Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UNS

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Nice Sophia Antipolis
UFR Sciences
Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UNS avec
co-directeur
Adresse e-mail à utiliser pout toute correspondance :
[email protected]
Titre de la thèse
Evolution spatio-temporelle de l’hydrothermalisme dans la plaque supérieure de l’arc des
Petites Antilles (Guadeloupe, Martinique). Applications aux systèmes géothermaux.
Thesis Title
Spatial and temporal evolution of hydrothermal processes in the upper plate of the Lesser
Antilles arc (Guadeloupe, Martinique). Applications to geothermal systems.
Directeur de Thèse (HDR ou assimilé)
Nom : Lardeaux
Prénom : Jean-Marc
Téléphone : 04.83.61.85.09
Courriel : [email protected]
Laboratoire d'accueil
GEOAZUR
Co-directeur
Nom : Verati
Prénom : Chrystèle
HDR : Non
Unité de recherche : Geoazur
Téléphone : 04 83 61 85 89
Courriel : [email protected]
Domaine Scientifique
DS3 - Sciences de la Terre et de l'Univers, Espace

Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées
Université Nice Sophia Antipolis
UFR Sciences
Description du sujet
Les zones de subduction sont un lieu majeur de localisation du volcanisme calco-alcalin
différencié, souvent hydraté et très explosif. Ce sont aussi le siège d’importants transferts
de fluides qui percolent la marge chevauchante du système de subduction. Ces fluides
sont à l’origine d’altérations hydrothermales qui affectent les séries et les édifices
volcaniques de la marge active. En liaison avec les transferts de fluides et de matière qui
s’y déroulent, les zones de subduction sont un lieu privilégié de transfert de chaleur à
l’origine d’une forte anomalie du flux thermique. Ces zones représentent donc un
important potentiel métallogénique et géothermal. C’est le cas de la zone de subduction
des Petites Antilles qui fait l’objet du sujet de thèse proposé. Les données les plus récentes
acquises sur la province volcanique de Guadeloupe (Basse-Terre, Les Saintes) montrent un
lien fort entre tectonique, hydrothermalisme et localisation des systèmes géothermaux
comme le montrent les études réalisées sur le seul système actif actuellement (système
hydrothermal de nature épithermale de Soufrière/Bouillante daté à 250 ka). Par ailleurs, à
l’échelle de l’archipel de Guadeloupe (Désirade, Marie-Galante, Les Saintes, Basse-Terre,
Grande-Terre), de nombreuses structures tectoniques auparavant considérées comme des
structures actives actuelles, sont majoritairement d’anciennes structures héritées.
L’héritage structural joue alors un rôle important sur le champ de déformation actuel et
sur les processus de transferts des fluides hydrothermaux qui ont percolé et percolent
encore aujourd’hui la plaque supérieure du système de subduction. En parallèle des
paléo-champs hydrothermaux, métamorphisés dans le faciès des Schistes Verts, ont été
identifiés, en particulier sur Les Saintes où les paléo-circulations des fluides sont guidées
par des structures superposées actives depuis au moins 2 Ma. Ces systèmes fossiles sont
une opportunité exceptionnelle pour caractériser les processus et les vitesses des
transferts des fluides hydrothermaux dans les zones de subduction et donc de pouvoir
proposer des analogues, susceptibles d’être modélisés, aux systèmes géothermaux actuels.
C’est l’étude de ces systèmes paléo-géothermaux qui est proposée dans le cadre cette
thèse.
Dans le cadre de la thèse devront être réalisés :
• Des études structurales des principales zones d’altération de la Basse-Terre de
Guadeloupe et de Martinique. Il s’agira de préciser les contextes tectoniques et
cinématiques qui contrôlent les transferts des fluides hydrothermaux.
• Sur chaque zone hydrothermale, des analyses géochimiques, minéralogiques et
pétrologiques des lithologies affectées par l’hydrothermalisme. Les principaux faciès
hydrothermaux seront échantillonnés dans le but de déterminer le type d’altération
hydrothermale et la nature des paragenèses hydrothermales. Un effort particulier sera
porté sur les relations cristallisations/déformations (ductile et fragile) et la naissance de
structures schisteuses en contexte volcanique hydrothermal.
• Sur les sites les plus favorables, des analyses quantitatives des paramètres intensifs (P
et T) de l’hydrothermalisme seront menées, couplées à une caractérisation des fluides
hydrothermaux.
• Un échantillonnage systématique des paragenèses favorables aux méthodes de datations
des phases hydrothermales par la méthode 40Ar/39Ar afin d’acquérir des données
temporelles sur la durées des processus hydrothermaux.
Les différents types de données obtenues devront être combinés dans un modèle général

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de fonctionnement des systèmes hydrothermaux fossiles permettant de proposer des
analogues aux systèmes géothermaux actifs et de tester le potentiel géothermique des
Petites Antilles.
Description of the thesis
Informations complémentaires
Ce sujet s’inscrit dans le Programme GEOTREF, qui débute en février 2015, et est soutenu
dans le cadre des Investissements d’Avenir. GEOTREF est un programme de recherche,
d’expérimentation et d’innovation s’inscrivant dans une perspective d’amélioration de la
maîtrise du procédé d’exploration de la ressource géothermale dans l’arc des Petites
Antilles. Il est porté par l’entreprise TERANOV dans le cadre d’un consortium «
Public-Privé » impliquant plusieurs UMR Universités-CNRS dont Géoazur. Le financement
est acquis et son suivi assuré par l’ADEME.
Dans ce contexte, les moyens financiers nécessaires au déroulement de la Thèse (missions,
analyses,...) sont d’ores et déjà acquis. Enfin ce projet de thèse s’inscrit dans le cadre
d‘une collaboration des personnels de Géoazur impliqués avec des chercheurs de l’ENSG
de Nancy (UPR 2300), l’IPGP de Strasbourg (UMR 7516), le Laboratoire d’Hydrologie et
géochimie de Strasbourg (UMR 7517), le Laboratoire de Géologie de l’ENS Paris (UMR
8538) et l’Université Antilles-Guyane.
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