2,65 Ga); - Les granitoIdes -"tardifs" (2,5 - 2,4 Ga). Ce travail, consacré à l'étude du magmatisme tardif, constitue un élément d'une démarche globale qui tente de retracer l' histoire géologique de ce segment de croûte. L'exposé s'articule en quatre parties: 1 - Une présentation sommaire des diverses formations qui composent le socle 'de Finlande orientale. 2 - La mise en évidence, la caractérisation pétrographique, géochimique et isotopique des plutonites tardives. 3 - L'étude du fractionnement géochimique afin d'expliquer la pétrogenèse des roches considérées. 4 Une synthèse fixant les contraintes pour l'élaboration d'un modèle dynamique. Parmi l'ensemble des résultats, nous retiendrons les principaux: * mise en évidence * de deux périodes magmatiques distinctes, tardi- mise en place des ceintures. * la première période datée à 2,5 Ga, se manifeste * par un plutonisme granodioritique (type Arola), * par un volcanisme intermédiaire à acide ( type Luoma, cycle volcanique supérieur des ceintures). * Le magma parent des granodiorites d'Arola résulte d'un processus de fusion des gneiss anciens ; magma qui subit ensuite une évolution par cristallisation fractionnée. Une partie du magma est affectée par des phénomènes de contamination (assimilation de roches amphibolitiques des ceintures et calcitisation). * Le second épisode magmatique daté à 2,4 Ga, se traduit par l'intrusion de petits massifs leucogranitiques (type Arola). Les roches très homogènes, montrent des caractères géochimiques tout à fait semblables à divers autres leucogranites, quelques soient leur âge et leur position géographique ... * L'origine de ce magmatisme est expliquée par de faibles taux de fusion partielle de la croûte continentale ancienne. * L'accrétion de la croûte continentale de Finlande orientale s'opère en deux étapes principales: d'abord formation des gneiss gris à partir du manteau selon un processus en deux temps (manteau croûte basal tique gneiss) . Ensui te formation des granitoïdes "tardifs" par palingenèse de la croûte précédemment constituée.

Les edifices volcaniques d'arriere-arc de l'altiplano bolivien, a l'est des stratovolcans des andes centrales, se sont mis en place durant le neogene et le quaternaire, a environ 600 km de la fosse, au-dessus d'une croute continentale dont l'epaisseur peut atteindre 70 km. A partir des caracteristiques volcanologiques, des teneurs en sio#2 et des donnees radiochronologiques obtenues sur la quasi totalite des edifices de l'altiplano central, nous mettons en evidence l'existence de deux groupes de laves : - un groupe g1 constitue de laves acides, sous forme de domes volcaniques et de stocks sub-volcaniques, et d'age miocene a pliocene (20 a 5 ma) ; - un groupe g2 forme par des laves plus basiques, sous forme de coulees, dykes et maars, et d'age miocene terminal a quaternaire (6 ma a environ 30 000 ans). En outre, nous montrons que l'on peut decouper ce magmatisme d'arriere-arc en deux principaux domaines geographiques : - un domaine oriental dans lequel les laves sont enrichies en lile et notamment en hfse (zr, nb, ti) ; elles possedent des compositions isotopiques tres radiogeniques en sr et en pb. Ces laves derivent vraisemblablement d'une source mantellique enrichie en lile et particulierement en hfse que nous supposons etre le manteau lithospherique sous-continental du bouclier bresilien. Ce bouclier serait sous-charrie jusqu'a l'aplomb de l'altiplano. Les magmas ont ensuite ete essentiellement contamines par la croute superieure en meme temps qu'ils subissaient un processus de cristallisation fractionnee (modele de type afc) ; - un domaine occidental ou les laves, moins riches en lile et en hfse, ont des signatures isotopiques moins radiogeniques en sr et en pb. Leur source mantellique a ete probablement modifiee par des fluides hydrates provenant de la croute subductee, selon un modele classique de metasomatose de manteau d'arc. Pour la plupart de ces magmas, la contamination crustale s'est produite a un stade precoce de leur histoire par l'intervention d'un composant a signature de croute inferieure (modele de type mash). Cependant, certains d'entre eux semblent avoir ete contamines par les deux types de composants (croutes inferieure et superieure). En outre, il apparait que les magmas de g1 derivent par cristallisation fractionnee des magmas de g2.

