Les éruptions hydromagmatiques et les xénolites associés : signification géothermique, exemples de Flores et de Faial (Açores)

par Michel Morisseau

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace. (Volcanologie, Géothermie)

Sous la direction de Robert Brousse.

Soutenue en 1987

à Paris 11 .


  • Résumé

    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.

  • Titre traduit

    Hydromagmatic eruptions and their associated xenoliths : geothermal significance. examples of Flores and Faial (Açores)


  • Résumé

    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.


  • Résumé

    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.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (501 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 325-355

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1987)92
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-034430
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