Fusion d'un manteau terrestre hétérogène sous un gradient thermique extrême
Auteur / Autrice : | Léna Verhoest |
Direction : | Christophe Hémond, Daniele Brunelli |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Géosciences marines |
Date : | Soutenance le 04/11/2022 |
Etablissement(s) : | Brest en cotutelle avec Università degli studi di Modena e Reggio Emilia |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Géo-Océan (Plouzané, Finistère) |
Jury : | Président / Présidente : Andrea Marzoli |
Examinateurs / Examinatrices : Christophe Hémond, Daniele Brunelli, Andrea Marzoli, Janne Koornneef, Delphine Bosch | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Andrea Marzoli, Janne Koornneef |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
La structure du manteau terrestre d'un point de vue lithologique et géochimique est un problème fondamental. Bien que l'hétérogénéité du manteau terrestre varie à l’échelle du km, la composition des basaltes de dorsales (MORBs) est généralement relativement homogène. Ce paradoxe apparent est dû au degré élevé de fusion partielle du manteau, qui moyenne la contribution relative des différentes lithologies sources du magma, masquant leur signature chimique primaire. L'étude d'une région présentant un gradient thermique mantellique élevé permet de distinguer la contribution des différents composants lithologiques du manteau. Les compositions en éléments majeurs, traces et les rapports isotopiques (Sr, Pb, Nd et Hf) de MORBs échantillonnés le long d’un tel gradient ont été étudiées. Ces basaltes ont une composition variant de N-MORB à fortement enrichis, et des teneurs inhabituellement élevées en alcalins. Leur composition est étroitement liée à la température locale du manteau, avec des compositions fortement hétérogènes dans la zone axiale froide, et des compositions homogènes dans la région plus chaude. La variabilité isotopique mesurée peut être expliquée par un mélange d’au moins trois composants différents, en plus du manteau appauvri : (1) une signature ultra-appauvrie, témoin d’un évènement de fusion partielle très ancien (Ga); (2) une signature de type HIMU, liée au recyclage d'une croûte océanique très ancienne; (3) une signature dérivée de matériel continental. Cela met en évidence des processus mantelliques anciens et profonds.Un groupe d'échantillons présente des anomalies positives marquées en Eu et Sr. Ces MORBs résultent de la fusion partielle d’un manteau imprégné peu profond pendant le déplacement de l'axe de la dorsale au sein d’une surface corruguée.