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Éléments hygromagmaphiles : : concepts, méthodes d'étude. Applications à l'étude de la pétrogenèse des magmas et aux propriétés de leurs sources mantelliques. Mise au point et valorisation d'un outil géochimique : l'analyse par activation neutronique
Jean-Louis Joron
Samedi 01/01/2000, 00h00

Thèse de doctorat, Université de Paris 7. http://www.sudoc.fr/071381317

Résumé  :

Ce travail est axé autour d'un thème : la géochimie des éléments en traces, et d'un outil : l'analyse par activation neutronique.

Notre méthode s'appuie sur une géochimie comparée des éléments en traces et sur les propriétés particulières des éléments hygromagmaphiles. Le but de ce mémoire est de faire le point sur les différents travaux entrepris et les résultats obtenus durant ces 25 dernières années tant dans le domaine de la géochimie des éléments en traces qu'au niveau de l'outil.

Du point de vue analytique, nous avons développé des protocoles permettant d'élargir son champ d'application et effectue des tests d'inter comparaisons pour valider notre outil et en faire un outil géochimique performant. L'application à l'étude des grands domaines géodynamiques, en vue d'un inventaire de leurs propriétés géochimiques, s'est concrétisée par la réalisation d'une banque de données riche et homogène. Du point de vue géochimique, sur la base d'une géochimie comparée et systématique, nous avons défini des critères d'identification des divers processus et propose des modèles simples de représentation faisant apparaitre les signatures géochimiques spécifiques des facteurs déterminant les propriétés des roches magmatiques.

Ainsi avons-nous réussi a remonter jusqu'aux empreintes héritées des sources et donc du manteau mettant en évidence une zonation géochimique du manteau a l'origine des MORB (hygma : hygromagmaphile mantle array), corrélée aux variations des rapports isotopiques. nous l'interprétons comme le résultat d'une différenciation en système ouvert décrit par une loi de type Rayleigh l'extension des caractéristiques géochimiques des sources des MORB aux domaines de subduction fait apparaitre des fractionnements des éléments hygromagmaphiles, tels thorium, tantale dont le rapport caractérise les 2 grands types de magma, celui des dorsales (Th/Ta<3) et celui des zones de subduction (Th/Ta>3). Enfin, reprenant le concept d'isoter (isotope like trace element ratio) propose par C.J. Allègre, nous faisons une analyse globale des données dans des diagrammes log-log afin d'en extraire les empreintes les plus caractéristiques de la géodynamique chimique du manteau, l'utilisation des coordonnées logarithmiques permettant une réduction complémentaire des empreintes des processus magmatiques. Ainsi les couples Th/Ta, Tb/Yb permettent-ils une distinction des grands domaines mantelliques.

 

Mots-clés :  Pétrogenèse / analyse éléments traces / magma / fusion partielle / manteau / analyse activation neutronique / géochimie / basalte / dorsale médio-océanique / subduction / volcanisme / magmatisme orogénique / contamination / hétérogénéité / géodynamique / processus / élément hygromagmaphile.

Contact : Jean-Louis JORON

 

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