La géométrie actuelle de l'est du plateau Tibétain, constitué par le Songpan Ganze et les Longmen Shan, est probablement dictée par une différence de rhéologie entre le craton du Yangtze à l'est, et le Songpan Ganze à l'ouest, qui vient buter contre la marge du craton en réponse à la collision Inde-Asie. L'histoire géodynamique de la région a été reconstituée depuis le Néoprotérozoïque, afin d'évaluer l'influence des différents cycles orogéniques sur la structure thermique, minéralogique et chimique actuelle. L'étude des massifs cristallins bordant le craton du Yangtze et de l'ophiolite de San Dao Qiao a montré que durant le Néoprotérozoïque, le craton était bordé par une marge active, avec ouverture de bassins marginaux sous l'influence de panaches mantelliques. L'étude pétrologique et structurale du complexe métamorphique de Danba permet de déterminer que lors de l'orogénèse Indosinienne (200-180Ma), l'exhumation des niveaux structuraux profonds se produit par extrusion le long d'un grand chevauchement ductile. La position des granites du Songpan Ganze par rapport aux sutures au sein du plateau Tibétain permet de proposer un double retrait de slab sous le Songpan Ganze à la fin de l'orogénèse Indosinienne qui explique la diversité des granitoïdes. Ce double retrait de slab et la différence de réponse à la contrainte entre le Songpan Ganze et le craton du Yangtze a conduit à un déchirement de slab. La délamination complète de la partie mantellique de la lithosphère du Songpan Ganze à la fin de l'orogénèse Indosinienne peut expliquer l'accolement d'une lithosphère à croûte épaisse et manteau fin contre une lithosphère cratonisée à la bordure est du plateau Tibétain / The present geometry of the Eastern Tibetan plateau, made of the Songpan Ganze terrane and the Longmen Shan range, is probably due to a rheological contrast between the Yangtze craton to the East, and the Songpan Ganze, which bump into the craton margin in response to the India-Asia collision. We reconstituted the geodynamic evolution of the area from Neoproterozoic times to present to evaluate how the different orogenic cycles influence the thermal, mineralogical and chemical structures observed today. Studies of the crystalline massifs of the western margin of the Yangtze craton and of the San Dao Qiao ophiolite show that during the Neoproterozoïc times, the craton margin was a subduction zone with opening of marginal basin due to mantle plumes. Petrologic and structural studies of the Danba metamorphic complex allow determining that during the Indosinian orogeny (200-180 Ma), exhumation mechanism of the deep structural level of the complex is an extrusion along a ductile thrust. Plutons position relative to sutures zones in the Tibetan plateau lead to a model of double slab roll-back under the Songpan Ganze at the end of the Indosinian orogeny which explain the diversity of the granites. The double slab roll-back and the difference in deformation between the Songpan Ganze and the Yangtze craton lead to a slab tear along the craton margin. The complete delamination of the lithospheric mantle under the Songpan Ganze terrane can explain the present juxtaposition of a thick crust and thin mantle lithosphere against a cratonized one.

