Academic literature on the topic 'Pétrologie – Volcanisme'

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

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

Le rift Est africain (REA) est une frontière de plaque en extension. Ce rift présente plusieurs stades d’extension, de l’initiation du rift en Tanzanie jusqu’à l’accrétion océanique en Afar. Le bassin de Manyara se situe le plus au sud de branche Est du REA. Il est caractérisé par la présence de volcanisme récent (< 1,5 Ma) et d’un essaim sismique dans la croûte inférieure (20 – 40 km). De par sa localisation et son contexte tectonique, le bassin de Manyara offre l’opportunité d’étudier le stade le plus précoce de l’initiation du rift. Le bassin de Manyara est composé de plusieurs types de laves hyperalcalines, les néphélinites magnésiennes (Mg# > 55) (Labait, Kwaraha), de calciocarbonatite (Kwaraha) et des néphélinites différenciées (Mg# < 35) (Hanang).Les néphélinites magnésiennes (Labait et Kwaraha) sont des laves primaires composées d’olivines et de clinopyroxènes (cpx). La modélisation géochimique des éléments en trace suggère que ces magmas primaires résultent d'un degré de fusion partielle ≤ 1 % à partir d'une péridotite à grenat et phlogopite. Ces magmas proviennent d’une profondeur > 120 km (présence de xénolites avec des conditions d’équilibre > 4 GPa). Les minéraux ont cristallisés à partir d’un magma pauvre en eau (0,1 et 0,5 pds % H2O). La calciocarbonatite et les néphélinites différenciés sont issues des néphélinites magnésiennes par cristallisation fractionnée et processus d’immiscibilité. Les néphélinites du Hanang sont riches en éléments alcalins (9,5 – 12,1 pds % Na2O+K2O) et en silice (44,2 – 46,7 pds% SiO2) et sont composés de cpx, grenat, néphéline, titanite et apatite. La zonation complexe dans les cpx (par exemple, changement brusque de Mg#, Nb/Ta, et H2O) implique une différenciation magmatique en système ouvert avec immiscibilité de liquide carbonaté et silicaté ainsi qu’un remplissage de la chambre magmatique avec des liquides primaires. La faible teneur en eau des cpx (3 – 25 ppm H2O) indique la présence d’un magma pauvre en eau (0,3 pds % H2O) lors de la cristallisation des cpx à des conditions crustales (340 – 640 MPa et 1050 – 1100 °C). L’étude des inclusions vitreuses dans les néphélines de Hanang permet de contraindre l'évolution magmatique tardive des néphélinites et le comportement des éléments volatils (CO2, H2O, S, F, Cl) lors du stockage et de la remontée du magma. Les inclusions vitreuses sont composées d’un verre trachytique, d’une phase carbonatée et d’une bulle de rétraction. Le verre trachytique contient du CO2 (0,43 pds % CO2, analyses SIMS), du soufre (0,21 à 0,92 pds% S), du chlore (0,28 – 0,84 pds % Cl) et très peu d’H2O (< 0,1 pds % H2O, analyses Raman). Le processus d’immiscibilité conduisant à la formation du carbonate se produit dans un système fermé pendant l'ascension rapide du magma, entre 200 – 500 MPa. La phase carbonatée est un carbonate anhydre et riche en Ca-Na-K-S (33 pds % CaO, 20 pds % Na2O, 3 pds % K2O, et 3 pds % S). Le liquide pré-immiscible a une composition phonolitique avec 6 ± 1,5 pds % CO2 à une pression de 700 MPa. Une étude préliminaire des inclusions par spectroscopie XANES et des roches par spectroscopie Mössbauer a permis de déterminer que les laves de Manyara se sont formées à conditions oxydantes (~ ∆FMQ +1,5).À l’initiation du rift, le volcanisme dans le bassin de Manyara est caractérisé par des magmas riches en CO2 et pauvres en H2O issus d’au moins 120 km de profondeur sous l'escarpement du rift. La présence de ces magmas riches en CO2 et la faible quantité de roches volcaniques émises à la surface peuvent indiquer que le piégeage et la percolation de ces magmas en profondeur est un déclencheur potentiel des essaims sismiques profonds
East African Rift (EAR) is the divergent plate boundary. EAR exposes different stages of extension, from early stage rifting in Tanzania to oceanic accretion in Afar (Ethiopia). Manyara basin is the southernmost rift system of the east branch of EAR with recent volcanism (< 1.5 Ma) and a seismic swarm in the lower crust (20 – 40 km). Due to its location and tectonic setting, the Manyara basin offers the opportunity to study the earliest stage of rift initiation. Manyara volcanism is composed of several types of hyper-alkaline lavas as Mg-nephelinites (Mg# > 55) (Labait, Kwaraha), calciocarbonatite (Kwaraha) and evolved nephelinites (Mg# < 35) (Hanang).Mg-nephelinites (Labait and Kwaraha) are primary lavas mainly composed of olivine and clinopyroxene (cpx). Geochemical modelling from trace elements suggests that these primary magmas result from a degree of partial melting < 1 % from a CO2-garnet-phlogopite-bearing peridotite. These magmas have an asthenospheric source at depth > 120 km (lava carries xenoliths with equilibrium conditions > 4 GPa). The minerals were crystallized from a magma with a low H2O content (0.1 and 0.5 wt% H2O). The calciocarbonatite and evolved nephelinites are derived from Mg-nephelinites by fractional crystallization and immiscibility processes. Hanang nephelinites are silica- and alkaline-rich lavas (44.2 – 46.7 wt % SiO2, 9.5 –12.1 wt % Na2O+K2O, respectively) composed by cpx, Ti-garnet, nepheline, apatite and titanite. Complex zonation of cpx (e.g. abrupt change of Mg#, Nb/Ta, and H2O) and trace element patterns of nephelinites record magmatic differentiation involving open system with carbonate-silicate immiscibility and primary melt replenishment. The low H2O content of cpx (3 – 25 ppm wt. H2O) indicates that at least 0.3 wt % H2O was present at depth during carbonate-rich nephelinite crystallization at 340 – 640 MPa and 1050 – 1100 °C. The study of hosted-nepheline melt inclusions from Hanang allows constraining the late magmatic evolution of nephelinites during storage and magma ascent. Melt inclusions are composed by a silicate trachytic glass, a carbonate phase and a shrinkage bubble. Trachytic glass contains high content in CO2 (0.43 wt %, SIMS analyses), sulfur (0.21 – 0.92 wt % S), chlorine (0.28 –0.84 wt % Cl) and H2O low content (< 0.1 wt %, Raman analyses). Immiscibility process leading to the formation of carbonate occurs in a closed system during rapid magma ascent between 200 – 500 MPa. The carbonate phase is a Ca-Na-K-S-rich and anhydrous carbonate (33 wt % CaO, 20 wt % Na2O, 3 wt % K2O, and 3 wt % S). The pre-immiscible liquid has a phonolitic composition with 6 ± 1.5 wt % CO2 at 700 MPa. A preliminary study of melt inclusions by XANES spectroscopy and whole rocks by Mössbauer spectroscopy was used to determine these Manyara lavas were formed at oxidizing conditions (~ ΔFMQ +1.5).The early stage rifting volcanism (Manyara Basin) is characterized by CO2-rich and H2O-poor magmas from at least 120 km below the rift escarpment. The presence of CO2-rich magmas and the small amount of volcanic rocks erupted at the surface may indicate that the storage and percolation of these magmas at depth is a potential trigger for deep seismic swarms