La séquence plutonique du massif de Fizh (partie nord de l'ophiolite d'Oman) offre une complexité crustale, liée à une diversité des corps magmatiques et du système filonien. La cartographie détaillée montre une succession d'événements magmatiques dont les séries principales sont formées de gabbros lités, des wehrlites et pyroxénites, des gabbronorites. Le magmatisme gabbroïque est généré dans une grande chambre magmatique axiale, alors que le magmatisme wehrlitique est dit hors-axe ; ceci est conditionné par la segmentation axiale de la paléodorsale. L'asymétrie ainsi observée dans la séquence crustale est marquée par la distribution et l'abondance des corps ultrabasiques. Les variations longitudinales dans les séquences stratigraphiques montrent des discontinuités au sein de la paléodorsale dans ce massif. Les granitoïdes sous forme de filons ou de stocks, attestent une succession d'événements magmatiques et les modalités de l'accrétion. En effet, les plagiogranites sont liés à la cristallisation fractionnée des gabbros, au cours de l'épisode d'accrétion normale. Les granodiorites et les diorites quartziques sont rattachées spatialement aux ultrabasites et formées par cristallisation fractionnée pendant la phase d'écaillage intra-océanique. Les granites et les leucogranites sont tardifs et à cachet collisionnel. Ils sont issus de la fusion partielle de la semelle métamorphique et liés à l'épisode obductif chaud. Les gisements de chromite sont variés et sont localisés dans le manteau et à la limite manteau-croûte. Les concentrations de chromite dans les ultrabasites sont importantes et présentent un effet sur le comportement des éléments du groupe du platine. Les sulfures magmatiques (pentlandite et chalcopyrite) précipitent dans les wehrlites et les pyroxénites en même temps que le plagioclase. Le comportement des PGE dans les chromitites montre qu'elles sont moins différenciées que celles des autres massifs ophiolitiques. Les PPGE et particulièrement le Pd précipitent dans les ultrabasites en même temps que les sulfures d'origine magmatique

La Divergence Nord Tanzanienne (DNT) se caracterise par des changements dans l’expression du rifting associé à la branche est, magmatique, du Rift Est Africain (REA), en passant d’une vallée axiale nord-sud unique, à trois branches divergentes où la déformation est plus diffuse. En association se développe une chaîne volcanique néogène incluant des volcans majeurs tels le Kilimanojaro. Cette thèse présente les résultats de l’étude volcano-structurale menée sur cette zone clé du REA. Nous proposons ainsi un modele d’évolution spatio-temporel du volcanisme de la DNT qui montre une migration vers l’est accompagnant la déformation. Le Kilimandjaro constitue le coeur de ce travail. La détermination de nouveaux âges k-ar a permis de contraindre les processus volcaniques ayant affecté les trois centres le constituant. Grâce à l'approche pétrologique et géochimique, nous proposons un modèle d’évolution des sources mantelliques de ces magmas, formés à partir d’une source lithosphérique hétérogène à amphibole et grenat résiduels, ayant acquis ses caractéristiques géochimiques au cours de deux épisodes métasomatiques. Sa généralisation à l’échelle de la DNT met en évidence des différences dans les processus pétrogénétiques à l’origine du magmatisme de cette région. Si sa manifestation, à l’est de la DNT, présente des compositions caractéristiques d’une fertilisation de la lithosphère par l’activité sub-actuelle d’un panache, les laves émises a l’ouest comportent des signatures géochimiques héritées d’un manteau lithosphérique métasomatisé au précambrien ; le type de métasomatisme, sa localisation et sa période d'activité étant certainement liés à l’héritage structural<br>The North Tanzania Divergence (NTD) is characterized by a significant change in the structure of the Eastern, branch of the East African Rift (EAR). The rift morphology moves from an unique n-s axial valley to three diverging arms on which a remarkable neogene volcanic chain is superimposed, enclosing major volcanoes such as the Kilimanjaro. A detailed volcano-structural study is presented on this key area of the ear, which combines tectonic, petrological and geochemical results. We propose a new model for the spatial and