Thèse soutenue

Évolution spatio-temporelle de l'hydrothermalisme dans la plaque supérieure de l'arc des Petites Antilles en Guadeloupe : applications aux systèmes géothermaux

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Auteur / Autrice : Alexiane Favier
Direction : Jean-Frédéric LebrunJean-Marc LardeauxChrystèle Verati
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'univers
Date : Soutenance le 30/10/2019
Etablissement(s) : Antilles
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Milieu insulaire tropical à risques : protection, valorisation , santé et développement (Pointe-à-Pitre)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosciences (Montpellier) - Géosciences (Montpellier)
Jury : Président / Présidente : Philippe Münch
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Frédéric Lebrun, Jean-Marc Lardeaux, Chrystèle Verati, Philippe Münch, Béatrice Ledesert, Patrick Ledru, Mélody Philippon, Philippe Rocher, Michel Corsini, Céline Dessert, Simon Viard
Rapporteurs / Rapporteuses : Béatrice Ledesert, Patrick Ledru

Résumé

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Pour poursuivre le développement de la géothermie de haute-enthalpie dans l’arc insulaire des Petites Antilles il faut d’une part identifier de nouvelles zones potentielles et d’autre part mieux comprendre le fonctionnement des réservoirs géothermaux. Dans ce cadre, l’objectif de cette thèse est de caractériser l’évolution spatio-temporelle de l’hydrothermalisme au niveau de la plaque supérieure de l’arc en Guadeloupe au travers d’une analyse pluridisciplinaire (études structurales, géochimiques, minéralogiques, pétrologiques et géochronologiques) des complexes volcaniques les plus anciens de l’archipel. Au Nord de la Basse-Terre nous identifions un métamorphisme d’arc de type sub-Schistes Verts. L’état thermique standard de la croûte d’arc en Guadeloupe ainsi établit indique une transition fragile-ductile située à 3-4 km de profondeur. Un paléo-réservoir exhumé, identifié au Sud de l’île de la Basse-Terre, illustre un métamorphisme hydrothermal de type Schistes-Verts synchrone du développement de couloirs de schistosité et révèle la présence d’horizons verticaux et latéraux de transfert de fluides hydrothermaux situés à 2-3 km de profondeur. En comparant l’âge du volcanisme et la datation Ar-Ar des phases hydrothermales de haute-température, nous estimons une durée maximale de fonctionnement du paléo-réservoir à 650 ka. Enfin, la découverte, l’analyse et la datation K-Ar d’une nouvelle brèche hydrothermale, au coeur du système géothermal actif, met en évidence un système épithermal distal relié à l’activité volcanique de la Soufrière. Nos résultats conduisent à un modèle conceptuel de fonctionnement d’un réservoir géothermal de haute-énergie en contexte d’arc actif.