Dissertations / Theses 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

A study of the products of hydro magmatic activity and their associated xenoliths has been made on the recent volcanic centers on the islands of Flores and Faial, in the Azores, in order to define the geothermal context. Petrography and volcano structural investigations on Flores have shown the complex evolution of the island. This was covered, among others, by two strato­ volcanoes affected by the formation of a caldera. These two volcanoes were built up by sodic alkaline magmas, evolving from basalt to trachyte by fractional crystallization. The last eruptive events, basaltic and hawaitic, have been dated at about 3 000 y BP. These eruptive events changed from magmatic (Strombolian) to explosive internal hydro magmatic activity due to the contact of magma with water from aquifers. Study of the xenoliths associated with this hydro magmatic activity permits to reconstruct the various sequences of eruptive activity and shows that magma­ water interactions took place at relatively shallows depths. It has been also possible to characterize, on one site, local high temperature hydrothermal alteration in the basement, already fossil at the time of the eruption, and probably developed along tectonic structures. On Faial, study of xenoliths associated with the last plinian eruption has revealed the evolution of the eruptive activity, which was first magmatic, then internal hydromagmatic. Hydrothermal alterations of high temperature in some xenoliths show the complexity of the hydrothermal systems developed during the different stages of the central volcano; these geothermal systems have been developed preferentially in brecciations. This internal hydro magmatic activity, due to contacts of water and magma, reveal the presence of confined aquifers, and so the possibility of the presence of geothermal reservoirs, that is showed by iron hydroxides aureole around some xenoliths, affected or not by hydrothermal alterations
Une étude des dynamismes hydro magmatiques et des xénolites qui leur sont associés a été réalisée sur des centres volcaniques récents des îles de Flores et de Faial (archipel des Açores) afin d'en préciser le contexte géothermique. A Flores, l'étude pétrographique et volcano-structurale met en évidence l'évolution complexe de l'île où se sont succédés, entre autres, deux strato-volcans à structure caldérique, édifiés à partir de magmas alcalins sodiques évoluant des basaltes aux trachytes par un processus de cristallisation fractionnée. Les derniers évènements éruptifs, de nature basaltique et hawaïtique, ont été datés aux environs de 3 000 ans BP. Ces derniers évènements ont évolué d'un dynamisme magmatique (activité strombolienne) à un dynamisme hydro magmatique interne à caractère explosif par des contacts entre eau et magma. L'étude de xénolites associées à cette activité permet de reconstituer les séquences éruptives, d'estimer le niveau des contacts eau-magma à faibles profondeurs et de caractériser, dans l'un des sites, une altération hydrothermale de haute température qui s'est développée dans un système étroit lié à une structure tectonique. A Faial, l'étude de xénolites associées à la dernière éruption plinienne précise l'évolution de l'activité éruptive, d'abord magmatique puis hydro magmatique interne. Les altérations hydrothermales de haute température présentes dans certaines xénolites révèlent la complexité des systèmes hydrothermaux qui se sont développés au cours de l'histoire du volcan central, préférentiellement dans des structures bréchifiées. Ces dynamismes hydro magmatiques, liés à des contacts eau-magma de type interne, traduisent la présence d'aquifères confinés, et donc de réservoirs géothermaux potentiels, au sein d'édifices volcaniques, présence corroborée par la formation d'auréole d'hydroxydes de fer à la surface de certains xénolites, hydrothermalisés ou non
Um estudo dos dinamismos hidromagmaticos e dos xen6litos que lhe estao associados foi realizado nos centros vulcânicos das ilhas das Flores e do Faial (Açores) a fim de precisar o contexto geotérmico. Nas Flores, o estudo petrografico e vulcano-estrutural poe em evidência a evoluçao complexa da ilha, onde sucedaram-se, entre outros, dois estrato-vulcoes corn uma estrutura caldérica. Estes dois vulcoes edificaram-se a partir de magmas alcalinos sodicos, os quais evoluiram por um processo de cristalizaçao fraccionada do basalto ao traquito. Os ultimos acontecimentos eruptivos, de natura basaitica e hawaitica foram datados de aproximadamente 3 000 anos AC. Estes ultimos acontecimentos eruptivos evoluiram de um dinamismo magmatico (actividade estromboliana) a um dinamismo hidromagmatico interno de caracter explosivo devido aos contactos agua-magma. 0 estudo dos xenolitos associados a esta actividade permite a reconstituiçao das diferentes sequências da actividade eruptiva, a estimaçao do nfvel dos contactos agua-magma a pequena profundidade e a caracterisaçao, em um dos sftios, de uma alteraçao hidrotermal de alta temperatura que desenvolveu-se en um sistema estreito associado a uma estrutura tectônica. No Faial, o estudo dos xenolitos associados a ultima erupçao pliniana precisa a evoluçao da actividade eruptiva, inicialmente magmatica, depois hidromagmatica interna. As alteraçoes hidrotermais de alta temperatura, presentes em alguns xen61itos, revelam a complexidade dos sistemas hidrotermais que desenvolveram-se durante a historia do vulcao central, preferencialmente nas estruturas brechificadas. Estes dinamismos hidromagmaticos, ligados à contactos agua-magma do tipo interno, refletem a presença de aqüiféros confinados, e entâo de reservatorios géotérmicos potencias, no seio de ediffcios vulcanicos, presença apoiada pela formaçao de auréolas de hidroxidos de ferro sobre certos xenolitos, hidrotermalisados ou nao

IDans la région de Dabakala située au Nord-Est de la Côte d’Ivoire, la croûte birimienne de l’Afrique de l’Ouest comporte trois séries volcano-Sédimentaires, toutes orientées NNE-SSW: celle de la Haute Comoé à l’est, celles du Haut-N’Zi et de Fettêkro à l’ouest. Elles constituent l’encaissant d’importants massifs granitiques datés à 2,1 Ga, l'ensemble formant une ride granitique bordée par deux sillons volcano-Sédimentaires.Les données pétrographiques et géochimiques montrent que les volcanites présentent des variations de composition continues de basalte à rhyolite. Les métabasites, subalcalins à alcalins montrent une source de type lherzolite à spinelle, avec une possible contamination crustale. Leur environnement de mise en place serait un contexte de subduction. Les andésites montrent une affinité avec les arcs insulaires continentaux matures, suggérant un modèle de subduction avec délamination crustale. Les volcanites acides, également mises en place dans un contexte d’arc volcanique, terminent la lignée calco-Alcaline.Les plutonites de la région de Dabakala, comprenant des massifs de pegmatite, granite, granodiorite, diorite, tonalite et trondhjémite, sont liées à des arcs volcaniques et caractérisent un magmatisme calco-Alcalin de marge active. Les métasédiments se reportent quant à eux dans le champ des arcs insulaires continentaux.Au plan structural, la région de Dabakala présente des directions de fractures majeures orientées N-S à NNE-SSW senestres pour la plupart (les plus anciennes), N90° à N100° dextres (les plus récentes), NW-SE dextres ou senestres. Une structure significative, de direction N075° à N080° est identifiée pour la première fois: la faille de Sarala (FSr). La carte structurale du prospect aurifère de Bobosso indique globalement un fort développement des linéaments NNE-SSW recoupés par des linéaments NW-SE. Les premiers dessinent une mégastructure de premier ordre dénommée Zone Tectonique de Bobosso (ZTB), abritant plusieurs structures secondaires avec des lentilles minéralisées.Concernant la minéralisation aurifère, le prospect de Bobosso dans la série de la Haute-Comoé présente une déformation polyphasée avec une déformation cassante à l’origine de la formation de plusieurs générations de veines de quartz. La minéralisation aurifère présente un contrôle structural principalement marqué par les filons de quartz liés à la mise en place d’intrusions dans les basaltes et les andésites. Il existe deux types de minéralisations: une disséminée et l’autre filonienne. Cette distribution bimodale de l’or a été également mise en évidence dans les gisements de la ceinture Ashanti au Ghana et dans plusieurs gisements aurifères mondialement connus.La minéralisation disséminée serait syngénétique, d'après l’existence de teneurs élevées dans les sections de sondages sans aucun filon de quartz. La minéralisation filonienne est évidemment épigénétique. Les teneurs les plus élevées ont été obtenues dans les zones de sondages montrant la présence de lentilles, veines et filons de quartz, calcite ± tourmaline ± sulfures. La paragenèse métallifère est essentiellement constituée de pyrite, mais également de pyrrhotite, chalcopyrite et d’arsénopyrite, avec présence de magnétite et d’hématite. L'or n’est jamais visible à l’oeil nu, même dans les sections de forage présentant les plus fortes teneurs.Nous pouvons retenir une principale phase de minéralisation dans le prospect aurifère. Elle est de type hydrothermal et liée à la mise en place de granitoïdes dans les métasédiments et les volcanites lors de la fermeture des bassins à la fin de l’orogenèse éburnéenne. La minéralisation filonienne montre de plus fortes teneurs en Or
In Dabakala region located in the northeastern part of Côte d'Ivoire, the birimian crust of West Africa displays three volcano-Sedimentary series: the Upper Comoé serie to the east, and the Upper N'Zi and Fettêkro series to the west. These three volcano-Sedimentary series are NNE-SSW oriented and enclose an important granitic mass dated to 2.1 Ga; thus constituting a granitic ridge bordered by two volcano-Sedimentary trenches.Petrographic and geochemical data show that these pyroclastic rocks have basalts, andesites, andesite basalts, dacites, rhyolites and rhyodacites compositions. Metabasites are generally subalkaline to peralkaline and show their source composition between those of N- MORB and E- MORB. Fettêkro serie basalts, with La / Yb values between 1.43 to 1.83 and La values between 2.21 to 5.6, are close to average of Nauru basalts and belts’ mafic. Their magmatic source would be spinel lherzolite type, with probably possible crustal contamination in an environment of implementing intra -Oceanic environment with building oceanic plateaus. Andesites show an affinity to continental and mature island arcs basalts, corresponding to a subduction model with crustal delamination. Acid volcanics are implemented in a volcanic arcs context and follow a calc-Alkaline suite.The plutonic rocks of the Dabakala region are composed to pegmatite, alkali and natural granite, granodiorite, diorite and gabbro. These rocks correspond to syn-Collisional volcanic arc plutonites, and are probably related to a calc-Alkaline magmatism of active margins. Metasediments generally defer in the field of continental island arcs.Structurally, the Dabakala region has major fractures directions oriented NS to NNE-SSW sinistral for most (older), N90° to N100° dextral (latest), NW-SE to NNW-SSE dextral or sinistral. A significant structure, oriented N075° to N080° is identified for the first time: the Sarala fault (FSr). The structural map of the Bobosso gold prospect generally indicates a strong development of NNE-SSW lineaments cut by NW-SE lineaments. The first ones draw a first order megastructure called Bobosso Tectonic Zone (ZTB), containing multiple secondary structures or mineralized lenses.Concerning gold mineralization, the Bobosso prospect (Upper-Comoé serie) has a polyphase deformation with brittle deformation as manifested in several ways. The latter is the cause of the formation of several generations of quartz veins. Gold mineralization presents mainly a structural control by quartz veins, related to the development of intrusions in basalts and andesites.. Two types of mineralization may be mentioned: disseminated and vein. This bimodal distribution of gold has also been highlighted in the Ashanti belt deposits in Ghana and several gold deposits known worldwide.Disseminated mineralization is syngenetic and relies on the existence of high grade in sections of surveys without quartz vein. The vein mineralization is evidently epigenetic. The highest grades were obtained in sections showing the presence of lenses, veins and quartz veins, tourmaline ± calcite ± sulfides. The metalliferous paragenesis consists essentially of pyrite, but pyrrhotite, chalcopyrite and arsenopyrite with presence of magnetite and hematite. Gold is not visible, even in the drill sections with the highest grades.We retain two main phases of mineralization in the Bobosso gold prospect: 1) a first phase (SEDEX type) occurred while opening rear arc basins. It occurs mainly in the metasediments and 2) a second phase (hydrothermal) related to the implementation of various granitoids in the metasediments and volcanics when closing pools at the end of the eburnean orogeny. Vein mineralization shows higher grades of gold

