Brest 2003 - raynaldethien.fr

GENÈSE DES MAGMAS DIFFERENCIÉS EN CONTEXTE DE CROÛTE
OCÉANIQUE ÉPAISSIE : LES ÎLES KERGUELEN (T.A.A.F., OCÉAN INDIEN).
ETHIEN R.1-2, GERBE M.C.1, FÉRAUD G.3, COTTIN J.Y.1, O’REILLY S.Y.2 et GIRET A.1
1
Université Jean Monnet-Saint-Etienne, Équipe Transferts Lithosphériques, UMR-CNRS 6524 « Magmas et
Volcans », FRANCE.
2
Macquarie University, GEMOC, Sydney, AUSTRALIA.
3
Université de Nice Sophia-Antipolis, Géosciences Azur, UMR-CNRS 6526, FRANCE.
Les îles Kerguelen sont les troisièmes plus grandes îles océaniques au monde, après l’Islande et Hawaï.
Elles constituent une partie émergée d’une croûte océanique épaissie : le plateau de Kerguelen, qui est le
deuxième plus vaste au monde après celui d’Ontong Java. Cet archipel est typiquement en position intraplaque
océanique (plaque Antarctique), et résulte de l’interaction entre le panache de Kerguelen (119 Ma) et la ride sudest indienne.
Composé à 85% de basaltes de plateau, ces îles comportent des complexes volcano-plutoniques de type
alcalin, sursaturé en silice (péninsule Rallier du Baty), sous-saturé en silice (Mt Ross), ou de type tholéïtiquetransitionnel. Au nord de la péninsule Rallier du Baty apparaît un emboîtement de complexes annulaires,
surmontés de deux calderas (Joliot-Curie et Table de l’institut) et du complexe volcanique du Dôme Carva.
Les roches volcaniques basiques de Rallier du Baty sont principalement des trachy-basaltes et trachyandésites basaltiques et les roches différenciées sont essentiellement des trachytes, plus rarement des rhyolites.
On note l’absence de termes volcaniques intermédiaires (Daly gap), qui seraient cependant représentés sous la
forme de cumulats (monzogabbros). Les roches plutoniques composant les ring-dykes sont de nature syénitique.
Les laves basiques sont constituées de plagioclase, olivine, augite, oxydes et verre. Les trachytes contiennent
majoritairement des phénocristaux de sanidine, auxquels s’ajoutent des diopside-hédenbergite, des oxydes, du
quartz interstitiel, de l’amphibole sodique et du verre. Les syénites montrent la même paragénèse, avec toutefois
l’hornblende qui remplace le diopside.
De manière générale, l’évolution des éléments majeurs des roches basiques aux roches différenciées
semble être contrôlée par un processus de cristallisation fractionnée. Cependant, la même gamme d’abondance
en éléments incompatibles (H.F.S.E. et R.E.E.) dans les trachytes et les trachy-andésites peut difficilement
s’expliquer par l’intervention de cet unique processus, et des phénomènes de mélanges magmatiques à
différentes échelles au sein du réservoir magmatique peuvent rendre compte de certaines anomalies en éléments
en traces.
Les rapports isotopiques du Néodyme ne présentent pas de variations significatives (Nd~0), alors que
les rapports isotopiques du Strontium semblent perturbés par une altération hydrothermale provenant soit de
fluides crustaux, soit de l’eau de mer. Les compositions isotopiques en Oxygène (18O) semblent confirmer cette
dernière hypothèse. La genèse des roches volcaniques de Rallier du Baty semble s’être produite dans un système
ouvert (altération par des fluides, mélanges de plusieurs magmas, assimilation de croûte océanique
hydrothermalisée…).
Alors que les unités du complexe annulaire de Rallier du Baty se sont formées entre 12.6 Ma et 4.9 Ma,
les roches volcaniques sont beaucoup plus récentes. La caldera de la Table de l’Institut est datée à 449 Ka et les
roches basiques associées en bordure de cette caldera sont datées entre 280 Ka et 218 Ka. Le complexe du Dôme
Carva donne des âges encore plus récents de 26 Ka à 9 Ka, et au sud-ouest de ce complexe volcanique, des
fumerolles sont encore actives. Ces derniers évènements éruptifs sont de type très explosifs, principalement
représentés par des dépôts d’ignimbrites et de ponces, et l’on retrouve des niveaux ponceux sur une grande partie
de l’archipel.