temporal evolution of the NTD volcanism and deformation, characterized by a global migration to the East with time. Located in a key zone, the Kilimanjaro volcano has been studied into details. The determination of seventeen new k-ar ages, allows us to constrain the volcanic processes affecting its three main vents using petrological and geochemical tools, we propose that the magmas originated from an heterogeneous lithospheric mantle source, containing amphibole and garnet in the residual mineralogy. We also show that the lithosphere under this volcan have acquired its geochemical characteristics during two different metasomatic events. Applied to the whole NTD, this approach allows to decipher between those different processes at a regional scale. In the Eastern area, magmatism present geochemical characteristics 0f recent metasomatism by an upwelling plume. In the Western part, most of the magmas present signatures linked to an old lithospheric mantle, thermally reactivated by the recent activity of a plume. The structural inheritance seems to play a key role in regards of the nature and localization of the neogene magmatism in the NTD

Les adakites sont des roches magmatiques acides (Andésites, Dacites, Rhyolites) des zones de subduction/collision. Elles sont riches en minéraux hydroxyles, Apatite, Zircon, Sphène et caractérisées par de faibles teneurs en Y et Terres rares lourdes. Des rapports SR/Y très élevés et une signature isotopique de type Morb. Ces particularités sont identiques à celles des produits de fusion partielle de basaltes océaniques métamorphisés en amphibolite à grenat, à des températures de 800-1000C et sous des pressions de 1 à 2 GPa. La position, généralement avant-arc, et la répartition spatiale des adakites dans les zones de subduction péripacifiques suggèrent qu'elles sont issues de la fusion de croûtes océaniques d'âge supérieur à 20 MA. L'Ile de Mindanao (Philippines) est le site d'un volcanisme plioquaternaire riche en adakites. Ces dernières se rencontrent dans trois types de contextes : subduction de croûte jeune (Arc de Zamboanga), Début de subduction d'une croûte ancienne (Arc de Surigao-Davao et arc de Cotabato) et enfin contexte post-collisionnel sans subduction contemporaine (Centre de Mindanao). La génèse de ces magmas par la fusion partielle de la croûte océanique dans ces quatre zones est compatible avec les données structurales et chronologiques disponibles, ainsi qu'avec les modèles numériques et expérimentaux. Si les adakites demeurent principalement les marqueurs géodynamiques de la fusion de croûte océanique subductée d'âge récent, Elles sont également susceptibles d'apparaître en début de subduction ou bien en cas de subduction oblique et rapide d'une croûte ancienne. Enfin, l'existence d'adakites en régime post-collision suggère la possibilité de fusion partielle de lambeaux de croûte océanique accretes à la base de la croûte épaissie de la zone de collision ou bien incorporés dans le manteau supérieur sous-jacent à cette dernière

Afin de préciser l'origine des volatils terrestres et les flux actuels et passés vers l’atmosphère, de nombreuses études s’intéressent à la composition du manteau. Ce réservoir est échantillonné naturellement lors des éruptions volcaniques, mais une grande partie des gaz est alors émise dans l'atmosphère, de sorte que la composition des volatils du manteau reste peu contrainte. Nous cherchons à préciser les mécanismes de dégazage sous les dorsales océaniques afin de corriger ces fractionnements. L'analyse (He-Ne-Ar-CO2) de verres basaltiques issus de la dorsale des Galápagos, dans la zone d'influence du point chaud des Galápagos, montre que la composition en volatils des laves s'explique par distillation de Rayleigh d'une source unique. Cette source est distincte de celle du point chaud (isotopes du néon), impliquant un dégazage en profondeur du panache ou une hétérogénéité spatiale de sa composition.Plusieurs verres volcaniques issus de la dorsale Atlantique et Est Pacifique ont été imagés par micro-tomographie aux rayons X. L'étude met en évidence des mécanismes de nucléation et de croissance des bulles différents sous les deux dorsales. De la convection en périphérie de la chambre magmatique avant l’éruption a été mise en évidence par