Au cours du cretace, la marge ne asiatique a ete le siege d'une intense activite volcanique liee a la subduction de diverses plaques oceaniques sous le continent. Dans le ne du japon, le volcanisme d'arc s'est principalement manifeste dans quatre secteurs (rebun, kabato, okushiri, kitakami). Une evolution spatiale de la nature des depots a ete mise en evidence. Au nord, les laves sont des tholeiites d'arc basiques qui se mettent en place sur une croute oceanique ou intermediaire tandis qu'au sud, les produits sont des laves calco-alcalines basiques a acides qui reposent sur une croute continentale et l'olistostrome qui la borde. Dans la partie centrale, les laves ont des caracteristiques intermediaires. L'erosion des produits volcaniques a alimente en clastes un bassin avant-arc. Au nord, la decouverte dans ce bassin d'abondants fragments de laves de composition acide et intermediaire indique que cette region a egalement ete le lieu d'une activite volcanique differenciee. Le substratum du bassin avant-arc est forme d'une croute oceanique et de basaltes mis en place en contexte arriere-arc (furano et western greenstone belt). Cette croute oceanique a ete piegee contre la marge asiatique avant le debut de la subduction au debut du cretace ou a la fin du jurassique. Un metamorphisme regional de tres bas degre, auquel aucune deformation n'est associee, a ete mis en evidence. Une zonation verticale des assemblages mineralogiques metamorphiques existe dans deux secteurs de l'arc et du bassin avant-arc. Les assemblages de la base des depots sont caracteristiques de la transition entre les facies zeolites et prehnite-pumpellyite tandis que les assemblages du sommet appartiennent au facies zeolite. Ce metamorphisme est controle principalement (1) dans l'arc, par un evenement lie a l'activite volcanique cretacee (probablement) ou miocene et (2) dans le bassin avant-arc, par la pression lithostatique et la composition des roches hotes

Une étude comparative de différentes méthodes d'Analyse de Texture a été réalisée sur des données SIR-A, et a mené à des classifications automatiques, supervisées et non supervisées. Les particularités de l'imagerie Radar font de l'Analyse de texture un outil privilégié pour l'aide automatique à l'interprétation de ces images. La région étudiée est une zone désertique de Syrie, où nos résultats font apparaître différentes textures qui pourraient correspondre par exemple à des coulées de lave successives
A comparative study of different Texture Analysis methods bas been realized on SIR-A images, and led to automatic classification by bath supervised and non-supervised algorithms. Texture Analysis is a privileged tool for Automatic interpretation of RADAR images. The region investigated is a desertic area in Syria, where our results reveal texture differences which may correspond, for example, to successive lava flows

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
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

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l’activité d’un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d’une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d’Hawaii. De précédentes études ont montré que l’activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu’alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s’inscrivant pas dans le modèle d’évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l’origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l’édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l’édifice de La Réunion. Elles révèlent l’existence d’un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d’activité connue de l’édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d’évolution global de l’île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l’activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l’hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d’éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L’âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu’alors admis pour l’édification de l’île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l’élaboration d’un modèle d’évolution plus complexe, suggérant l’existence d’un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l’existence d’un troisième édifice à l’Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés
The volcanic system of La Reunion is made of the coalescent Piton des Neiges and Piton de la Fournaise edifices. Its formation, associated with the activity of a mantle plume, is characterized by phases of submarine and subaerial growth, followed by a period of destruction, as described in the classical model proposed for Hawaiian Island volcanoes. Previous studies showed that the subaerial activity of La Reunion would have started around 2.2 Ma ago. Geochemical analyses carried out on the products associated with subaerial and submarine volcanism revealed their transitional chemical nature and their peculiar homogeneous isotopic compositions (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) for a hotspot derived magmatism. In this study, we show that some unusual submarine lavas were recently identified below the basal series of Piton de la Fournaise volcano (dredged on the North-East Rift Zone of la Fournaise) and below the subaerial lavas outcropping at the base of the differentiated series of Rivière des Remparts, indicate that the evolution of La Reunion system is probably more complex than previously suggested. The question of the nature and origin of these lavas, together with their implication on the formation of La Reunion, is an issue of major interest in order to better constrain the global evolution of the volcanic system. As a consequence, new petrological, geochemical and geochronological investigations were conducted on the submarine part of La Reunion edifice. They revealed the existence of a geochemically exceptional group of lavas. Its composition is clearly different from common samples of La Reunion and presents (1) an enrichment in incompatible elements and (2) tends toward an enriched EM endmember. These chemical specificities reveal that the source of La Reunion magmatic products is (1) an heterogeneous source affected by (2) variable melting degrees. Moreover, two samples of this new group dated at 3.77 (0,08) and 3.34 (0,07) Ma extend considerably the period of activity of the island. These rocks are the oldest samples ever dated at La Reunion. The nature and stratigraphical location of subaerial and submarine samples from Piton des Neiges and Piton de la Fournaise imply a new interpretation of the global evolution of the island. Unlike previous studies, our results indicate that :(1) The differentiated subaerial lavas from Rivière des Remparts, due to their stratigraphical and geographical location underlying Piton de la Fournaise, and by analogy with the Piton des Neiges, cannot be linked to the activity of Piton de la Fournaise. (2) The isotope signature of the submarine lava group from the North-East Rift Zone of Piton de la Fournaise, reveals the heterogeneous character of the mantle source under La Reunion Island, that can be modelled as embedded eclogite in a matrix of spinel lherzolite, (3) The age of this submarine group and its location under the eastern flank of Piton de la Fournaise, imply a more complex model of evolution of La Reunion. Therefore, our geochemical and geochronological data are new arguments suggesting the existence of a third volcanic center on the island. This assumption confirms the previous petrological and geophysical evidence supporting the existence of this volcano at the East of La Reunion, commonly called Les Alizés volcano

