Séminaire de Fleurice Parat

Evolution d’un magma riche en fluides vers des carbonatites et des roches alcalines.

L’association spatiale de carbonatites et de roches alcalines semble paradoxale. Ces roches correspondent à des systèmes magmatiques très contrastés comprenant des magmas extrêmement riches en carbonates et des magmas silicatés sous-saturés ayant généralement une affinité mélilititique ou néphélinitique ou leurs équivalents plutoniques. Plusieurs études pétrologiques et expérimentales ont été menées pour établir les liens entre ces deux types de roches magmatiques. En particulier, on cherche à caractériser la source mantellique des magmas parents et à comprendre les processus de genèse et de différentiation.

A travers l’étude pétrologique et géochimique de deux complexes magmatiques clefs : la Divergence Nord Tanzanienne à l’initiation du Rift Est Africain et le complexe carbonatitique d’Ihouhaouène dans le Hoggar Algérien, nous montrerons que les magmas alcalins et carbonatitiques sont co-génétiques et que les relations complexes se construisent au travers de nombreuses interactions à la fois dans les contextes volcaniques et plutoniques. Plus spécifiquement, les minéraux présents dans les melilitites attestent de la présence de magmas alcalins riches en CO₂ et H₂O, d’un manteau asthénosphérique source hydraté et riche en carbonates et d’interactions entre les magmas et le manteau lithosphérique qui peuvent en outre jouer un rôle sur la rhéologie de la lithosphère continentale et l’initiation du rifting dans le cas de la Divergence Nord Tanzanienne. L’évolution des magmas silico-carbonatés durant leur ascension donne lieu à la cristallisation/ségrégation de minéraux anhydres (olivine, clinopyroxène) et hydratés (phlogopite, apatite) et à l’immiscibilité de liquides carbonatés et silicatés. L’évolution chimique concomitante des liquides se fait via des processus de cristallisation, d’interaction et d’hybridation. Les carbonatites en particulier présentent une remarquable diversité minéralogique, avec des minéraux riches en terres rares comme la britholite, la monazite, et l’allanite, susceptibles de former des gisements à fort potentiel économique.

Evolution of volatile-rich magma to carbonatites and alkaline rocks.

The spatial association of carbonatites and alkaline rocks is paradoxical. These rocks correspond to very contrasting magmatic systems with carbonate-rich magmas and undersaturated silicate magmas generally with a melilititic or nephelinitic affinity or their plutonic equivalents. Several petrological and experimental studies have been conducted to establish the links between these two types of magmatic rocks. In particular, we seek to characterize the mantle source of the parental magmas and to understand the processes involved during magma genesis and differentiation.

From the petrological and geochemical study of two key magmatic complexes: the North Tanzanian Divergence at rift initiation of the East African Rift and the carbonatite complex of Ihouhaouene in the Algerian Hoggar, we will show that the alkaline and carbonatitic magmas are co-genetic and that complex relationships are constructed through numerous interactions in both volcanic and plutonic context. More specifically, the minerals in melilitites reveal the presence of CO₂–rich and H₂O-bearing alkaline magmas, hydrated and carbonate-rich asthenospheric mantle source and interactions between magmas and the lithospheric mantle that can strongly influence the rheology of the continental lithosphere and the initiation of rifting in the case of Northern Tanzanian Divergence. The evolution of silico-carbonate magmas during their ascent results in the crystallization / segregation of anhydrous (olivine, clinopyroxene) and hydrated (phlogopite, apatite) minerals and the immiscibility of carbonate and silicate liquids. The concomitant chemical evolution of liquids occurs via crystallization, interaction and hybridization processes. Carbonatites have a remarkable mineralogical diversity, with Rare Earth minerals such as britho