l’étude pétrologique des verres. Les vésicules imagées ont ensuite été ouvertes individuellement sous vide par ablation laser et analysées (CO2, 4He, isotopes de l'argon). La composition des bulles est hétérogène dans certains échantillons et compatible avec une distillation de Rayleigh. Les tendances de dégazage obtenues permettent d'obtenir localement la composition de la source mantellique, qui est hétérogène.L'étude permet également d'appréhender l'hétérogénéité des rapports 40Ar/36Ar dans les chambres magmatiques par la technique d’ablation laser qui diminue la contamination atmosphérique par rapport à la technique classique de broyage<br>The composition of mantle volatiles is related to the origin of Earth's volatiles and to the past and present volatile fluxes to the atmosphere. Although this reservoir is naturally sampled during volcanic eruptions, most of the volatiles are lost to the atmosphere during this event, thus the composition of mantle volatiles is still uncertain. We try here to precise the processes of degassing below mid-oceanic ridges to correct the lava compositions for degassing.The He-Ne-Ar-CO2 analyses of basaltic glasses sampled along the Galapagos Spreading Center, in the area of influence of the Galapagos hotspot, show that the volatile composition of lavas is fully explained by a Rayleigh distillation of a unique source distinct from the plume source. These results imply that the plume degasses at depth or is heterogeneous.Several volcanic glasses from Mid-Atlantic ridge and East Pacific Rise have been imaged by X-rays microtomography. The mechanisms of vesicle nucleation and growth appear to be different below the two ridges. A step of convection at the magma body margin has been evidenced by the petrologic study of the glasses. Imaged vesicles have been subsequently opened under vacuum by laser ablation and analysed (CO2, 4He, argon isotopes). We observe, depending on the samples, either a single composition for all bubbles, or variations in composition between bubbles consistent with a trend of equilibrium degassing in an open system. The trends of degassing allow extrapolating locally to the volatile composition of the mantle source, which is heterogeneous. We also studied the heterogeneity of 40Ar/36Ar ratios in magmatic chambers using the laser opening method, which lowers the contribution of atmospheric gases compared to the classical crushing method

Abu dhabi se situe dans une zone de sedimentation essentiellement carbonatee. Le developpement durant l'holocene d'un systeme d'iles barrieres a permis la creation de lagunes hypersalines dans lesquelles se developpent trois types de communaute biologique pouvant servir de precurseur a la matiere organique sedimentaire: 1) herbiers infratidaux, 2) mangroves intertidales et 3) tapis microbiens. L'etude des processus sedimentaires actuels et des sediments holocenes enfouis sont la plaine de sabkha a permis la definition de trois facies organo-sedimentaires pouvant etre caracterises suivant des criteres sedimentologiques et geochimiques. Une sequence organo-sedimentaire virtuelle caracterisant les sediments holocenes transgressifs et regressifs fossilises sous la plaine sedimentaire de sabkha et incluant les facies organo-sedimentaires a ete definie. Le potentiel de preservation de la matiere organique est discute en terme de milieu de sedimentation et de position dans la sequence virtuelle. Un modele theorique incluant les principaux parametres ayant une influence sur la distribution des facies organo-sedimentaires a ete construit. Ce modele est base sur la vitesse de variation du niveau de la mer, le taux de sedimentation et sur la morphologie du substratum. Une etude geochimique des facies organo-sedimentaires a permis de mettre en evidence des groupes specifiques de biomarqueurs moleculaires, isoprenoides ramifies, n-alcanes monomethyles et dimethyles. L'analyse des kerogenes nous a permis de montrer l'incorporation de soufre dans la matiere organique lors de la diagenese precoce. Avec l'enfouissement les facies organo-sedimentaires preservent une empreinte organique propre mais presentent des caracteristiques geochimiques communes qui sont la marque du milieu de sedimentation