La corrélation des propriétés mécaniques des sols avec les facteurs hydrogéologiques, topographiques et climatiques permet de dresser une cartographie géotechnique du secteur côtier Nord-Est. Trois zones de risques et trois degrés d’instabilité liés aux mouvements des sols sont définies. L’activité volcanique de Tahiti s’est déroulée en deux étapes pré et post-caldeira. Trois phases téphrostratigraphiques, entre 3,0 MA et 1,5 MA sont distinguées au cours du cycle pré-caldeira. De plus, l’étude du terrain révèle les premiers gisements de tahitites à Tahiti-Nui, liés à l’activité d’un cône adventif. Les études pétrographiques et géochimiques permettent de différencier les deux cycles magmatiques : - le cycle pré-caldeira évoluant des picrites (association olivine + clinopyroxène) aux tahitites (plagioclase + haüyne). La sous-saturation est croissante au fil de la différenciation, avec la cristallisation des feldspathoïdes (haüyne) dans la paragenèse des tahitites. La présence et le rôle des xénocristaux d’olivine et de spinelle mantelliques dans ces roches sont montrés. – le cycle post-caldeira, limité ici à des picrites (secteur côtier), se distingue par sa sous-saturation plus prononcée. Ces roches alcalines sodiques ont apparemment évolué par cristallisation fractionnée. Les données minéralogiques conduisent à proposer pour le cycle pré-caldeira, une évolution par cristallisation fractionnée, avec fractionnement d’olivine, pyroxène (titanifère), titanomagnétite puis plagioclase. La résorption des amphiboles conditionne le passage aux tahitites. Les conditions thermobarométriques sont estimées à partir des divers équilibres minéralogiques. Le cycle pré-caldeira s’est différencié sous faible fugacité d’oxygène (. < tampon Q. F. M. ), à des températures de 1270° C à 1050° C et sous des pressions d’eau légèrement croissantes
A soil engineering mapping is drawn from the correlation of the mechanical property of soils with hydrogeological, topographical and climatic factors. Three hazard areas and three instability degrees are defined according to the ground motions. The volcanic activity of Tahiti has done in two stages: ante and post-caldeira. Three tephrostratigraphic phases between 3,0 MA and 1,5 MA are distinguish in ante-caldeira cycle. The geological study reveals the first outcrops of tahitites on Tahiti-Nui Island, associated with the activity of a parasitic cone. Petrographic and geochemical studies define two magmatic suites: - an ante caldeira suite evolves from picritics rocks (association olivine + pyroxene) to tahitites (plagioclase + hauyne). The under-saturation rise according to the differentiation, with crystallization of feldspathoides (hauyne) in tahitites. The presence and role of mantellic xenocrysts of olivine and spinel are also proved. – A post-caldeira suite, here restricted to picritics rocks (costal area) is distinguished by its strong under-saturation. These sodic alkalines rocks are evolved by fractional crystallization. Based on the mineralogic data, an interpretation of the ante-caldeira suite as evolving by fractional crystallization of olivine, pyroxene (titaniferous), titanomagnetite then plagioclase is proposed. Amphibole resorption controls the magmatic differentiation to tahitites. Thermobarometric conditions of crystallization are estimated from mineralogical equilibria. Ante-caldeira suite has evolved under low oxygen fugacities (.

Cette étude vise à caractériser la composition chimique d’enclaves de pyroxénites échantillonnées par le volcanisme cénozoïque intraplaque de la province volcanique de Azrou Timahdite dans le Moyen Atlas marocain afin de préciser leur origine et leur signification dans le cadre de l’évolution géodynamique du manteau sous l’Afrique du Nord. Les interprétations sont basées sur une étude pétrologique et sur des données géochimiques à l’échelle de la roche totale et du minéral. Les données sont utilisées dans le cadre du débat récurrent pour savoir si les pyroxénites représentent d’anciens événements magmatiques ou sont des fragments de croûte océanique recyclés dans le manteau lithosphérique. Les données géochimiques montrent que les pyroxénites du Moyen Atlas ont été formées par différents processus : 1 - recyclage de croûte océanique dans le manteau lithosphérique; 2 – réactions entre un magma et des roches basiques anciennes ; 3 – cristallisation dans le manteau à partir d’un magma enrichi. L’origine et l’âge des pyroxénites formées par recyclage de la croûte océanique ou par réaction entre un magma et des roches plus anciennes sont difficile à interpréter dans le cadre de l’évolution géodynamique de cette région. Par analogie avec les massifs de Ronda et de Beni Bousera, ces pyroxénites pourraient représenter d’anciennes roches basiques isolées depuis très longtemps dans le manteau lithosphérique sous-Continental. Ces fragments de croûte océanique et certaines signatures crustales peuvent être reliés à des processus de subduction pan-Africains. Dans ce cas, ces pyroxénites ont gardé leur signature géochimique intacte, sans modification significative au cours du temps
The Ph.D. study is aimed at characterising the composition of pyroxenite xenoliths brought to the surface by Cenozoic intraplate volcanism in the Azrou Timahdite district of Middle Atlas (Morocco) to unravel their origin and significance in the frame of the geodynamic evolution of the North Africa lithospheric mantle. The interpretations are based on a petrological approach and on reliable geochemical information at both bulk rock and mineral scale. The data are used to address a largely debated and crucial issue, namely whether pyroxenites do represent ancient magmatic events or section of subducted crust recycled into the lithospheric mantle. The geochemical data revealed that the Middle Atlas pyroxenites formed through different processes: 1 – recycling of older oceanic crust in the lithospheric mantle; 2 – reactions between mantle melt and older mafic layers; 3 – magmatic crystallization from enriched melts at mantle depth. In an overall geodynamic scenario, the origin and age of the pyroxenites interpreted as fragments of recycled oceanic crust and as products of melt-Rock interaction processes are not completely understood. By analogy with Ronda and Beni Bousera these pyroxenites could represent old mafic rocks that have been isolated in the subcontinental lithospheric mantle for very long time spans. The fragments of oceanic material and the crustal components recorded by pyroxenites may be tentatively related to subduction processes occurred during Pan-African times. If so, these pyroxenites maintained for long time their pristine geochemical signatures without marked changes

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
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

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l'activité d'un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d'une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d'Hawaii. De précédentes études ont montré que l'activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu'alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s'inscrivant pas dans le modèle d'évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l'origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l'édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l'édifice de La Réunion. Elles révèlent l'existence d'un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d'activité connue de l'édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d'évolution global de l'île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l'activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l'hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d'éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L'âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu'alors admis pour l'édification de l'île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l'élaboration d'un modèle d'évolution plus complexe, suggérant l'existence d'un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l'existence d'un troisième édifice à l'Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés.

Les roches mafiques à ultramafiques permettent de tracer les processus de formation et d'évolution des surfaces planétaires. Pour caractériser ces surfaces, la spectroscopie de réflectance visible-proche infrarouge est une technique adaptée de part sa sensibilité aux absorptions du fer présent dans les minéraux. L'objectif de cette thèse est de déterminer la composition modale des roches, ainsi que la composition chimique des minéraux constitutifs.
Nous avons développé une procédure basée sur la mise en oeuvre du Modèle Gaussien Modifié (MGM) qui permet de modéliser les spectres pour des assemblages minéralogiques complexes (olivine - orthopyroxène - clinopyroxène). Après validation de cette approche sur des données simples (poudres), la méthode a été appliquée à des roches naturelles complexes (météorites martiennes et roches d'Oman). Fort de l'expertise acquise dans cette étape intermédiaire, des cartographies minéralogiques ont alors pu être réalisées à partir de données spatiales et aéroportées, respectivement pour le volcan Syrtis Major sur Mars et le massif ophiolitique de Sumail (Oman). Nous avons ainsi montré que les laves de l'édifice volcanique présentent un enrichissement en olivine (Fo50-80) et que les pyroxènes, suivant les conditions de mise en place, peuvent avoir des compositions allant des augites aux enstatites. Pour l'ophiolite d'Oman, nous avons mis en évidence et cartographié pour la première fois des variations spatiales organisées de composition modale au sein même de l'unité harzburgitique. Nous avons également caractérisé des variations de composition dans les clinopyroxènes de la zone crustale ayant des implications pétrogénétiques.
Ces apports sont essentiels dans la caractérisation et la compréhension des processus pétrologiques inhérents à la formation des surfaces planétaires et devraient stimuler l'utilisation de l'imagerie spectroscopique à des fins géologiques.