Dans le cadre de ce mémoire, le volcanisme, le fractionnement des éléments au cours de la cristallisation magmatique, et les processus contrôlant l'évolution des fluides hydrothermaux à faible profondeur ont été analysés afin de mieux comprendre les relations entre le volcanisme et les gisements hydrothermaux à métaux précieux et métaux de base. Cette étude a permis : (1) de diagnostiquer une contribution de fluides magmatiques dans la genèse de certains gisements épithermaux de type "low-sulfidation"; (2) de caractériser la dynamique volcanique et le style éruptif spécifique pour des volcanites acides localisées dans un district épithermal de type "low-sulfidation"; (3) de définir quelques paramètres ayant une influence l'évolution magmato-hydrothermale dans le cas des systèmes du groupe porphyre cuprifère et des épithermaux; (4) de préciser les caractéristiques physico-chimiques des paléofluides et de contraindre les paramètres critiques dans le processus de dépôt de métaux dans les systèmes épithermaux. Cette étude a été possible grâce à l'utilisation de différentes approches telles que la pétrographie, l'analyse chimique et isotopique et la microthermométrie des inclusions magmatiques et fluides. Les chantiers étudiés incluent trois régions volcaniques qui constituent aussi trois districts miniers majeurs : le district de Baia Mare et les Monts Apuseni, en Roumanie, localisés dans la chaîne des Carpathes, et le district de Shila, Pérou, situé dans la cordillère andine.

Les formations volcaniques dévono-dinantiennes des Vosges méridionales ont été regroupées en trois unités lithostratigraphiques successives : unité I – unité II – unité III. Les études pétrographiques, minéralogiques (cristallochimie des clinopyroxènes reliques), géochimiques (majeurs – traces) attribuent un caractère orogènique à l’ensemble de ce volcanisme. Les termes basiques de l’unité I sont à caractère tholéiitique d’arc, certains présentant un caractère calco-alcalin. L’unité II est calco-alcaline. L’unité III possède des affinités shoshonitiques. Les données géochimiques suggèrent que ces magmas sont issus d’une même source mantellique appauvrie ayant acquis, par différents mécanismes d’enrichissement, des caractères géochimiques caractéristiques de manteau de zone de substitution. La participation crustale dans la genèse de ce magmatisme croît des laves de l’unité I à celles de l’unité III. La place de ce volcanisme dans le cadre géodynamique varisque mérite réflexion. La signature orogénique des laves et leur typologie successive sont compatibles avec une mise en place dans un contexte de marge active et de zone de subduction. Les modèles géodynamiques d’évolution de la chaîne varisque montrent des divergences à propos de l’existence d’aires océaniques actives au carbonifère. Pour expliquer l’évolution du magmatisme, un modèle associant subduction, puis collision, peut être proposé.