La cartographie géologique des îles Ua Pou et de Nuku Hiva a permis un échantillonage détaillé que nous avons exploité du point de vue pétrologie et géochimie. Ua Pou présente une série alcaline avec une distribution bimodale basanites-phonolites interrompues par une lacune de Daly. La prédominance des laves évoluées reflète leur origine par fusion partielle de précurseurs mafiques suivie d'une contamination crustale. Nuku Hiva est constituée d'un volcan externe formé de tholéiites à signature DMM et d'un volcan interne présentant une série alcaline à signature EM II prédominante et continue depuis les basaltes jusqu'aux trachytes. Cette dualité géochimique est attribuée à des variations de fusion partielle d'un manteau-source hétérogène corrélées avec le temps. L'évolution des larves intermédiaires est controlée par la cristallisation fractionnée sous forte pression d'eau. L'origine des laves évoluées met en évidence des interactions lithosphère-asthénosphère. L'hétérogénéité géochimique des laves des Marquises est expliquée par le mélange en proportions variables des pôles EM II, HIMU et DMM. En faisant l'hypothèse que les deux premiers pôles constituent le panache et que le pôle DMM seul est contenu dans la lithosphère océanique, il est possible de faire un modèle de mélange entre ces trois pôles en estimant 1) les proportions des pôles contenus dans les liquides issus du panache et 2) le mélange entre ces liquides et la lithosphère océanique, ce qui conduit à une estimation des interactions entre le panache et la lithosphère océanique. Il en résulte une très forte contribution du pôle DM, modifiant considérablement la composition des liquides issus des panaches<br>The geological mapping of Ua Pou and Nuku Hiva islands has allowed a detailed sampling which we have used for petrologic and geochemical investigations. Ua Pou displays an alkaline series ranging from basanites to phonolites with a marked bimodal distribution together with a Daly gap. The prominence of evolved lavas reflects their origin from partial melting of mafic precursors followed by crustal contamination. Nuku Hiva is composed of an external volcano formed by tholeiites with a DMM signature and of an inner volcan showing an almost continuous alkaline series ranging from basalts to trachytes, with a prominent EM II signature. Mafic lavas of the inner volcano derive from a mantle source more enriched than that of the external volcano, affected by time_decreasing melting rates. The evolution of intermediate lavas is mainly controlled by fractional crystallisation processes under high water pressure. The origin of evolved lavas evidences lithosphere-asthenosphere interactions. Most of the geochemical heterogeneity of the Marquesan lavas reflects the mixing in various proportions of EM II, HIMU and DMM source end-members. Postulating that the plume only contains the two former components and that DMM is the unique component of the oceanic-lithosphere, a mixing model between these three components allos to estimate 1) the proportions of each end-member in the plume-derived liquids and 2) the mixing patterns between these liquids and the oceanic lithosphere, leading to estimate the interactions between the plume and the oceanic lithosphere. The construction of DMM is quite important and modifies considerably the composition of the plume liquids

Les riches gisements filoniens aurifères de Tirek-Amesmessa, situés dans le Sud algérien, sont liés au fonctionnement d'un cisaillement décrochant majeur, (Zone de Cisaillement Est Ouzzalienne, ZCEO) tardi-panafricain ( 540Ma), dont le compartiment ouest est constitué par l'unité granulitique d'In Ouzzal, d'âge archéen, métamorphisée au cours du cycle éburnéen (2Ga) L'étude pétro-structurale régionale, celle des inclusions fluides (microthermomètrie, analyse par sonde Raman), des isotopes stables (C,O,H) et du plomb des galènes, permettent de découper l'histoire des gisements en trois cycles: Cycle 1 : Une longue période de fonctionnement ductile de la ZCEO, accompagnée de l'intrusion de roches basiques syncinématiques, se termine par une altération hydrothermale complexe (bérisites) localisée dans des couloirs de déformation et suivie de la mise en place de filons de quartz. La déformation ductile, évoluant vers le fragile en fin de cycle se focalise de façon croissante