Le volcanisme de point chaud est l'une des activités les plus intrigantes de la Terre. L'origine de ce type de volcanisme est encore débattue mais il est largement admis que les panaches sont formés de matériel chaud qui peut potentiellement entrainer avec lui des matériaux recyclés. La plupart des études se concentrent sur les panaches puissants montrant une forte production magmatique comme Hawaï ou la Réunion, mais les panaches montrant une plus faible production magmatique comme la Polynésie (Pacifique sud), peuvent apporter des informations complémentaires.Ce travail consiste en une étude pétrologique et géochimique de la chaine de Pitcairn-Gambier, située au sud-est du panache Polynésien. Ce travail s'organise autour de mesures en éléments majeurs et en trace, de compositions isotopiques en Pb, Sr, Nd et Hf sur une centaine d'échantillons, et autour d'analyses ponctuelles sur olivines et sulfures contenus dans certains échantillons.Les compositions isotopiques et élémentaires montrent une évolution systématique avec le temps (de Mururoa, île la plus vieille, aux monts sous-marins de Pitcairn les plus jeunes), depuis des compositions isotopiques « HIMU jeunes » avec une forte anomalie positive en Nb (1.8) jusqu'à des compositions isotopique EMI typiques avec une faible anomalie négative en Nb (0.8). Les différents modèles développés dans cette thèse ont permis de dater, contraindre la lithologie et la proportion des composants recyclés dans la source de ces îles. Les îles de Mururoa, Fangataufa et Gambier possèdent dans leur source de la croûte basaltique recyclée de 1.5 Ga ainsi que des sédiments âgés de 1-1.5 Ga (<0.36%). L'étude ciblée de l'île de Gambier met en évidence une source plutôt froide (~1450°C) comparée aux autres panaches comme Hawaï (1550°C). La source de l'île de Pitcairn et de ses monts sous-marins se révèle extrêmement différente car elle contient non seulement de la croûte basaltique recyclée (1.5 Ga) mais également jusqu'à ~18% de cherts archéens (~2.5 Ga). La présence inattendue de cherts archéens dans la source des îles de Pitcairn qui ont les valeurs EM1 les plus prononcées des OIB, remet en cause les autres théories développées pour tenter de contraindre ce composant.Les anomalies positives en Nb indiquent la présence dans la source de croûte basaltique recyclée. La diminution de cette anomalie au cours du temps le long de la chaîne est expliquée par l'augmentation progressive du taux de sédiments dans la source du panache, les sédiments possédant une anomalie négative en Nb.Les hétérogénéités isotopiques et élémentaires mises en évidence dans cette étude sont expliquées par fusion, sous chaque île, de matériel de composition et d'âge différents. Un modèle possible pour expliquer la structure de l'ensemble du panache polynésien, consiste en de «petits panaches» générés à partir d'un super-panache. Ces petits panaches produisent alors de petits alignements, et échantillonnent de manière imprévisible les différents matériels présents dans le super-panache. L'ensemble des données et modèles proposés dans cette thèse offre un nouvel angle pour apprécier la variabilité géochimique du panache Polynésien et à plus grande échelle de nouvelles perspectives pour comprendre les processus de recyclage au sein du manteau terrestre
Plume volcanism is one of the most puzzling features of present-day activities of the Earth. The origin of this type of volcanism remains a matter of debate, but it is generally agreed that its source is hot material containing some potentially recycled material. Most studies have focused on ‘strong' plumes with high magmatic production, e.g. Hawaii or Réunion, but weaker plumes such as Polynesia (South Pacific) may provide useful complementary information.This work presents a petrological and geochemical study of the Pitcairn-Gambier chain, situated at the South East of the Polynesian plume. I report major and trace element concentrations and Pb, Sr, Nd and Hf isotopic measurements of ~100 samples as well as probe analyses on olivine and sulphides in a few selected samples.Both isotopes and trace elements show a strong correlation with the age of the volcanoes (from the oldest island of Mururoa to the younger Pitcairn Seamounts), from « Young HIMU » isotopic compositions associated with high positive Nb anomalies (1.8), to typical EMI compositions with a slight negative anomaly (0.8). Geochemical modeling enables to constrain the age, the nature and the proportion of the recycled components in the source. Mururoa, Fangataufa and Gambier show in their source, the presence of 1.5 Gy recycled oceanic crust, along with 1-1.5 Gy sediments (<0.36%). The source of Gambier Island basalts is ‘cold' (~1450°C) compared to that of other plumes like Hawaii (1550°C). In contrast, the Pitcairn Island and Seamounts source is different as it contains 1.5 Gy recycled basaltic oceanic crust, as well as up to ~18% Archean (~2.5 Ga) cherts. The unexpected discovery of Archean cherts in the source of Pitcairn islands (which have the most extreme EMI compositions) is at odd with previous models on the origin of the EMI component.Positive Nb anomalies indicate the presence of recycled oceanic crust in the source, and this anomaly decreases with time along the chain. This feature can be explained by the increasing contribution of the sediment input in the source of the plume, since sediments display a negative Nb anomaly.The isotopic heterogeneities evidenced in this study are best explained by melting, beneath the islands, of different materials with various ages and compositions. The general structure of the Polynesian plume can be explained by the presence of small plumes generated from a superplume. These small plumes create small alignments, and they randomly sample various materials present in the plume. Overall the data and models in this study give new insights into the geochemical variations observed across the Polynesian plume, and at a larger scale they provide new perspectives to better understand crustal recycling processes and the evolution of the mantle through time

Le Rift Est Africain (REA) s'étend sur 3500 km du triangle des Afars au golfe du Mozambique et recoupe les hauts plateaux de l'Afar et de l'Afrique de l'Est, considérés comme l'expression morphologique liée à la présence en profondeur de panache(s) mantellique(s) Cénozoïque(s). C'est actuellement le plus bel exemple observable sur Terre de rift magmatique « actif ». La cinématique extensive associée à la branche Est du REA, magmatique, s'est initiée vers 30 Ma en Afar, puis a évoluée vers le Sud, en impliquant de multiples cellules de propagation centrées sur le dôme du Kenya, pour atteindre l'extrémité Sud du rift kenyan vers 8 Ma. Située à ce niveau, la Divergence Nord Tanzanienne (DNT) se caractérise par des changements importants dans l'expression de surface du rifting , passant d'une vallée axiale Nord-Sud unique à trois branches divergentes (d'Ouest en Est : Eyasi, Natron-Manyara et Pangani). Dans ces dernières, la déformation est plus diffuse, principalement dominée par des systèmes de blocs basculés où l'héritage structural est prépondérant. Associé à ce changement structural, se met en place une chaîne volcanique Néogène d'orientation Est-Ouest, d'environ 200 km de long, dans laquelle on trouve des édifices volcaniques majeurs tels le Ngorongoro, le Mont Meru ou le Kilimandjaro.
Ce travail de thèse présente les résultats de l'étude volcano-structurale menée sur cette zone de rift divergent. L'originalité de notre approche provient de la combinaison d'outils complémentaires (terrain, pétrologie, radiochronologie, géochimie isotopique Sr-Nd et des éléments en traces), appliquées à une zone clé du REA. Ainsi, à l'échelle des principaux volcans de la DNT, et particulièrement pour le Ngorongoro et le Mt Meru, nous avons pu reconstituer leur activité Plio-Quaternaire en précisant les mécanismes de mise en place de leurs principales formations volcaniques. Cette approche locale a été étendue à l'échelle régionale en synthétisant les données radiochronologiques existantes, complétées par six nouveaux âges K-Ar. Nous avons ainsi pu reconstituer l'histoire volcano-tectonique de la DNT et proposer un modèle d'évolution spatio-temporel du volcanisme depuis 8 Ma. Ce dernier met en évidence une migration de l'activité magmatique vers l'Est entre 8 Ma et l'actuel avec une activité généralisée dans l'ensemble de la DNT à 2,5 Ma, qui accompagne l'extension de la déformation vers la branche de Pangani. Le Kilimandjaro, édifice majeur à l'échelle du Rift Africain, constitue le cœur de ce travail. La détermination de dix sept nouveaux âges K-Ar a permis de contraindre dans le temps les processus volcaniques ayant affecté les trois centres le constituant, et plus particulièrement le centre principal de Kibo pour lequel nous parvenons à reconstituer les dernières phases d'édification entre 492 ka et 165 ka. Grâce à l'approche pétrologique et géochimique réalisée sur les laves du Kilimandjaro, nous proposons un modèle d'évolution des sources mantelliques de ces magmas, en montrant qu'ils sont issus de la fusion partielle d'une source lithosphérique hétérogène à amphibole et grenat résiduels, ayant acquis ses caractéristiques géochimiques au cours de deux épisodes métasomatiques distincts : un premier, probablement d'âge Précambrien, et le deuxième, Plio-Quaternaire, provoqué par la percolation des magmas formés au sein du panache asthénosphérique sous-jacent. La généralisation de cette approche à l'échelle de la DNT, pour les laves primitives d'âges < 1 Ma, 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 à l'Ouest comportent des signatures géochimiques héritées d'un manteau lithosphérique métasomatisé au Précambrien, en accord avec les résultats obtenus sur les enclaves mantelliques. Le type de métasomatisme, sa localisation et sa période d'activité sont certainement liés à l'héritage structural, et particulièrement au positionnement relatif des blocs cratoniques Archéen et des zones transverses affectant les ceintures orogéniques Protérozoïques.