Sur la Plate-forme Est Européenne (PEE), des sédiments silicoclastiques néoprotérozoïques ont livré une faune animale édiacarienne type dans le bassin de Podolya. Sa géologie montre un domaine marin littoral et indiquent que cette faune vivait dans la zone euphotique. Situé en bordure du Bouclier Ukrainien, le bassin est resté à l'abri des événements tectoniques et sa subsidence a été faible, ce qui explique l’absence de métamorphisme et de processus liés à la diagenèse d’enfouissement. Ces conditions ont permis la préservation des fossiles d’animaux et des minéraux argileux. Ainsi, quatre couches riches minéraux interstratifiés (IS) ont permis d’identifier des bentonites i.e. des produits pyroclastiques altérés. Les zircons de la bentonite la plus récente, qui coiffe les niveaux fossilifères, ont été datés (238U/206Pb) à 557-555 Ma ; le macrobiota édiacarien de Podolya est donc plus âgé. De plus, les variations de teneurs en kaolinite dans la pile sédimentaire indiquent que le continent Baltica voisin (actuelle PEE), source du détritisme, a connu une succession de climats tempéré-chaud-tempéré. En accord avec les données paléomagnétiques, Baltica a donc migré depuis les hautes vers les basses latitudes avant d’amorcer un mouvement rétrograde. Les strates fossiles pauvres en kaolinite peuvent être corrélées avec une position de Baltica en latitude élevée, près de la bordure nord de Rodinia et du continent Avalon.Nos résultats permettent de situer les fossiles édiacariens de l'Ukraine sur l'échelle biochronostratigraphique mondiale, et de mieux comprendre les relations spatio-temporelles du biote de Podolya par rapport aux autres macrofaunes situées à proximité de Baltica à cette époque. Les nouvelles données et les morphologies primitives des fossiles de Podolya – d’ordinaire uniquement comparées à celles de la Mer Blanche (Russie) pourraient expliquer la ressemblance phylogénique entre le biote édiacarien d’Ukraine et certains macrofossiles d'Avalon. / On the East European Platform (EEP), Neoproterozoic siliciclastic sediments have revealed a typical animal fauna of Ediacaran in the Podolya basin. The geological data are typical of marine tidal domain and suggest that this fauna lived under a water depth that did not exceed the euphotic zone. After this period, the basin, located on the edge of the Ukrainian Shield, has remained safe from tectonic events and its subsidence was low, which explain that these deposits are unmetamorphosed and unaffected by processes of burial diagenesis. These conditions allowed both the preservation of animal fossils and argillaceous minerals. Thus, four levels rich in IS mixed-layers could be identified as bentonites, altered pyroclastic products. Zircons of the youngest bentonite, which caps the fossiliferous levels, have been dated (238U/206Pb ratio) to 556±1 Ma, so Podolya's ediacaran macrobiota is of older age. Moreover, the variations of the kaolinite content in sedimentary pile indicates the neighboring mainland of the Baltica micro-continent (current EEP), source of the detritism, has been subjected to temperate-warm-temperate climate cycle. According to the paleomagnetic data, this shows that Baltica migrated from high to low latitudes and followed a retrograde motion. The kaolinite-poor fossil stratas can be correlated with high latitude position of Baltica, close to the northern border of Rodinia and of Avalon micro-continent. Our results make it possible to better situate the Ediacarian fossils of Ukraine in relation to the global biochronostratigraphic scale, but also to better understand the spatial and temporal relationships of Podolya’s ediacaran biota compared to other faunas located in the vicinity of Baltica at this time. The new data and primitive morphologies of Podolya's fossils – usually compared to the only fossils of White Sea (Russia) might explain why Ediacaran biota from Podolya Basin has more phylogenic resemblance to some Avalon’s macrofossils.

Cette thèse de doctorat se focalise sur la fin du Précambrien, le Néoprotérozoïque, une période charnière dans lhistoire de la Terre, par létude dunités ophiolitiques datées entre 800 et 700 Ma. Les travaux présentés ici portent sur létude pétrographique, géochimique et magnétique des serpentinites de ces ophiolites. Associées à des sutures panafricaines en bordure des cratons ouest africain et amazonien, ces ophiolites sont les témoins des subductions et de la lithosphère océanique associées à la dislocation du supercontinent Rodinia. Létude de ces ophiolites permet de proposer des contextes de formation pour ces sections de lithosphère océanique. Une autre question à lorigine de ce travail était : Létude de la serpentinisation et de lhydrothermalisme associé permet-elle dapporter des contraintes sur le paléoenvironnement océanique ? Les travaux sur les serpentinites et les roches mafiques associées des unités ophiolitiques de lAraguaia belt (757 ± 49 Ma1, Brésil) constituent la première étude géochimique réalisée sur ces unités. La chimie des spinelles couplée à des travaux de modélisation géochimique, portant essentiellement sur les concentrations en REE, attestent dun protolithe hautement réfractaire, ayant enduré entre 14 et 24 % de fusion partielle. Ces travaux témoignent aussi de laffinité abyssale de ces serpentinites, confirmée par les signatures N-MORB et E-MORB des basaltes associés. Il apparait que la serpentinisation de ces unités sest probablement opérée en deux temps, en domaine océanique, puis par interaction avec des fluides dérivés des sédiments encaissants, aboutissant à de forts enrichissements en LILE, en B et en Li dans ces serpentinites. Finalement, nous proposons que ces sections de lithosphère océanique, ainsi que les métasédiments les abritant (Tocantins group), soient les reliques dune