Des rhyolites hyperalcalines affleurent dans le nord-ouest du Mexique. Les données de terrain, couplées à des déterminations 40Ar/39Ar, à une étude minéralogique fine, aux données chimiques et isotopiques nous ont permis de préciser la genèse de ce magmatisme. Les roches hyperalcalines renferment : sanidines sodiques, fayalites, ferrohédenbergites arfvedsonites et aenigmatites. Ce volcanisme a été daté entre 20 et 12 Ma. Les éléments traces soulignent une parenté entre rhyolites et basaltes. Les rapports isotopiques en strontium des rhyolites évoluent de 0,705 à 0,720, ce qui souligne une contamination par la croûte précambrienne. Les modélisations effectuées permettent de préciser que les liquides hyperalcalins dérivent de basaltes par cristallisation fractionnée et contamination par la croûte. Le volcanisme hyperalcalin miocène moyen, situé sur la bordure du craton nord-américain, marque le début de la fracturation du bloc continental ayant précédé l'ouverture du Golfe de Californie
Peralkaline rocks outcrop in northwestern Mexico. Field studies 40Ar/39Ar geochronology, mineral chemistry, geochemistry and isotopic data contribute to establishing the petrogenesis of these rhyolites. Acidic peralkaline rocks contain sodic sanidine, fayalite, ferrohedenbergite, arfvedsonite and asnigmatite. This volcanism has been dated between 20 and 12 Ma. Trace elements support the existence of a genetic link between basalts and peralkaline rhyolites. Isotopic data show huge variations in the Sr isotopic ratios (from 0,705 to 0,720) related to contamination by the precambrian crust. Modeling of the isotopic data support an origin of the peralkaline rhyolite by fractionnal crystallisation of basalts and contamination by the precambrian crust. The Middle Miocene peralkaline volcanism, emplaced on the western margin of the North American craton, corresponds to the initial stage of continental break-up that pre-dates the opening of the Gulf of California

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'Indonesie orientale represente une zone de convergence de la plaque indo-australienne au sud, de la plaque pacifique a l'est et de la plaque euro-asiatique au nord-ouest. La mer de banda a pris naissance au cur de ce systeme. Elle est constituee du bassin de sula, au nord, date d'environ 10 ma, de type arriere-arc ; des bassins de wetar et de damar, au sud-ouest et sud-est, respectivement, ouverts simultanement entre 6 et 3 ma, par un processus de rifting arriere-arc simple ou multiple ; du bassin de weber en position avant-arc par rapport a l'arc de banda forme au cours du pleistocene. Ces bassins sont en relation avec la subduction de la plaque australienne qui a debute vers 8 ma. Les compositions isotopiques du volcanisme calco-alcalin des rides de banda indiquent une contribution de la croute continentale. Cette derniere intervient massivement dans l'evolution de l'arc plio-quaternaire d'ambon. Les effets des interactions magmas-croute continentale (enrichissements en lile et lree, compositions tres radiogeniques en sr et des #1#8o tres eleves) sont tres presents sur ambon. Deux series calco-alcalines faiblement et fortement potassiques, datees entre 5 ma et l'actuel, sont reconnues sur l'arc. Les dacites fortement potassiques d'ambon sont tres riches en cordierites et en xenolites qui sont responsables d'un exces d'argon conduisant a une surestimation des ages sur roches totales, corrigee par des datations sur mesostases et biotites. La contamination crustale s'effectue a partir des andesites faiblement potassique et conduit directement a des dacites et granites fortement potassique. La modelisation des processus montre que la contamination se traduit pour les granites par le melange de deux poles, andesite faiblement potassique et migmatite, et par un processus d'afc, avec faible separation de plagioclases calciques, evoluant vers un melange des deux poles precedents pour les ambonites.

L'etude chronologique, petrologique et geochimique des echantillons des fosses et des iles a permis de reconstituer l'histoire du systeme arc-fosse des nouvelles hebrides. La formation des fosses a l'arriere de l'arc des nouvelles hebrides est diachrone du sud vers le nord et polyphasee dans plusieurs zones. Elle fait partie integrante de l'arc. Ces fosses doivent donc etre consideres comme des fosses intra-arc. La zone vanikoro a l'extreme nord de l'arc est toutefois particuliere, par la nature du volcanisme qui temoigne de la naissance d'un arc dans cette zone, depuis 2,9 ma. L'ouverture des fosses peut etre liee entre 6,5 et 3,5 ma a des effondrements en bordure du bassin nord fidjien; apres 3,5 ma elle pourrait etre la consequence de la subduction-collision de la ride d'entrecasteaux