Genèse de magmas riches en calcium dans les zones de subduction et sous les rides médio-océaniques : approche expérimentale.

• Main Author: Médard, Etienne
• Language: FRE
• Published: Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II 2004
• Subjects: [SDU:STU:AG] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Applied geology; [SDU:STU:GC] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Geochemistry; magmas primaires; zones de subduction; petrologie; experimentation
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00077726; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/07/77/26/PDF/TheseEtienne.pdf

Des liquides ultracalciques primitifs (riches en CaO, pauvres en Al2O3) ont été observés dans la plupart des contextes géodynamiques. Les liquides ultracalciques à néphéline normative (uniquement observés dans les arcs) et les liquides ultracalciques à hypersthène normatif (associés à des basaltes tholeiitiques) ne présentent pas de "signature du grenat" et sont donc générés à P < 3 GPa. Les teneurs élevées en CaO jusqu'à 19,0 %) et les rapports CaO/Al2O3 élevés (jusqu'à 1,8) ne peuvent pas être obtenus par fusion de lherzolites fertiles. L'étude des relations de phases au liquidus de deux liquides ultracalciques (à néphéline et à hypersthène normatifs) montre qu'ils sont en équilibre avec olivine et clinopyroxène pour des conditions P/T très différentes. La comparaison de nos résultats et d'expériences de fusion publiées indique que les liquides à hypersthène normatif proviennent de la fusion d'une source réfractaire à olivine+clinopyroxène±orthopyroxène (lherzolite réfractaire ou cumulat wehrlitique) dans le manteau supérieur. Leur présence traduit des températures très élevées (~1400 °C). Les liquides ultracalciques à néphéline normative résultent de la fusion de wehrlites crustales pour des températures plus basses (1200 °C). Des expériences de fusion de wehrlites à amphibole (fréquemment observées en base de croûte d'arc) montrent que la composition des liquides est contrôlée par la déstabilisation de l'amphibole ; ils sont à néphéline normative et deviennent ultracalciques par augmentation du taux de fusion. Ces liquides sont très similaires aux liquides ultracalciques à néphéline normative naturels, qui sont probablement produits selon la réaction amphibole+clinopyroxène = liquide+olivine. La présence d'amphibole permet d'expliquer les teneurs élevées en alcalins et faibles en silice et les faibles températures de fusion. Ces liquides sont des témoins des interactions entre les basaltes magnésiens d'arc et les cumulats crustaux à amphibole.