Approche pétrogéochimique et géomathématique de la cyclicité magmatique en contexte d’accrétion océanique : de la fusion partielle aux séquences de réalimentation/vidange des réservoirs crustaux

par Carole Cordier

Thèse de doctorat en Géosciences marines

Sous la direction de Martial Caroff.

Soutenue en 2006

à Brest .


  • Résumé

    Cette étude a permis de cerner, à partir d’arguments géochimiques et pétrographiques, l’évolution temporelle des réservoirs magmatiques et de la fusion partielle du manteau à l’axe des dorsales océaniques. Dans un premier temps, l’évolution d’un réservoir périodiquement réalimenté est contrainte par un modèle mathématique, permettant de calculer les compositions chimiques des liquides de réalimentation et de caractériser les flux instantanés de magma au sein du réservoir (période 750-1000 ans). Le second chapitre concerne les roches magmatiques affleurant dans la Dépression Ouest Blanco (NE Pacifique). Les compositions isotopiques Sr-Nd des échantillons témoignent d’un manteau hétérogène, constitué de péridotites très appauvries, veinées de matériel enrichi. Parallèlement, les zonations des phéno/xénocristaux de plagioclase révèlent l’intervention au cours de la différenciation de mélange entre des magmas dacitiques hydratés et des magmas basiques. Les variations de Mg# en fonction de la profondeur ont permis de relier ces mélanges à une réalimentation cyclique du réservoir. Dans le troisième volet, les basaltes ont été prélevés transversalement à l’axe de la dorsale Centrale Indienne à 19°S. Les compositions isotopiques Sr-Nd révèlent une fluctuation temporelle de la source mantellique. Seules certaines compositions reflèteraient une interaction de la dorsale avec le point chaud de la Réunion, la majorité des rapports isotopiques nécessitant de considérer un composant mantellique enrichi additionnel. La chimie des laves peut être expliquée par une covariation cyclique du degré de fusion partielle et de la composition du manteau source, sur des périodes de 250 Ka.

  • Titre traduit

    Petrogeochemical and geomathematical approachs of the magmatic cyclicity on spreading ridges : ridges from partial melting to episodes of replenishment/tapping of crustal magma reservoirs


  • Résumé

    Through this study, based on geochemical and petrographic data, I have successfully constrained the temporal evolution of magma reservoirs and of partial melting of the mantle source beneath oceanic spreading ridges. In the first section, the evolution of a periodically replenished reservoir is constrained by a mathematical model, leading to an estimation of the replenishment liquid mean composition and to the characterization of the instantaneous melt flux through the reservoir (period: 750-1000 years). The second chapter concerns the magmatic rocks that outcrop within the West Blanco Depression (Pacific NE). The Sr-Nd isotope compositions of the samples highlight the mantle source heterogeneity, where highly depleted peridotites were probably veined by an enriched component. In addition, the chemical zonations of plagioclase pheno/xenocrysts show the occurrence of mixing between H20-rich dacitic meits and mafic melts during the differentiation. The Mg# variations with depth suggest that these mixing events traduce the cyclic replenishment of the reservoir by a basaltic melt. In the third section, the studied basalts have been sampled transversally to the Central Indian Ridge at 19°S. The Sr-Nd isotope compositions are used to characterize the fluctuation of the mantle source with time. A part of the studied samples displays a chemical signature consistent with the interaction of the spreading ridge with the Réunion mantle plume. The other samples required to consider an additional enriched component. The chemical characteristics of the lavas imply a periodic variation of both melting rate and mantie source composition, over a period of 250 Ky.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.207-216

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  • Bibliothèque : Université de Bretagne Occidentale. Service commun de la documentation Section Droit-Sciences-STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRD2006/11
  • Bibliothèque : Bibliothèque La Pérouse - Centre de documentation sur la mer.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : B441-COR-A
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