L'histoire géologique de la péninsule de Basse Californie et du golfe de Californie est intimement liée à l'évolution de la marge occidentale de la plaque nord-américaine au cours des 80 derniers millions d'années. Deux évènements géologiques remarquables ont eu lieu (a) au Mésozoïque, lorsque la plaque Farallon-Kula est entrée en subduction le long de la côte ouest de l'Amérique du Nord, et (b) au Cénozoïque moyen, lorsqu'une nouvelle activité magmatique est apparue, mettant en place les laves calco-alcalines de l'arc de Comondu.
Au cours du Néogène, l'activité magmatique de la partie centrale de la péninsule de Basse Californie subit un changement très important vers 12,5 Ma. Combinées aux résultats antérieurs, nos datations K-Ar nouvelles démontrent que le volcanisme calco-alcalin de l'arc de Comondu cède progressivement la place à des associations magmatiques inhabituelles liées à l'ouverture d'une fenêtre asthénosphérique. Les laves correspondantes se répartissent en six champs volcaniques (Jaraguay, San Borja, San Ignacio, Santa Rosalía, Santa Clara, La Purísima) mis en place du Miocène supérieur au Quaternaire, sur près de 600 km le long de la Basse Californie. Ces associations magmatiques comprennent : (1) les adakites mises en place entre 12,5 et 8,2 Ma dans les champs volcaniques de Santa Clara, Santa Rosalia et Jaraguay ; (2) les basaltes enrichis en Nb (NEB) des champs volcaniques de Santa Clara et Santa Rosalia (11,2 à 7,4 Ma); (3) les basaltes et les andésites basaltiques de composition tholéiitique, émis dans les champs volcaniques de La Purisima et San Ignacio entre 11,3 et 7,2 Ma et qui montrent une signature de subduction très atténuée ; (4) les trachy-basaltes alcalins de type OIB qui affleurent au nord-ouest de Jaraguay dans les mesas de San Carlos et Santa Catarina, mises en place entre 9,3 et 7,5 Ma ; et enfin (5) les basaltes magnésiens, les andésites basaltiques magnésiennes et les andésites magnésiennes ("bajaites") émis dans tous les champs volcaniques entre 14,6 et 5,3 Ma, et particulièrement, d'après nos datations isotopiques nouvelles, entre 8,5 et 3,8 Ma à Jaraguay et entre 3,7 et 1,8 Ma à San Borja. Finalement, au cours du Plio-Quaternaire, la mise en place de magmas de compositions très contrastées est aussi démontrée dans la péninsule et dans les îles du golfe de Californie comme celle de San Esteban que nous avons plus particulièrement étudiée.
La fusion des coins des lèvres de la fenêtre asthénosphérique, due à l'érosion thermique, permet la genèse de liquides adakitiques, qui réagissent avec le coin du manteau situé au-dessus de la plaque plongeante, ce processus étant à l'origine des sources des NEB et "bajaites". Ces liquides adakitiques se sont infiltrés dans le coin du manteau de Basse Californie, après la fin de la subduction de la jeune plaque océanique Farallon et pendant l'ouverture de la fenêtre sous la péninsule entre 12,5 et 8 Ma. La signature géochimique de la série des andésites magnésiennes (teneurs élevées en MgO, Cr, Co et Ni ; appauvrissement en terres rares lourdes et Y ; enrichissement important en Sr et Ba ; et appauvrissement relatif en Rb et Th par rapport aux autres éléments en trace très incompatibles) témoigne de l'origine de ces laves par déshydratation-fusion d'un manteau lithosphérique riche en pargasite, à des profondeurs d'environ 80 km. Ce processus a lieu à des températures supérieures à 1050-1075°C, ce qui reflète bien le flux thermique élevé existant dans le coin du manteau.
En résumé, nous proposons que la mise en place de ces associations magmatiques peu habituelles en contexte de subduction soit liée à l'ouverture d'une fenêtre asthénosphérique pendant le Miocène supérieur. Celle-ci résulterait de la déchirure de la partie jeune de la plaque plongeante Farallon, s'initiant à partir de la fenêtre de Californie préexistante et se propageant parallèlement à la fosse de subduction sur plus de 600 km. Le volcanisme adakitique plio-quaternaire du golfe de Californie et de sa marge occidentale serait le résultat de la fusion partielle, déclenchée par le flux thermique élevé accompagnant l'ouverture, de fragments de croûte océanique préalablement incorporés au sein du manteau lithosphérique lors de la déchirure de la plaque plongeante Farallon.

Le continent nord-américain présente sur sa bordure Pacifique un domaine constitué par l'accrétion du Paléozoïque supérieur au Cénozoïque de fragments lithosphériques : les Cordillères nord-américaines. Ces fragments lithosphériques sont caractérisés par des séquences volcaniques d'arc ou de bassin océanique. Les séquences volcaniques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias ont longtemps été considérées comme un seul arc. Depuis une dizaine d'années, des équipes françaises ont montré que les séquences d'arc du Paléozoïque et du Trias des Klamath orientales et de Sierra Nevada (Californie du Nord) étaient établies respectivement sur une lithosphère océanique et un bloc continental. Dans le Nevada occidental, les séquences d'arcs du Paléozoïque supérieur affleurent dans deux régions distinctes : Black Rock Desert et Excelsior Mountains. Dans le Black Rock Desert, la séquence permo-triasique de Bilk Creek ressemble en tout point à celle * des Klamath orientales et des Blue Mountains. Il s'agit d'un magmatisme d'arc permo-triasique continu, reposant sur des calcaires permiens inférieurs à affinité téthysienne. Ce magmatisme dériverait d'une source mantellique de type-MORB. Dans les Excelsior Mountains, la formation Black Dyke est constituée de laves et de pyroclastites recouvertes en concordance par des turbidites volcanoclastiques. Cette activité volcanique se produit au Permien inférieur autour de 276 Ma. Ce magmatisme d'arc présente de nombreuses similitudes avec celui de Sierra Nevada. Dans les deux cas, il s'agit d'un magmatisme exclusivement Permien, caractérisé par : (i) des roches volcaniques calco-alcalines; et (ii) de faibles valeurs d'eNd (T=275Ma) comprisent entre -11 et +5,5. Cet arc est séparé du continent nord-américain par un domaine océanique, le bassin de Golconda. En Sierra Nevada, cet arc paléozoïque est établi sur une séquence sédimentaire du Palézoïque inférieur tectonisée. Les faibles valeurs de l'eNd(T) des roches magmatiques de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains suggèrent que les magmas dérivent d'une source mantellique, contaminée par une vieille croûte continentale, probablement protérozoïque. Ces magmas subissent au cours de leur remontée et leur stockage dans des chambres des assimilations de matériel crustal lors de leur fractionnement et de leur cristallisation. Le Paléozoïque supérieur volcanique et sédimentaire d'arc de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains est plissé, puis recouvert en discordance par des sédiments respectivement du Trias ou du Jurassique. Ces déformations et cette discordance sont liées à la phase orogénique Sonoma, induite par la collision de cet arc avec la marge nord-américaine. Après l'accrétion de cet arc, un magmatisme calco-alcalin à shoshonitique se développe au Trias en bordure du craton. Sa diversité reflète vraisemblablement des variations dans la nature et l'épaisseur de de la croûte qui forme la marge occidentale cratonique américaine et sur laquelle s'édifie cet arc de type andin.

Le massif d'oku est le plus septentrional des grands massifs continentaux de la ligne du cameroun, un ensemble volcano-plutonique oriente n30e, d'age tertiaire a actuel. Situe pres de l'intersection entre le prolongement sur le continent de la faille transformante de patos et les structures n30e de la ligne du cameroun, le massif d'oku est constitue par differents types de basaltes, de benmoreites, de trachytes et de rhyolites. Les basaltes inferieures contiennent d'abondants xenocristaux riches en nickel et chrome (olivine, clinopyroxene, spinelle, phlogopite), alors que les basaltes superieures contiennent des xenocristaux riches en fer (pyroxene, kaersutite, apatite). Les compositions des mineraux constitutifs des benmoreites au nord du massif sont differentes de celles des benmoreites au sud du massif. L'olivine des benmoreites au nord du massif a une composition proche de la fayalite; l'olivine des benmoreites au sud du massif contient jusqu'a 74% de forsterite. Les trachytes et les rhyolites peuvent etre subdivises en deux groupes avec et sans mineraux ferromagnesiens. Ces differences dans la mineralogie se refletent sur la composition chimique des roches. L'etude des elements majeurs, des elements en traces et des terres rares montre que les basaltes et les benmoreites sont issus de la fusion partielle d'une source mantellique. Les trachytes et les rhyolites proviennent de la cristallisation fractionnee des liquides de composition benmoreitique. Cette genese des laves temoignerait d'une tectonique periodique basee sur le rejeu senestre de failles decrochantes liees a l'ouverture de l'atlantique sud

Le massif volcanique de Nganha est constitué de grandes coulées basaltiques et phonolitiques qui alternent avec les brèches volcaniques, traversées par des pitons et des necks basaltiques et trachytiques, l'ensemble reposant sur un substratum granito-syénitique. Ce massif serait d'âge mio-pliocène