transition océan-continent (TOC) en bordure est du craton amazonien. Les études de terrain, pétrographiques et géochimiques sur les sections ophiolitiques de Khzama (762 ± 2 Ma2) et dAït Ahmane (Anti-Atlas, Maroc) ont dans un premier temps permis de confirmer le lien supposé entre ces deux ophiolites. Les spinelles des serpentinites de ces unités sont caractérisés par des Cr# très élevés et des Mg# bas témoignant dun protolithe ayant enduré des taux de fusion supérieurs à 25 %, confirmant leur affinité avec la zone de subduction anti-atlasique. Ceci est corroboré par de très faibles concentrations en éléments incompatibles comme Al, Ti, HREE et HFSE. Le contexte le plus probable concernant la genèse de ces sections de lithosphère est ainsi un même centre daccrétion arrière-arc intra-océanique, à la marge du supercontinent Rodinia. Létude comparative des serpentinites de ces ophiolites a aussi permis de mettre en évidence en évidence lintérêt des mesures magnétiques pour tracer le degré daltération des spinelles chromifères dans les serpentinites, approche pouvant être étendue à dautres types de roches. Notamment, nous montrons que la Cr-magnétite et la ferritchromite peuvent être identifiées à laide des mesures de susceptibilité magnétique en chauffe. Enfin, lassociation des méthodes magnétiques, pétrographiques et géochimiques nous permet de proposer un modèle concernant la formation des veines de magnétite massives de lunité dAït Ahmane Nord. Nous montrons que le triptyque : serpentinites et spinelles altérés et veines de magnétite centimétriques, constitue un système hydrothermal abyssal fossile, de type fumeur noir. Dans ce contexte, les compositions isotopiques en oxygène des veines de magnétite permettent de proposer une valeur du 18O des océans néoprotérozoïques profonds de -1.33 ± 0.98 (VSMOW), soit une valeur très similaire à lactuel (entre -1 et +1 VSMOW). Elle tranche aussi le débat sur lévolution du 18O des océans au cours des temps géologiques en attestant dune constance de celui-ci, au moins depuis le Néoprotérozoïque. / This Doctoral thesis focus on the end of the Precambrian, the Neoproterozoic, a pivotal period in the Earth history, by the study of ophiolitic units dated between 800 and 700 Ma. This work essentially deals with the petrography, geochemistry and magnetism of serpentinites from these ophiolites. They are associated with Panafrican orogenic belts along the West African and the Amazonian cratons and witnesses the subductions and the oceanic lithosphere associated to the break-up of the supercontinent Rodinia. The study of these neoproterozoic ophiolites allowed us to propose the formation settings for these sections of oceanic lithosphere. Another question behind this work is: Does the study of serpentinization and associated hydrothermalism allows one to provide constraints on the oceanic paleoenvironment? Work on the serpentinites and associated mafic rocks from the Araguaia belt ophiolitic units (757 ± 49 Ma1, Brazil) constitute the first geochemical study realized on these units. The Cr-spinel chemistry coupled with geochemical modeling, concerning essentially the REE concentrations, attest to a highly refractory protolith that endured between 14 and 24% of partial melting. This work also indicate an abyssal affinity (i.e. MOR rather than SSZ) of these serpentinites, which is confirmed by the N-MORB and E-MORB geochemical signature of the associated basalts. It appears that the serpentinization of these units probably took place in two steps, first in oceanic domain and then by interaction with fluids derived from the surrounding sediments after obduction, leading to strong LILE, B and Li enrichments in the serpentinites. Finally, we propose two potential settings concerning the origin of the sections of oceanic lithosphere presently found in the Araguaia belt: (1) an ocean-continent transition or (2) slices of a more mature lithosphere trapped into an accretionary wedge. Fieldwork, petrography and geochemical analysis on serpentinites from the Khzama (762± 2 Ma²) and Aït Ahmane ophiolitic sections (Anti-Atlas, Morocco) firstly allowed to confirm the supposed link between these two ophiolites. Cr-spinels in serpentinites from these units are characterized by very high Cr# and low Mg# testifying of a protolith having endured partial melting greater the 25%, confirming their affinity with the anti-atlasic subduction zone. This is corroborated by very low incompatible element concentrations such as Al, Ti, HREE and HFSE. Thus, the most likely setting for the genesis of these sections of lithosphere is a same intra-oceanic back-arc spreading center at the margin of the Rodinia supercontinent. The comparative study of all studied serpentinites from Neoproterozoic ophiolites in different settings also demonstrates the ability of magnetic measurements in monitoring the Cr-spinel alteration degree, a method which can be extended to other types of rocks. In particular, we show that Cr-magnetite and ferritchromite can be identified using thermomagnetic curves. Finally, the association of magnetic, petrographic and geochemical methods allows us to propose a model concerning the formation of the massive magnetite veins of the North Aït Ahmane unit. We show that the triptych consisting in: altered serpentinites, spinels and centimetric magnetite veins, results from a fossil, black smoker type, abyssal hydrothermal system. In this context, the oxygen isotopic compositions of the magnetite veins provide a 18O value of the deep Neoproterozoic oceans of -1.33 ± 0.98 (VSMOW), a value that is very similar to the current one (between -1 and +1 VSMOW). It also settles the debate on the evolution of the 18O of the oceans during geological time, attesting of its consistency, at least since the Neoproterozoic.

