Mécanismes d'évolution à l'origine des magmas potassiques d'Italie Centrale et Méridionale : exemples du Mt Somma-Vésuve, des champs phlégréens et de l'île de Ventotène

• Auteur / Autrice : Nicole Métrich
• Direction : Directeur de thèse inconnu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences naturelles
• Date : Soutenance en 1985
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Robert Brousse
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Robert Brousse, Franco Barberi, Roberto Clocchiatti, René Charles Maury, Jean Klerkx, Roberto Santacroce, Michel Treuil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lave

Composition chimique

Inclusions fluides

Magmatisme

Italie

Vésuve (Italie ; volcan)

Champs Phlégréens (Italie)

Ventotene (Italie ; île)

Mots clés libres

Inclusions vitreuses

Volcanisme potassique

Éléments volatils

Éléments en traces

Résumé

Depuis un million d’années, les magmas potassiques sont émis sur la marge tyrrhénienne des Apennins centraux et méridionaux à la faveur de trois systèmes tectoniques principaux (NW-SE, NE-SW, E-W). Ce mémoire traite de l’évolution intracrustale des liquides magmatiques dans les cas du Mt Somma Vésuve, des Champs Phlégréens et de l’île de Ventotène, caractérisés par une large gamme de magmas potassiques à fortement potassiques et sous-saturés en silice. Pour ce faire, nous avons diversifié les méthodes d’investigation en nous appuyant sur une histoire volcanologique précise des appareils, en développant l’étude minéralogique et géochimique des laves et des ponces ainsi que l’étude chimique et thermométrique des inclusions vitreuses présentes dans les minéraux des roches. Nous avons ainsi privilégié l’aspect concernant les conditions de cristallisation (variations chimiques et minéralogiques, gradients thermiques, nature et importance de la phase volatile, rôle de l’encaissant sédimentaire). Un processus dominant de différenciation par cristallisation fractionnée peut être invoqué pour les trois ensembles. Pourtant chacun des systèmes connait une évolution qui lui est spécifique, reflétant ainsi la diversité des magmas initiaux. Pour les strato-volcans, comme le Mt Somma Vésuve ou Ventotène, caractérisés par une activité à la fois de type effusif et explosif, les éruptions pliniennes ou subpliniennes sont l’expression de magmas différenciés au sein de réservoirs superficiels de petite taille et localisés dans un horizon sédimentaire. Les évidences d’une contamination des liquides magmatiques par les roches encaissantes restent limitées. En revanche, l’encaissant va favoriser le processus de nucléation – cristallisation qui se traduit par l’existence de cumulats et d’enclaves réactionnelles. Les produits volcaniques des Champs Phlégréens sont essentiellement des pyroclautites de composition trachytique dont l’évolution s’intègre dans le modèle d’un réservoir d’importantes dimensions. L’hypothèse de la variation du degré de fusion d’une source mantellique hydratée, à l’origine des magmas potassiques et sous-saturés en silice du Somma Vésuve et ceux (basaltiques) de Ventotène est proposée sur la base des données géochimiques.

Since one million years, potassic to highly potassic magmas have erupted along the Tyrrhenian margin of the Central and Southern Apennins, through three main tectonic systems (NW-SE, NE-SW, E-W). The present work deals with the magmatic liquids intracrustale evolution of the Mt Somma Vesuve and the Phlegrean Fields and Ventotene Island volcanoes. In this regard, we have diversified the studying methods, basing ourselves on the accurate volcanic history of the apparatus and showing a special interest in the crystallization conditions (chemical and mineralogical variations, thermal gradients, nature and importance of the volatile phase, role of the surrounding sedimentary rocks). Besides the fact that a crystal fractionation process prevails, each system has its own specific evolution, as an indication of the primary magmas variety. In the case of stratovolcanoes, as Mt Somma Vesuve or Ventotene, which are characterized by an activity both effusive and explosive, the plinian and subplinian eruptions reveal a differentiation of the magmas in small and superficial chambers surrounded by sedimentary rocks. Little evidence can be given of contamination of the liquids by these enclosing rocks. On the other hand, the country rock will emphasize the nucleation-crystallization process, leading to cumulate and reactional xenoliths. The Phlegrean Fields volcanic products are mostly pyroclastites of trachytic composition. Their evolution corresponds to that of a great magma chamber probably thermically buffered. Finally, the Campanean magmas (including those of Ventotene) are shown to the possibly originated from partial fusion of hydreous mantle. This hypothesis is based on the Th/Ta ratio (ranging from 7. 5 to 11. 4), these strongly hygromagmaphile elements being considered as source markers.