L’analyse des facteurs géologiques, pétrologiques et géochimiques contribue à expliquer la métallogénie andine. Les principaux traits de la Chaîne, avec production continue et abondante de magmas calco-alcalins, prédominance de la tectonique verticale dans des bassins ensialiques, accrétion de la croûte océanique à sa marge, sont exprimés dès le Paléozoïque. La métallogénie paléozoïque pré-figure déjà les futures provinces métalliques andines. Une importante partie de la minéralisation andine est directement liée au magmatisme calco-alcalin d’origine profonde. La zonalité métallique transversale s’explique, par exemple, selon un modèle de « régionalisme des anions », contrôlé en partie par le degré d’oxydation des magmas. Mais la paléogéographie contribue aussi au dépôt – syngénétique ou épigénétique – de quelques-uns des métaux, tels que Pb, Zn et Ag. Le « re-cyclage » des matériaux magmatiques (comparable à celui d’autres arcs, océaniques) enfin en probablement responsable de la « maturation métallique » de la Chaîne au Tertiaire
The Andean metallogenesis is explained through the analysis of geological, petrological and geochemical aspects of the belt. They include a continuous and abundant production of calc-alkaline magmas, a dominance of vertical tectonics in pericontinental “ensialic” basins, and episodes of accretion of oceanic crust. These aspects, as the presence of metallic belts corresponding to the future “Andean” metallogenic provinces, are well expressed since Palaeozoic times. An important part of the Andean mineralization is directly related to the calc-alkaline magmatism. Also, the metallic zoning of the Andes, which is normal to the belt, may be explained in terms of the oxidation conditions of calc-alkalyne magmas; and the regional abundance of “anionic” elements and complexes (partly controlled by these conditions, f. I. : S²⁻ / S⁴⁺). However, palaeogeographic evolution has also contributed to the syngenetic-or epigenetic-deposit of some metals of the belt, such as Pb, Zn and Ag. The re-cycling of magmatic material (comparable to the process inferred in some oceanic island arcs) is probably responsible for a metallogenical “maturing” of the belt, which culminated in the Tertiary

L'étude géologique détaillée du cirque de Salazie (île de la Réunion), complétée par des données recueillies dans les cirques de Mafate, de Cilaos et des Marsouins, aboutit à l'élaboration d'un nouveau schéma d'évolution volcano-structurale du massif du Piton des Neiges. L'édification du volcan-bouclier (plus de 2,1 Ma à 220 000 ans) se traduit par la mise en place de volumineuses coulées de lave à caractère transitionnel auxquelles succèdent progressivement des laves alcalines sursaturées en silice (basaltes à trachytes quartzifères). Une caldeira de subsidence, associée à un complexe annulaire, se forme à la fin de cette phase dans la partie centrale du volcan. L'importante érosion du volcan-bouclier, entre 220 000 ans et 150 000 ans environ, conduit au creusement, sur son flanc oriental, des protocirques de Salazie et des Marsouins qui deviennent coalescents à la dépression caldérique. Un nouveau cycle éruptif débute la phase d'édification du stratovolcan vers 180 000 ans. Le magma alcalin impliqué, sous-saturé en silice, se met en place sous forme de dépôts ignimbritiques et de coulées de lave (basanitoides à trachytes). Vers 70 000 ans intervient une phase tectonique distensive majeure: le magma alcalin, sursaturé en silice (hawaiites à comendites), est alors émis à partir d'un réservoir superficiel. L'activité volcanique la plus récente est adventive et présente des dynamismes éruptifs variés. Deux centres émissifs notamment, situés en bordure du graben, émettent des coulées de laves et des pyroclastites jusque vers 22 000 ans bp. L'étude des paragénèses néoformées montre que, depuis 220 000 ans environ, l'hydrothermalisme a toujours été étroitement contrôlé par les éléments structuraux. Toutes les étapes du refroidissement des intrusions associées à la caldeira ont été mises en évidence, et l'étude des xénolites des brèches ignimbritiques montre que la fracturation concomitante a constitué un système de drains pour les fluides hydrothermaux. Les structures tectoniques du stratovolcan, notamment celles liées au graben, ont également guidé les circulations hydrothermales de moyenne et haute température. La présence actuelle de fluides de type bicarbonate chlorure sodique et de type sulfate acide est, par comparaison avec des champs géothermiques actifs, une incidence de l'existence d'un aquifère géothermal
Detailed geological study of the Salazie cirque, on Reunion Island, with additional information from the Mafate, Cilaos and Marsouins cirques, has resulted in a new interpretation of the volcano-structural evolution of the Piton des Neiges volcano. The construction of the shield volcano, from before 2. 10 to 0. 22 Ma began with the emission of voluminous lava flows of transitional character that progressively gave way to a silica­ oversaturated alkaline magma (basalt to quartz trachyte). A subsidence cauldron associated with a ring complex was formed in the central part of the volcano at the end of this stage. Between 0. 22 and 0. 15 Ma, extensive erosion of the shield volcano excavated the proto-Salazie and proto­ Marsouins cirques on the east flank of the volcano, coalescing with the cauldron. By 0. 18 Ma, a new eruptive cycle began the building of the stratovolcano with the eruption of silica­ undersaturated magma as ignimbrites and lava flows of basanitoid to trachytic composition. About 0. 07 Ma ago, a major extensional tectonic phase occurred, with the emission of silica­ oversaturated alkaline magma of hawaiitic to comenditic composition, from a shallow magma chamber. The most recent volcanic activity has been peripheral and scattered, with a variety of eruption mechanisms. In particular, two eruptive centers, on the edge of the graben, emitted lava flows and pyroclastic rocks until about 22,000 yrs B. P. . The study of secondary mineral parageneses has shown that, since about 0. 22 Ma, hydrothermal activity has always been closely controlled by tectonic structures. Each stage of cooling of the intrusions associated with the cauldron has been demonstrated, and study of the xenoliths in the ignimbritic breccias shows that concomitant fracturing has constituted a system of drains for hydrothermal fluids. The tectonic structures of the stratovolcano, in particular those related to the graben, have also acted as channelways for the circulation of medium and high temperature hydrothermal fluids. By comparison with active geothermal fields, the present existence of bicarbonate sodium chloride fluids and of acid sulphate fluids provides evidence of a geothermal aquifer

Cette thèse est consacrée à la caractérisation pétrologique et géochimique des basaltes quaternaires post-collisionnels d’Anatolie centrale (strato-volcans Erciyes et Hasandağ et volcanisme dispersé d'Obruk-Zengen et de Karapınar), en se focalisant sur l’évolution spatio-temporelle de ce magmatisme de la Cappadoce (Turquie). Par la géochronologie K-Ar, la coexistence de basaltes alcalins et calco-alcalins a été démontrée, parfois dans un même lieu et à la même époque. Par ailleurs, nos résultats montrent aussi que ces basaltes peuvent être très jeunes (quelques milliers d’années seulement). La minéralogie des basaltes quaternaires de la Cappadoce est la suivante : plagioclase, olivine, clinopyroxène, orthopyroxène et oxydes (magnétite, ilménite). Pourtant, seuls les basaltes de l’Erciyes contiennent de l’orthopyroxène, alors que ceux du Hasandağ et du volcanisme dispersé d’Obruk-Zengen et de Karapınar en sont dépourvus. Les phénocristaux de plagioclases présentent souvent des figures de déséquilibre, attribuées au processus de mélange magmatique : zonages complexes (normaux, inverses, oscillatoires), richesse en inclusions vitreuses, figures de résorption. Toutefois, la minéralogie observée est compatible avec un processus de cristallisation fractionnée dominant. Les géobaromètres utilisés montrent que l’origine des magmas de l’Erciyes est plus superficielle que celle des autres sites. Les résultats en géochimie confirment la dualité minéralogique observée entre l’Erciyes et les autres secteurs, ainsi que les caractères alcalins (néphéline normative) et calco-alcalins de basaltes parfois contemporains. Tous les basaltes étudiés sont enrichis en LREE et LILE. Les données isotopiques (Sr, Nd, Pb, O) montrent l’importance de la source lithosphérique enrichie. L’ensemble des données géochimiques montre aussi la signature d’autres sources et processus comme la contamination par la croûte continentale et l’héritage d’une ancienne subduction
This thesis revealed the petrological and geochemical characterization of post-collisional Quaternary basalts of Central Anatolia (Erciyes and Hasandağ stratovolcanoes, and dispersed volcanisms of Obruk-Zengen and Karapınar), focusing on the spatiotemporal evolution of the magmatism in Cappadocia (Turkey). K-Ar geochronology indicated the coexistence of alkaline and calc-alkaline basalts from the same location and age. Moreover, the results also show that these basalts may be very young (a few thousand years). The mineralogy of Quaternary basalts from the Cappadocia is as follows: plagioclase, olivine, clinopyroxene, orthopyroxene and oxides (magnetite, ilmenite). Orthopyroxene is observed only in basalts of Erciyes, while it is lacking in Hasandağ and dispersed volcanisms of Obruk-Zengen and Karapınar. The plagioclase phenocrysts often exhibit disequilibrium features attributed to magma mixing process: complex zoning (normal, inverse, oscillatory), concentric zones rich in melt inclusions, resorption features. However, the observed mineralogy is consistent with a dominant fractional crystallization process. The estimated geobarometer show that the origin of magmas of Erciyes is shallower than the other settings. The results in geochemistry confirm not only the mineralogical duality between Erciyes and the other settings but also the coexistence of alkaline (normative nepheline) and calc-alkaline characters of contemporary basalts. All studied basalts are enriched in LREE (Light Rare Earth Elements) and LILE (Large Ion Lithophile Elements). The isotopic data (Sr, Nd, Pb, O) indicate the importance of enriched lithospheric source. All geochemical data also display the signature of other sources and processes such as contamination by the continental crust and heritage of a former subduction

