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Thèse soutenue

Les systèmes intrusifs des volcans boucliers océaniques, île de La Réunion (océan Indien) : approche structurale et expérimentale

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Auteur / Autrice : Évelyn Maillot
Direction : Jean Coudray
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Science de la Terre. Volcanologie
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : La Réunion

Résumé

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L'édification des boucliers basaltiques, principalement dans leur stade de construction, est considérée dans cette étude à travers les systèmes intrusifs, parce qu'ils sont des acteurs majeurs dans les processus. Deux approches distinctes mais complémentaires ont été appliquées aux volcans de l'île de La Réunion dans l'océan Indien, liés à l'activité d'un point-chaud : le Piton des Neiges en sommeil, et le Piton de La Fournaise, actif. Une approche directe a été réalisée sur la base d'une étude pétrographique, chimique et structurale des systèmes intrusifs ainsi que de leur encaissant, dans le cœur très érodé du Piton des Neiges, en stade de ''déclin''. Nos données montrent que les parties profondes de ce volcan bouclier atteignent une complexité jusqu'alors méconnue, qui se traduit par un volume conséquent de matériaux bréchiques et par une concentration élevée de laves intrusives inclinées passant en sills. Nous pensons que ces systèmes intrusifs sont associés à plusieurs petits stocks magmatiques lenticulaires, sous le plancher du cirque, et qui ont migré vers le nord et en altitude. La seconde approche est expérimentale. Dans le but de comprendre les géométries des systèmes intrusifs dans un bouclier, un modèle en gélatine a été construit avec une analogie au Piton de La Fournaise. Les résultats sont notables puisqu'ils confirment l'influence des morphologies sur les trajectoires des intrusions et sur leur géométrie : nous avons obtenu une zone de faiblesse arquée, comparable aux rifts-zones Nord-est et Sud-est du Piton de La Fournaise. Par ailleurs, les contrastes de densité provoquent le prolongement latéral des intrusions et des variations de leur pendage, mais nous n'avons jamais obtenu de sills. L'expérimentation est bénéfique parce qu'elle montre la nécessité de modéliser des volumes et non plus des points d'injection isolés, pour modifier suffisamment les contraintes : et d'introduire des matériaux plus contrastés avec différents comportements rhéologiques pour obtenir des sills. Un nouveau modèle structural est proposé : les brèches de fond de cirque ne sont pas des produits d'émersion mais des produits de destruction et de type ''avalanche de débris''. Une autre hypothèse est que le Piton des Neiges était confiné au nord et au Sud-est, de telle sorte que l'injection de lames intrusives inclinées favorisent sa croissance en hauteur.