dans les quartz. La future zone minéralisée agit comme une structure drainant un type assez constant de fluides à température décroissante (500 à 300°C) et à profondeur assez stable (18 à 15km): fluides aqueux "métamorphiques" contenant une composante carbonique mantélique en relation avec les intrusions basiques syncinématiques. Le cycle Il : correspond à la maturation tectonique du quartz: microfracturation en plusieurs stades au cours de la remontée vers la surface jusque vers 4-5km. Des fluides de type saumures relaient les précédents. Le cycle III : voit la minéralisation aurosulfurée (sphalérite puis galène-or) se déposer en utilisant la microperméabilité créée précédemment. Le dépôt de l'or résulte d'un mélange de fluides (dont des saumures) qui traversent l'unité granulitique selon des circuits de profondeur différente, dans le contexte d'un hydrothermalisme activé par de grandes intrusions acides tardi-tectoniques. La nature des fluides impliqués, les isotopes du plomb des galènes, les teneurs en or des protolithes granulitiques d'In Ouzzal impliquent que ces derniers constituent les roches mères de l'or.

L'étude des pyroclastites ponceuses à quartz du Sud de la Basse-Terre, Guadeloupe (Arc insulaire des Petites Antilles) a été entreprise dans le cadre de la prospection géothermique de cette région. Elle avait pour but de replacer l' (les} événement(s) volcaniques(s)ayant donné lieu aux émissions de ces ponces dans leur contexte volcanologique. La présence de phénocristaux de quartz et d'amphibole dans la paragenèse de ces pyroclastites, est l'indice de chambres magmatiques superficielles riches en composés volatils et en fait un objectif de prospection de première importance. D'autre part, leurs affleurements, bien que de faible ampleur pris individuellement, sont largement distribués dans le Sud de l’île. Les études de terrain suggéraient que ces niveaux pouvaient être contemporains et donc servir de repère stratigraphique. Ce fait se devait d’être confirmé par une étude pétrographique et géochimique détaillée. En fait, l'ensemble des produits se répartissent suivant deux lignées évolutives différentes, mises en évidence par l'étude géochimique des éléments majeurs, en traces et celle des verres intracristallins. Les caractères pétrographiques et chimiques plaident en faveur d’un processus d'évolution dominé par la cristallisation fractionnée. Les deux séries évoluent des andésites basiques aux rhyolites. Les principales phases minérales intervenant dans le processus de différenciation, tel qu'il peut être modélisé par l'étude chimique, sont celles qui sont observées en phénocristaux dans les laves : olivine, plagioclase, clinopyroxène, orthopyroxène, titanomagnétite, ilménite, quartz et amphibole. Cette dernière peut être soit absente, soit rare, soit relativement bien représentée. Les rapports Th/Ta de 7 - 11 définis pour les magnas du Sud de la Basse-Terre sont caractéristiques des zones de convergence. L'enrichissement en fer des ponces, leur faible teneur en K20 et leur sursaturation en Si02 les rapprochent des caractères des séries tholéiitiques d'arc. Les deux séries se distinguent par leurs teneurs en alcalins, et leurs concentrations en éléments hygromagmaphiles différentes dans les "liquides les plus primaires". Par contre dans ces derniers, les teneurs en éléments de transition sont semblables. Les caractères géochimiques de chaque série nous permettent de les rattacher à deux-ensembles volcaniques : - la chaîne de Bouillante, -l'ensemble volcanique récent, essentiellement le volcan de la Grande Découverte. Ces deux ensembles sont temporellement et géographiquement bien individualisés rendant ainsi caduque la notion de niveau repère des ponces à quartz. Les données géochimiques, permettent d'envisager deux hypothèses sur l'origine des liquides primaires de chaque série : a. Les liquides primaires sont produits à des taux variés partielle d’une homogène. Le liquide primaire de la série du Volcan de la Grande Découverte serait produit à un taux de fusion plus faible expliquant son enrichissement en éléments hygromagmaphiles. B. Les liquides primaires sont produits par la fusion partielle d'une source hétérogène. Les rubanements et autres hétérogénéités, fréquents dans les ponces, font intervenir