Le bombement de l'ahaggar (sahara algerien) avec sa demi-douzaine de districts volcaniques d'age cenozoique, alignes le long d'un axe ne-so de plus de 500 km de long, constitue un objet geologique ideal pour l'etude de l'evolution spatiale et temporelle du magmatisme associe a un point chaud intra-continental. L'etude petrologique, geochimique, isotopique (sr, nd, pb) et geochronologique du djebel taharaq, massif situe au centre de l'anomalie gravimetrique associee au bombement, a permis de montrer que le volcanisme le plus precoce (35 ma environ) etait fissural et d'affinite transitionnelle. Les autres massifs sont excentres, plus recents (mio-plio-quaternaires) et alcalins. Les donnees isotopiques revelent la presence de deux composants-source majeurs : un composant proche du reservoir mantellique em, dominant dans les basaltes transitionnels, et un composant a tres forte affinite himu dans les laves alcalines. Le premier pourrait representer la lithosphere panafricaine, tandis que le second serait d'origine plus profonde et pourrait etre associe au recyclage d'une lithosphere oceanique proterozoique. Les nouvelles datations k-ar et ar-ar, sur le taharaq et la tahalgha (district alcalin le plus eloigne du taharaq), jointes a celles deja connues, nous ont permis d'ebaucher une synthese geochronologique a l'echelle du bombement. Cette derniere montre en particulier une migration, au cours du cenozoique de l'activite magmatique a partir du district central, selon les deux directions ne et so. Ces migrations semblent synchrones. Ainsi, l'age du declenchement de l'activite des districts alcalins est de plus en plus recent au fur et a mesure que l'on s'eloigne du centre du bombement. Nous proposons en conclusion deux schemas

Le 8 mai 1902, l'eruption meurtriere de la montagne pelee (martinique) tua 30000 personnes et devasta la ville de st pierre, nous rappelant qu'il est un des volcans francais les plus dangereux. Les produits puroclastiques des derniers 10 000 ans de ce volcan temoignent de deux types distincts d'eruptions: les eruptions pliniennes, aux colonnes eruptives de plusieurs km de haut dont les depots sont tres vesicules ; et les eruptions peleennes, caracterisees par l'extrusion d'un dome de lave peu vesiculee qui s'ecroule au cours de sa croissance en nuees ardentes, le plus souvent de faible explosivite, mais pouvant etre dramatiquement violentes comme le fut la deferlante du 8 mai 1902. Ces deux types eruptifs n'ont evidemment pas les memes consequences en terme de risques volcaniques et de zones menacees. Determiner le ou les facteur(s) qui conduise(nt) vers l'un ou l'autre de ces deux types d'eruption est donc un enjeu important pour la comprehension generale des dynamismes eruptifs des stratovolcans andesitiques et egalement pour la gestion de futures crises volcaniques de la montagne pelee. Le determinisme entre une eruption plinienne ou peleenne peut etre acquis par des differences de composition des magmas, par des differences des conditions pre-eruptives (pression, temperature, teneurs en volatils, fugacite d'oxygene) dans la chambre andesitique, ou au cours de l'eruption, pendant l'ascension des magmas dans le conduit magmatique (vitesse de montee, degazage du magma). Notre etude consiste a determiner, par une etude lithologique des produits emis et par une etude experimentale, les conditions pre-eruptives et les conditions eruptives des magmas pliniens et peleens de la periode recente de l'edification de la montagne pelee. Les equilibres de phases determines experimentalement suggerent que les conditions pre-eruptives des magmas pliniens et peleens de la periode recente de la montagne pelee sont comparables. Ces conditions pre-eruptives sont environ 2 kb, 900c, nno+0. 7, 5. 5-6% d'eau. Ceci revele que les eruptions pliniennes et peleennes ne sont pas determinees par des teneur en eau differentes des liquides silicates dans la chambre magmatique. Le determinisme entre eruptions pliniennes et peleennes s'acquiert par consequent au cours de l'ascension des magmas. Les calculs theoriques de vesiculation et les experiences de degazage montrent que les magmas peleens degazent plus que les magmas pliniens. De plus, ce degazage s'effectue en un seul stade pour les magmas pliniens et en plusieurs stades pour les magmas peleens. Les magmas pliniens degazent en un seul stade. Bien que ces differentes modalites de degazage peuvent etre acquises relativement tot dans l'histoire de l'ascension du magma, les donnees petrologique suggerent neanmoins que le magma garde une capacite a se vesiculer a proximite de la surface, permettant le passage brutal d'une phase peleenne a une phase plinienne

Le pluton central permet de bien cerner l'évolution et la mise en place de la série alcaline sous-saturée en silice. Ses caractères géochimiques et minéralogiques conduisent à l'expliquer par la cristallisation fractionnée d'un magma fortement alcalin. Des contraintes de fractionnement conduisent à proposer un modèle de deux chambres magmatiques superposées dont le style de mise en place est clairement lie à la différenciation et fait appel aux deux mécanismes reconnus : la subsidence souterraine passive qui guide les intrusions les moins différenciées et le mode en force qui est l'expression des magmas plus évolués et détermine la mise en place de la chambre superficielle.

La zone Manitou-Louvem, à minéralisations de sulfures massifs, comporte une série volcanique sous-marine (laves, pyroclastites et siIls) appartenant, pour l'essentiel, à la formation de Val d'Or. A la base, des basaltes à amphiboles et boules d'épidote dérivent, par faible fusion partielle, d'une source mantellique enrichie en éléments hygromagmaphiles légers. Vient ensuite l'intime association de laves intermédiaires et felsiques, de pyroclastites grossières généralement felsiques et monogéniques, et de filon-couches hypovolcaniques de diorite. Toutes ces roches sont comagmatiques, et liées aux basaltes de la base. Les filon-couches font la transition entre la diorite de Bourlamaque qui noyaute le complexe volcanique central de Val d'Or, et le volcanisme effusif. Le cachet géochimique est calcoalcalin, mais les tendances d'évolution (cristallisation fractionnée anhydre) sont tholéiitiques : elles varient selon la stratigraphie, par évolution des modalités de fractionnement et appauvrissement de la source mantellique. Au sommet, la formation de Héva, avec des basaltes évolués hyperalumineux d'affinité tholéiitique plus franche, marque le retour progressif au volcanisme abyssal, après celui d'arc insulaire (formation de Val d'Or) : ils proviennent d'un centre éruptif et d'une lignée d'évolution différents. Un modèle de bassin marginal permettrait de concilier tous ces caractères et pourrait expliquer la contradiction tholéiitique. calcoalcalÎn, qui mériterait une étude détaillée. La minéralogie est issue des altérations et métamorphismes successifs, que l'on caractérise grâce à une étude précise de minéraux secondaires: spi!itisation, métasomatoses liées ou non aux minéralisations, métamorphisme régional. Celui-ci est du faciès des schistes verts (zone à biotite). Les problèmes d'interprétation pour la minéralogie des " roches vertes" (termes abusivement banalisé) sont examinés en détail. L'auteur estime que la prospection minière devrait tirer profit de telles études, qu'elle devrait intégrer à ses méthodes comme un élément supplémentaire de reconnaissance des milieux minéralisés par opposition aux zones stériles.

Les monts Rumpi (sud-ouest Cameroun) sont constitués de roches plutoniques et volcaniques qui regroupent et reposent sur un substratum métamorphique et granitique. La géochronologie potassium-argon a été réalisée sur toutes les séries de roches. La série plutonique alcaline et ultime (gabbros-diorites-syénites) s'est différenciée par cristallisation fractionnée. La stratigraphie montre deux séries volcaniques allant des laves basiques alcalines aux laves felsiques hyperalcalines puis aux laves felsiques à kaersitite. La minéralogie, la géochimie et les équations de balance de masse indiquent une différenciation par cristallisation fractionnée. La source mantellique était enrichie en terres rares légères. Le montetinde a été cartographié et daté. Les caractéristiques pétrographiques, minéralogiques et géochimiques de ces laves nephelinitiques montrent qu'elles appartiennent à deux séries ou la cristallisation fractionnée a été, sporadiquement, perturbée par des réactions minéral-liquide et par des transferts d'éléments par des fluides. La source mantellique, chimiquement hétérogène, était enrichie en terres légères et était localisée en grande profondeur.

