Calcium (Ca) is the fifth most abundant element in the rocky planets. As a lithophile, refractory element, Ca does not partition into planetary cores nor is it volatilized during planetary accretion. These characteristics make Ca ideal for investigating the earliest stages of planetary formation and the subsequent chemical evolution of planetary mantles and crusts. This thesis presents observations of and explores the mechanisms involved in high-temperature mass-dependent Ca isotope fractionation in terrestrial, lunar, and meteoritic material. Chapter 1 reports Ca isotope fractionation among a co-genetic suite of samples from the Guelb el Azib ultramafic-mafic-anorthosite complex, which represents the fractional crystallization sequence of a terrestrial igneous magma chamber. The measurements imply that Ca isotope fractionation in an evolving crystallizing magma is mineralogically controlled and that the degree of fractionation can vary according to the Ca composition of the residual magma. Chapter 2 investigates ureilites, a distinctive group of achondritic meteorites, widely regarded to be mantle remnants of a disrupted asteroidal parent body. To date, it is not clear which of their features were inherited from the original chondritic body and which were created during post-accretionary igneous processes such as partial melting. This chapter presents evidence that partial melting on the ureilite parent body is responsible for two such ambiguous characteristics, Ca isotopic and magnesium number (Mg / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le complexe mafique–ultramafique lité Yacouba est intrusif au sein des granulites gneissiques du domaine archéen de Man (3,6-2,78 Ga) dans la région de Biankouma-Sipilou (ouest de la Côte d'Ivoire). Dans le secteur de Samapleu, il est composé de trois entités ; dépôt principal de Samapleu (SM), l’Extension 1 de Samapleu (E1) et l’occurrence de Yorodougou (Yo). Il comprend des horizons de webstérites, péridotites, chromitites, norites, gabbro-norites. Ces horizons (épaisseur cumulée de 80 à 200 m) sont inclinés de 70 à 80° vers le SE ; présentent une zonation concentrique, qui sont autant de caractéristiques d’un dyke ; un enracinement à plus de 600 m à partir de la surface avec une jonction des intrusions (SM, E1) plus en profondeur. Les contacts avec l’encaissant gneissique (localement site E1) sont marqués par une zone hybride (condition P = 7,5±1Kbar et T = 850°C ± 100°C) interprétées comme le résultat d'un métamorphisme de contact lors de la mise en place de l’intrusion en base de croûte à environ 22 km de profondeur. Les gneiss et granulites du socle, tout comme les faciès de la zone hybride, préservent des âges archéens (~2,78 Ga, U-Pb sur zircon). Des cristaux de rutile observés dans la zone hybride révèlent un âge U-Pb de 2,09 Ga interprété comme l'âge du métamorphisme de contact et donc de la mise en place de l'intrusion.La minéralisation en Ni-Cu (essentiellement disséminée avec des veines sulfurées subverticales semi-massives à massives) est composée de pentlandite, chalcopyrite, pyrrhotite, rarement pyrite. La texture des sulfures varie de matricielle, en filets, en gouttelettes, ou brèchique. Les réserves estimées des dépôts de Samapleu (SM et E1) font plus de 40 millions de tonnes à une teneur moyenne de 0,25% Ni et 0,22% Cu dans la partie supérieure des intrusions (Sama Nickel-CI, Août 2013). Des MGP riches en palladium (Pd) sont associés aux sulfures et plusieurs bandelettes de chromite sont également présentes. Ces observations suggèrent un liquide sulfuré immiscible formé à partir du liquide silicaté initial consécutivement à la saturation en soufre du système. Ces sulfures d’origine essentiellement mantellique ont été probablement formés par injection de plusieurs magmas. Cependant une partie de ces sulfures aurait pu se former par l’assimilation des roches granulitiques encaissantes.La composition du liquide parent révèle une composition de basalte à forte teneur en MgO et faible teneur en Ti et suggère que les intrusions de Samapleu se sont formées par fusion du manteau supérieur sous l’influence d'un panache mantellique. Ainsi, lors de leurs remontées, le magma a assimilé les roches granulites encaissantes environnantes. / The Yacouba layered complex intrudes the archean (3.6-2.78 Ga) Man field in the Biankouma-Sipilou area, western Ivory Coast. In Samapleu area, the complex is composed of three entities; Samapleu Main (SM); Samapleu Extension 1 (E1) and Yorodougou (Yo). It includes websterites, peridotites, chromitites, norites, gabbro-norites horizons. These horizons (total thickness of 80 to 200 m) inclined at 70-80° to the SE; arranged symmetrically with mafic layers at the center and ultramafic layers at both margins, are features of a dyke ; show a root more than 600 m from the surface with a junction intrusion (SM, E1) in more depth.At the E1 site, contacts of intrusions with the country rock gneiss are characterized by a hybrid zone (condition P = 7.5±1Kbar and T = 850°C ± 100°C) attributed to contact metamorphism during intrusion of the complex in the lower crust at a depth of about 22 km. Zircons in country rock gneisses and granulites, as well as in the hybrid facies, yield archean ages of ~ 2.78 Ga. Rutiles in the hybrid zone give a U-Pb age of 2.09 Ga, which is interpreted as the age of contact metamorphism and emplacement of the intrusion.The Ni-Cu mineralization (disseminated mainly with subvertical and semi-massive to massive sulfide veins) is composed of pentlandite, chalcopyrite, pyrrhotite and rare pyrite. The SM and E1 sites contain Ni and Cu sulfide deposit with reserves estimated as more than 40 million tons grading 0.25% Ni and 0.22% Cu in the upper portion (Sama Nickel-CI, August 2013). The sulfide textures range from matrix ore, net-textured, droplets or breccia textures. Zones enriched in PGM, particularly Pd, are associated with the sulfides and several chromite bands are also present. These observations suggest that an immiscible sulfide liquid formed from a parental silicate liquid and percolated through the crystal pile. These sulfides mainly mantle origin were probably formed by injecting several magmas. However few of these sulfides may have formed by the assimilation of country rocks.The parental melt composition has a basalt rich MgO and low Ti and suggest Samapleu intrusions were formed by melting of the upper mantle under the influence of a mantle plume. Thus, during its ascent, magma has assimilated the granulites country rocks.