deux types de paragenèse dont les liquides générateurs sont identifiés à partir de la composition chimique des inclusions vitreuses des phases minérales. L'étude thermique et barométrique de ces mêmes verres intracristallins précise les conditions pression-température de chaque stade de cristallisation. L'ensemble de ces résultats prouve pour chacune des deux séries la syn-éruption de magmas cogénétiques à différents stades de différenciation et suggère l'existence de deux réservoirs magmatiques mis en communication lors des éruptions : - une chambre magmatique "profonde" où, à partir d'un liquide andésitique basique riche en eau, cristallisent, olivine (Fo75-77), plagioclase (An84-50), augite (Wo45-40 En38-42), hypersthène (En69-64), titanomagnétite dans une gamme de ratures de 1130°C - 1000°C. Des inclusions fluides riches en H20 sont présentes dans les plagioclases basiques, indiquant qu'à ce stade de l'évolution, le magma est saturé en une phase volatile constituée principalement de vapeur d'eau. La chimie des inclusions vitreuses fixe la PH2O à 3 - 4 kbar et donc la profondeur de ce réservoir à 10 - 12 kilomètres. - une chambre magmatique superficielle où, à partir d'un liquide dacitique à rhyolitique, cristallisent, plagioclase (An50-27), hypersthène, ferrohypersthène (En50-47,5 Wo2,5), titanomagnétite, ilménite et quartz. L'amphibole peut être associée à cette paragenèse. La gamme de température est de 950°C - 810°C, sous des pressions d'eau de 2,5 - 1,8 kbar, probablement inférieures à la pression totale. Notre étude a permis de corréler pétrographiquement et géochimiquement certains niveaux de retombées ponceuses à quartz du versant caraïbe de l'île à ceux de la coulée ponceuse à quartz de Trois Rivières datée à 140. 000 ± 14. 000 ans et à un affleurement de retombées ponceuses à quartz datées à 108. 000 ± 10. 000 ans. Ces datations sont réalisées par thermoluminescence sur le quartz (Blanc, 1983). L'ensemble de ces produits est donc attribué à un épisode éruptif unique du volcan de la Grande Découverte. Les données minéralogiques, géochimiques, thermométriques en parallèle avec la proportion de rubanement présente dans les échantillons permettent de proposer une reconstitution temporelle de cet épisode. En conclusion, nous proposons un mécanisme éruptif général s'appliquant aux deux séries. Le modèle fait intervenir l'interaction entre deux réservoirs magmatiques indépendants, l'un profond (10- 12 km) et l'autre superficiel. Avant l'éruption, ce réservoir superficiel est sous-saturé en éléments volatils. L'augmentation relativement brutale du taux de dégazage du magma profond (par injection vers la surface de celui-ci ?) provoque un enrichissement en volatils du réservoir superficiel, la cristallisation de hornblende et finalement, l'ouverture de ce réservoir vers la surface. La décompression induite provoque la vidange (partielle) de ce réservoir et la syn-éruption de magmas appartenant à ces deux chambres<br>The study of the quartz pumiceous pyroclastics of southern Basse-Terre (lesser Antilles island arc) has been carried out as part of a regional prospection. The purpose of the study is to place the volcanic event(s) responsible for the pumiceous emissions in his (their) volcanologic background. The quartz, sometimes associate with amphibole, paragenesis of these pyroclastics is an indication of a shallow magmatic chamber rich in volatile compounds. Therefore these pyroclastics were a geothermal prospective target of outstanding importance. The pyroclastic outcrops are individually of little extension, but they are widely scattered over the southern part of the island. Previous fieldwork suggested that these pumices were all contemporaneous and could be used as a stratigraphic marker. This hypothesis had to be confirmed by detailed petrographic and geochemical study. Actually, the study of major and trace elements geochemistry of whole rocks and major elements geochemistry of melt inclusions has allowed demonstration that the whole of the pumiceous products is shared out among two different evolutive trends. Petrographic and geochemical characteristics are consistent with a dominant crystal fractionation evolutive process for bath suites, from basic andesitic to rhyolitic compositions. The principal