La zone de Vieux-Habitants rassemble les indices permettant de supposer la présence d’un système hydrothermal de haute température. Les données géophysiques acquises pour la prospection de ce système ne suffisent pas à sa compréhension qui nécessite l’analyse d’analogues. Pour proposer un modèle de système géothermique de cette zone, une analyse multiscalaire de la déformation fragile et une caractérisation des propriétés pétrophysiques des formations volcaniques ont été ménées sur trois paléo systèmes. L’analyse des populations de fractures montre que leur organisation n’est pas régie par une seule loi mathématique. Les faciès volcano-sédimentaires sont peu déformés ou de manière très localisée contrairement aux laves dont les densités de fracturation sont fortes. L’analyse de la distribution des faciès hydrothermalisés par rapport à ces structures indique qu’à l’échelle kilométrique, certaines intersections de failles contrôlent le drainage des fluides et localisent les zones d’altération hydrothermale prononcée. Les faciès sont divisés en grands groupes en fonction de leur nature et de leur degré d’altération. Ils montrent une grande variabilité des propriétés pétrophysiques. A l’état sain, les laves d’une part et les faciès pyroclastiques et de coulées de débris d’autre part, constituent deux groupes bien distincts. L’altération hydrothermale induit une restructuration totale du squelette matriciel et du réseau poreux. Elle permet une forte atténuation du signal magnétique et le développement d’un groupe ayant des propriétés réservoirs intermédiaires en diminuant les propriétés réservoirs des dépôts volcano-sédimentaires et en améliorant celles des laves. Le modèle de réservoir ainsi disponible conjugue des éléments structuraux et des hétérogénéités lithologiques permettant le transfert rapide des fluides, alors que les propriétés matricielles d’origines primaire et secondaire vont plutôt contrôler les propriétés de stockage de fluide et de chaleur
The Vieux-Habitants area gathers indicators allowing to suppose a high-temperature hydrothermal system. The interpretation of geophysical data acquired for the exploration of this system requires the analysis of analogues. Several hydrothermal paleo-systems were studied in order to propose a conceptual model of a geothermal system for the Vieux-Habitants area. Studies of these analogues are based on a multi-scale study of the brittle deformation and a petrophysical characterization of the different volcanic rocks. The organization of fractures indicates the occurrence of a characteristic scale for each level of observation. Volcano-sedimentary units are far less deformed compared to highly fractured lavas. The brittle deformation in volcano-sedimentary deposits is highly localized in fractured corridors. Some fault intersections control major fluid flow at the kilometer scale. Moreover, the most hydrothermalized rocks are localized in the vicinity of these intersections. Volcanic rocks are divided according to their mechanism of formation (lava, debris flow…) and their degree of alteration. They exhibit strong heterogeneities of petrophysical properties. Fresh rocks are separated in two distinct groups, on one side lavas and on the other side debris flows and pyroclastic deposits. Hydrothermal alteration produces mineralogical replacements involving a complete reorganization of both the matrix skeleton and the pore network. It is marked by a removal of magnetic signal, an increase of porosity and permeability in lavas and a decrease of these properties in debris flows and pyroclastic deposits. Therefore, hydrothermalized rocks form a group with intermediate reservoir properties between the two groups of fresh rocks. The reservoir model combines both structural components and lithological heterogeneities that allow an efficient fluid transfer, whereas the matrix properties of primary and secondary origins will rather control the fluid and heat storage properties

Au pharusien I, la série de timesselarsine révèle l'épanchement de basaltes, d'affinité transitionnelle a faiblement alcaline dont le site géodynamique serait celui d'un "rift" en domaine continental. Vient ensuite une série ultrabasique/basique dont le site le plus probable est celui d'arc insulaire ou de bassin marginal. Le troisième épisode est représenté par deux ensembles : un lié à un domaine de type arc insulaire, l'autre montrant une évolution vers une marge continentale active. Au pharusien II, la série d'anded est intrudée par des dolérites et des roches volcaniques en liaison avec un site de type arc insulaire. La série d'Irrellouchem est liée à un site d'arc insulaire ou de marge continentale active. Les données isotopiques du strontium obtenues sur ces deux séries impliquent une contribution mantellique importante. Le dernier épisode pharusien est représenté par les roches du batholite de Tin Tekadiouit

Les basaltes en pillows lavas d'Anou n'Izme appartenant au précambrien II affleurent en un petit massif bien intercalé dans les bancs greso-pelitiques avec lesquels il est concordant. La paragénèse de ces roches correspond à celle de schistes verts. Ces basaltes, à caractère tholeiitique seraient issus d'une péridotite par fusion partielle. La série volcanique d'Ouarzazate, attribuée au précambrien III, constitue une suite continue allant des andésites basiques aux rhyolites et ignimbrites, et présente une affinité magmatique calcoalcaline comparable à celle des marges continentales actives de type andin. La génèse de ces roches est complexe et sans doute en relation avec une subduction en compartiments d'une lithosphère océanique au niveau de l'accident sud atlasique

Le pluton de Father fait partie de la zone volcanique nord de la Sous-province archéenne de l'Abitibi et se localise à 100 km à l'est de Lebel-sur-Quévillon et à 105 km au sud-ouest de Chibougamau. Il représente l'une des grandes masses granitoïdes qui caractérisent la Sous-province de l'Abitibi. Il est de forme allongée NE-SO, se compose de plusieurs faciès allant de tonalitiques à granodioritiques et il est bordé au nord et au sud respectivement par deux structures majeures de direction E-0 que sont les failles de Doda et d'Hébert. Deux autres failles (Cl et C2) sont localisées à l'intérieur du pluton dans sa partie SO. Ces failles majeures sont interprétées avoir joué un rôle majeur dans l'acheminement du magma et surtout dans la mise en place du pluton. Le pluton de Father comprend plusieurs faciès de chimies différentes. Ces faciès sont calcoalcalins, méta-alumineux à peralumineux et les résultats de cette étude suggèrent un lien par processus de cristallisation fractionnée. Les phases minérales impliquées dans le fractionnement sont: la hornblende, la biotite, l'oligoclase, l'apatite et l'allanite. Les patrons de terres-rares (ETR) du pluton montrent un enrichissement de terres-rares ETR légères par rapport aux terres-rares ETR lourdes. Un enrichissement en Ta remarqué dans la granodiorite est probablement lié à l'accumulation de la magnétite (en partie) et de la titanite dans ce faciès (Ta= 2 à 5 ppm dans la roche). L'abondance de la titanite et de la magnétite (Ta= 2 à 4 ppm) est corrélée avec l'abondance du Ta dans la phase granodioritique. L'analyse structurale des sections XZ (perpendiculaires à la foliation et parallèles à la linéation) montre deux familles d'orientation des minéraux, la première famille, constitue l'orientation dominante et correspond au plan de cisaillement (C). Cette orientation acquise dés le début et persiste jusqu'à la fin de l'écoulement magmatique, tel que suggéré par l'orientation parallèle du quartz à celle des minéraux ferromagnésiens. La deuxième famille représentée par de gros grains de feldspath potassique et quelques grains isolés de biotite et/ou de hornblende représente probablement le plan S. Cette deuxième disposition témoigne de l'effet combiné de l'orientation préférentielle (croissance orientée) de ces minéraux et de l'orientation en tuiles résultant des derniers événements tectoniques régionaux. À l'échelle du pluton, deux familles de foliations de pendage abrupt sont reconnues. La foliation principale occupant la presque totalité du pluton est orientée NE-SO et est parallèle à l'allongement du pluton. La seconde famille orientée SE-NO est bien développée dans la partie SO du pluton. La foliation NE-SO prédominante correspond à l'état magmatique lors de la mise en place des faciès dans lesquels elle est développée. Pour la foliation SE-NO, trois hypothèses sont émises; il peut s'agir: 1) d'une structuration correspondant à l'influence de la bordure et du contact du pluton avec l'encaissant tonalitique; 2) d'une fabrique influencée par le cisaillement SE-NO observé dans ce secteur; 3) d'un vestige d'un écoulement précoce repris par l'activité de la zone de cisaillement Cl. Le modèle proposé pour le pluton de Father est une mise en place dans une zone de "pull-apart". Le jeu des failles de Doda et d'Hébert, serait responsable de la formation d'une zone d'extension localisée. Dans cette zone, on assiste également à la formation d'un réseau de failles secondaires en échelon (famille Cl) et par la suite, après consolidation des faciès tonalitiques, une autre famille à 90° de la première (famille C2) se développe. Ce sont ces familles de failles qui ont guidées et facilitées l'injection des différents faciès du pluton de Father sous forme de feuillets (foliation verticale et linéation subhorizontale). L'analyse de la biotite, de la hornblende et du plagioclase nous amène à conclure que le pluton de Father s'est mis en place à une température de 750°C ± 50°C sous des pressions de mise en place variant de 140 MPa (4 km) pour les faciès granodioritiques et 290 MPa (9 km) pour les faciès tonalitiques. Ceci suggère que les différents faciès du pluton de Father se sont mis en place à des niveaux différents dans la croûte. Cette étude permet de démontrer le rôle joué par les failles lors de l'acheminement et surtout de la mise en place du magma. Ceci montre l'importance des études structurales des plutons associés aux failles majeures dans l'élaboration des modèles d'évolution des chaînes orogéniques en général et de la Sous-province de l'Abitibi en particulier.