Rôle des fluides dans la genèse des magmas d'arcs : analyses in situ des éléments volatils et des isotopes du bore dans les inclusions magmatiques des olivines primitives

Role of slab-derived components in subduction-zone magmatism: in-situ volatiles and boron isotopes analyses of olivine-hosted primary melt inclusions

• Auteur / Autrice : Marion Le Voyer
• Direction : Pierre Schiano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géochimie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pichincha (Équateur)

Shasta (Calif. ; comté)

Vulcano (Italie)

Inclusions

Isotopes

Péridots

Bore

Subduction

Amphiboles

Silice

Basalte

Résumé

Les éléments volatils, enrichis dans les magmas d'arcs, jouent un rôle prépondérant en zone de subduction, que ce soit en permettant la fusion du manteau ou en influençant l'explosivité des éruptions en surface. L'objectif de cette étude est la caractérisation (en éléments majeurs, traces, volatils et isotopes du bore) des liquides primaires des magmas d'arcs et de leurs sources. L'approche adoptée est l'analyse des inclusions magmatiques piégées dans les olivines magnésiennes de 4 volcans répartis dans 3 zones de subduction : Vulcano (arc Eolien ; Italie), Mont Shasta (arc des Cascades ; USA), Pichincha et Pan de Azucar (arc Equatorien). Leurs inclusions primaires contiennent des liquides basaltiques sous-saturés en silice, plus ou moins riches en CaO, dérivant d'une source mantellique veinée de zones riches en amphibole (+-clinopyroxène, +-phlogopite) et ayant subi un degré variable de métasomatisme. Leurs compositions en éléments traces et volatils illustrent l'enrichissement de leurs sources par des composés mobiles issus du slab et de compositions contrastées. Leurs teneurs en H2O, CO2 et S ont été affectées par un dégazage précoce, alors que celles en Cl et F sont bien représentatives du magma primitif. L'association des rapports Cl/F de leurs sources avec l'enrichissement en Nb (par rapport aux MORB) des inclusions et leurs valeurs isotopiques en bore suggère la participation de deux principaux composés mobiles dans leurs sources : 1-un liquide silicaté issu de la fusion des sédiments déshydratés (cas des inclusions du Pan de Azucar) et 2-un fluide aqueux formé lors de la déshydratation de la croûte océanique (cas des inclusions du Pichincha)