mineral phases involved in the differentiation process, as defined by geochemical modelling, are those really observed as phenocrysts in the lava: olivine, plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene, titanomagnétite, ilmenite, quartz, amphibole; this latter mineral phase can be well represented rare or even absent. The pyroclastics show a Th/Ta ratio of 7-11, which is characteristic of convergent boundaries. Their position in A-F-M diagram, the law K20 content and Si02 oversaturation closely relates them to arc tholeites. The difference between the two suits is shown by the alkaline elements concentration and by the hygromagmaphiles elements concentration in the most primitive liquids of these suites. On the other hand, these most primitive liquids have identical transition elements concentrations. Geochemical characteristics of the two suites allow us to link each one with a different volcanic unit: - the Bouillante Chain, - the recent volcanic unit, essentially the "Grande Découverte" volcano. These two units are separated in time and in space. That makes the hypothesis of one quartz pumice key level is unlikely. Geochemical data allowed two hypothesis with respect to the origin of the primary melts of each suite: a. Primary melts are the results of different partial melting rates of an homogeneous source; the primary melt of the Grande Découverte volcano suite would be produced by a smaller partial melting rate, which could explain its K20 and hygromagmaphilic elements enrichment. B. Primary melts are the results of partial melting of an heterogeneous source. In the pumices, ribbon structures and ether heterogeneities are frequent. They are made up of two types of paragenesis, whose parental melts can be identified by the chemical composition of the melt inclusions of phenocrysts. The thermical and barometrical study of these intracristalline melt inclusions allowed a more precise determination of the P-T conditions at each step of crystallization. The comprehensive results demonstrate, for each suite, the simultaneous eruption of two cogenetic magmas at different steps of crystallization and suggest the existence of two magmatic chambers, that communicated during eruption: a. Deep chamber where olivine, plagioclase, augite, hypersthene, titanomagnetite crystallize from an H20 such basic andesitic melt, in a 1130-1000°C range of temperature. H20-rich fluid inclusions are present in the Ca-rich plagioclase, indicating the saturation of the melt with a volatile phase, principally made up of H20 Vapor. Melt inclusions chemistry allows to fix PH2O at 3-4 kbars and then the depth of the magma chamber at 10-12 kilometers b. A shallow chamber where plagioclase, hypersthene, ferro-hypersthene, titanomagnetite, ilmenite and quartz crystallize from a dacitic to rhyolitic melt. Amphibole may be associated with this paragenesis. The range of temperature is 950-810°C with PH20 ranging from 2,5-1,8 Kbars and probably inferior to total pressure. This present work allows petrographical and geochemical correlations between some quartz pumice falls of the Caribbean side of the island and two pumiceous levels already dated by quartz thermoluminescence: the Trois Rivières quartz pumice flow (140. 000 ± 14. 000 y. B. P. ) and the Montval pumiceous fall outcrop (108. 000 ± 10. 000 y. B. P. ) (Blanc, 1983). All these pumiceous products can be assigned to an unic eruptive episode of the Grande Découverte volcano. The variations in the importance of ribbon structures and the mineralogical, geochemical and thermometrical data lead to the reconstitution of the timing of this episode. In conclusion of the study, a general eruptive mechanism is proposed for bath suites. The interaction between a deep (10-12 km) and a shallow magmatic chamber is considered. Before eruption, the shallow chamber is subsaturated with volatile elements and thermicaly zoned. The rough degassing of deep magma (probably related injection towards the surface) induces volatile elements enrichment of the shallow magma chamber, the crystallization of hornblende and then the opening of this chamber to the surface. The induced decompression gives rise to the partial emptying of this chamber and even the simultaneous eruption of magmas from bath magmatic chambers