Caractéristiques pétrographique, géochimique et structurale de la section crustale profonde de l'ophiolite d'Oman : Implications pour la genèse des magmas et le fonctionnement des chambres magmatiques à l'aplomb d'un centre d'expansion océanique

• Main Author: Abily, Bénédicte
• Language: FRE
• Published: Université Paul Sabatier - Toulouse III 2011
• Subjects: [SDU:STU:AG] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Applied geology; Pétrographie; géochimie; pétrologie expérimentale; microsonde électronique; LA-ICP-MS; ophiolite d'Oman; cumulats lités; centre d'expansion océanique; chambre magmatique; N-MORB; boninite; fluide hydrothermal; faille syn-accrétion; intrusion wehrlitique; zone de transition
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627553; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/PDF/Manuscrit_de_these_Abily_Benedicte_16_Mars_2011.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Intercalaire_page_684.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Annexe_1B_Massif_de_Bahla.xls; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Annexe_1C_Massif_de_Sumail.xls; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Annexe_1D_Massif_de_Hilti.xls; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Annexe_1E_Massif_de_Sarami.xls; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Annexe_1F_Massif_de_Nakhl.xls; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Annexe_1A_Massif_de_Wuqbah.xls; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/75/53/ANNEX/Notice_de_l_annexe_analytique.pdf

Ce travail repose sur (1) une étude de terrain des cumulats lités de l'ophiolite d'Oman, notamment dans plusieurs massifs où cette unité restait largement inexplorée, (2) une étude pétrographique et géochimique (microsonde électronique et LA-ICP-MS) d'environ 700 échantillons et (3) une simulation en laboratoire de la cristallisation de magmas boninitiques en présence d'eau. La cinquantaine de faciès pétrographiques définie, gabbroïques et ultrabasiques, est indispensable pour décrire rigoureusement la croûte profonde omanaise. Cette variété lithologique est révélatrice de la très grande variabilité des paramètres intensifs (P, T°, PH2O ...) et extensifs (composition) lors de la cristallisation des magmas au sein des chambres magmatiques à l'aplomb d'un centre d'expansion océanique. L'orthopyroxène précoce dans les cumulats primitifs (XMg > 80 %) est beaucoup plus commun que ce qui était proposé jusqu'à présent, ce qui remet en cause certaines idées reçues concernant l'origine de l'ophiolite. Je démontre que cette variété lithologique, l'abondance d'orthopyroxène, et d'autres caractéristiques pétrographiques et géochimiques des cumulats d'Oman s'expliquent par le mélange, dans des proportions variables, de deux principaux magmas : un d'affinité tholéiitique issu de la fusion d'une source asthénosphérique " N-MORB ", et un d'affinité andésitique à boninitique issu de la fusion hydratée d'une source lithosphérique déprimée. Ces deux magmas ont circulé dans des chenaux mantelliques (" filons ") avant d'alimenter les chambres. Le rôle de " mélangeur " des chambres magmatiques est ainsi confirmé. La contribution relative de ces deux magmas évolue au cours de l'ascension de diapirs asthénosphériques dans la lithosphère. Des variations abruptes de la pression partielle d'eau sont également indispensables pour rendre compte de l'ensemble de mes observations. Je montre aussi que les failles syn-accrétions, dont l'importance en Oman restait largement sousévaluée, sont un vecteur principal de la pénétration de fluides hydrothermaux jusque dans la croûte profonde en cours de cristallisation. Mon étude me permet également de mieux contraindre l'origine, encore très discutée, des intrusions " wehrlitiques " et de la zone de transition dunitique.