Dynamiques De Remontee, Degazage Et Eruption Des Magmas Basaltiques Riches En Volatils : Traçage Par Les Inclusions Vitreuses Et Modelisation Des Processus Dans Le Cas De L'etna, 2000-2002.

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Spilliaert, Nicolas
Copyright Year	2006
Abstract	Dans le cadre de cette these, nous avons cherche a mieux comprendre les processus de degazage magmatique et les dynamismes eruptifs associes, a travers l'etude des roches totales et surtout celle, systematique, des inclusions vitreuses piegees par les olivines des produits explosifs de l'Etna. L'etude a porte plus particulierement sur les basaltes et trachybasaltes emis lors des eruptions de flanc de 2001 et de 2002-2003, independantes des conduits centraux, et lors de trois episodes de fontaines de lave au cratere Sud-Est, en 2000. Nous avons constitue une base de donnees complete sur les elements majeurs et les constituants volatils dissous (H2O, CO2, S, Cl et F) dans les magmas de l'Etna. Nous apportons des donnees nouvelles sur l'abondance en elements volatils dissous (4%, dont une teneur en eau ~3,4%) dans le magma basaltique le plus primitif emis a l'Etna depuis 240 ans, et terme parental des trachybasaltes qui alimentent les eruptions actuelles du volcan. Nous proposons que l'evolution geochimique des magmas etneens depuis 30 ans, resulte d'un melange entre ce nouveau magma potassique et un terme trachybasaltique, mis en place dans les conduits avant les annees 1970. L'analyse isotopique de l'eau et du soufre dissous dans les inclusions les plus primitives (delta(D) entre -120 et -90; ‰ ; delta(34S) = +2,4±0,4 ‰) conforte l'idee d'une source mantellique, de type OIB, peu affectee par la subduction ionienne toute proche, a l'encontre de certaines hypotheses prealablement formulees. La determination du CO2 et de l'eau dans les inclusions nous a permis (i) de contraindre les pressions de piegeage des liquides et d'exsolution du soufre, du chlore et du fluor, (ii) d'evaluer les profondeurs de transfert et de stockage du magma, (iii) de proposer un modele d'evolution des rapports S/Cl et Cl/F dans la phase gazeuse dissoute et exsolvee en fonction de la pression, dans le cas des eruptions laterales et sommitales, et (iv) d'individualiser le role du globule de sulfure present dans les magmas residant superficiellement dans les conduits centraux. Nous proposons ainsi que les eruptions de flanc en 2001 et 2002 resultent de la remontee et du degazage, en systeme ferme, du magma basaltique a trachybasaltique, coexistant avec une phase gazeuse deja exsolvee. Le magma le plus primitif, remonte d'une profondeur >10 km (sous le niveau de la mer), et est extrude lors des fontaines de laves. Le plus gros volume de laves produit derive du transfert du magma trachybasaltique, legerement plus differencie et stocke a 5±1 km. Lors de son stockage temporaire, ce magma s'appauvrit en eau, en se reequilibrant avec une phase gazeuse riche en CO2, d'origine profonde. La deshydratation partielle d'un magma, stocke dans les conduits, en relation avec un flux de gaz persistant, riche en CO2, est probablement un processus frequent a l'Etna et dans d'autres volcans basaltiques. L'evolution modelisee des rapports S/Cl et Cl/F dans la phase gazeuse confirme un degazage dominant en systeme ferme en 2001 et 2002. Les valeurs calculees des rapports molaires S/Cl des gaz a la surface de 5,4 a 3,7 et Cl/F de ~2, dependent de la cinetique de degazage syn-eruptif du chlore, et sont en parfait accord avec les mesures in situ effectuees par teledetection, au cours de la meme periode eruptive. Toute segregation de bulles de gaz en profondeur se traduit par des rapports S/Cl plus eleves dans la phase gazeuse. Ceci est egalement verifie par la modelisation en systeme ferme du degazage du magma stagnant superficiellement dans les conduits centraux et sature vis-a-vis du globule de sulfure. La modelisation en pression de l'evolution de ce rapport permet donc de contraindre les profondeurs d'accumulation et de transfert differentiel des bulles. La valeur des rapports S/Cl et Cl/F dans les gaz ainsi que la nature des produits solides associes apportent de fortes contraintes sur les mecanismes a l'origine des fontaines de laves. Enfin, l'activite de degazage persistant aux crateres, impliquant une convection efficace dans les conduits, suggererait la remontee de magma riche en elements volatils jusqu'a de faibles profondeurs (≤ 1 km sous les crateres), et le recyclage du magma degaze, afin d'alimenter les flux gazeux excedentaires. Notre modelisation offre ainsi un cadre general d'interpretation de la composition des emissions gazeuses, et contribue a une meilleure comprehension des processus de degazage des magmas basaltiques, riches en elements volatils, a l'Etna.
File Format	PDF HTM / HTML
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Language	English
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Resource Type	Article