Géodynamique chimique
La réinjection de matériaux crustaux dans le manteau génère des hétérogénéités chimiques et isotopiques que la convection n’arrive pas à effacer totalement. Ainsi, le recyclage par subduction de croûte océanique, des sédiments pélagiques et/ou terrigènes associés, ou encore la délamination de fragments de manteau sous continental ont été proposés pour expliquer les variations de compositions isotopiques observées dans les basaltes océaniques issus de la fusion partielle du manteau. Le thème Géodynamique Chimique repose sur l’analyse des rapports isotopiques des éléments radiogéniques (Sr, Nd, Ce, Hf, Pb) dans des échantillons représentatifs du manteau. Il a pour but une meilleure compréhension de la genèse et de l’évolution des hétérogénéités mantelliques.
De par son épaisseur importante, la croûte continentale est le lieu de processus volcaniques et plutoniques complexes. L’un des plus importants est certainement la genèse de nouvelle croûte continentale en contexte de zone de subduction. Nous abordons ce problème en nous focalisant sur deux étapes décisives du processus :
(1) Le recyclage dans le volcanisme d’arc de la croûte océanique subductée.
Nous étudions en particulier les effets de la subduction d’un plateau océanique sur le régime thermique de la subduction, les mécanismes de production de magma, les transferts de matière de la lithosphère subductée vers le coin du manteau, et la productivité du volcanisme d’arc.
(2) La formation de batholites. Une chronologie fine de mise de place de ces plutons a pour objectif l’identification d’impulsions de croissance. Les cibles sont la subduction de la ride de Carnegie (plateau océanique provenant de l’activité du point chaud des Galápagos) sous la plaque sud-américaine en Equateur et les batholites calco-alcalins de l’Ouest des USA (Utah) et de l’Amérique du Sud (Equateur, Pérou).
Nous nous intéressons également au volcanisme continental intraplaque (rift, point chaud, magmatisme post-collisionnel). Parmi les cibles envisagées figurent notamment le volcanisme du massif central (origine des zircons millimétriques et des saphirs associés, origine du volcanisme trachytique du Puy de Dôme), le magmatisme d’Anatolie Centrale et du Tibesti (évolution géochimique spatiotemporelle).
Les recherches conduites dans ce thème reposent en grande partie sur la détermination des âges absolus et de la durée des évènements magmatiques. Elles sont donc étroitement liées au développement au laboratoire de la datation U-Th-Pb sur minéral par LA-ICPMS.