Cette thèse de doctorat se focalise sur la fin du Précambrien, le Néoprotérozoïque, une période charnière dans l'histoire de la Terre, par l'étude d'unités ophiolitiques datées entre 800 et 700 Ma. Les travaux présentés ici portent sur l'étude pétrographique, géochimique et magnétique des serpentinites de ces ophiolites. Associées à des sutures panafricaines en bordure des cratons ouest africain et amazonien, ces ophiolites sont des vestiges des subductions et de la lithosphère océanique associées à la dislocation du supercontinent Rodinia. L'étude de ces ophiolites permet de proposer des contextes de formation pour ces sections de lithosphère océanique. Une autre question à l'origine de ce travail était : L'étude de la serpentinisation et de l'hydrothermalisme associé permet-elle d'apporter des contraintes sur le paléoenvironnement océanique ? / This Doctoral thesis focus on the end of the Precambrian, the Neoproterozoic, a pivotal period in the Earth history, by the study of ophiolitic units dated between 800 and 700 Ma. This work essentially deals with the petrography, geochemistry and magnetism of serpentinites from these ophiolites. They are associated with Panafrican orogenic belts along the West African and the Amazonian cratons and witnesses the subductions and the oceanic lithosphere associated to the break-up of the supercontinent Rodinia. The study of these neoproterozoic ophiolites allowed us to propose the formation settings for these sections of oceanic lithosphere. Another question behind this work is: Does the study of serpentinization and associated hydrothermalism allows one to provide constraints on the oceanic paleoenvironment?

Le massif du Mayo Kebbi au sud-ouest du Tchad est localisé entre le craton du Congo au Sud, le craton Ouest Africain à l'Ouest et le Métacraton du Sahara à l'Est. Formé au cours de l'orogenèse panafricaine, entre 800 et 570 Ma, il est constitué de deux ceintures de roches vertes (Zalbi et Goueygoudoum), trois complexes magmatiques (Chutes Gauthiot, Léré et Figuil) et des intrusions post-tectoniques distingués sur la base de leurs caractères structuraux, pétrologiques, géochimiques et géochronologiques. L'évolution géodynamique de ce massif comprend les phases suivantes:Phase 1: Mise en place d'un complexe mafique et intermédiaire (CMI) dont la métadiorite de Boloro datée à 748 ± 4 Ma (U-Pb sur zircon). Cette métadiorite, riche en terres rares, se caractérise par LaN/YbN ~ 12, Sr/Y > 32, teneurs en LILE, Cr, Ni élevées et des anomalies négatives en Nb-Ta. Ces caractéristiques sont attribuées à la fusion partielle de la plaque océanique plongeante et interaction des magmas produits avec le coin mantellique au cours de leur ascension.Phase 2: Mise en place des métagabbros et métabasaltes (700 ± 10 Ma: U-Pb sur zircon) de la série métavolcano-sédimentaire de Zalbi. Ces roches sont caractérisées par un découplage LILE/HFSE, des anomalies négatives en Nb-Ta et des rapports LaN/YbN indiquant un fractionnement faible à modéré des terres rares. En particulier, leurs caractères géochimiques sont similaires à ceux des bassins arrière-arcs modernes. La signature isotopique en Sr et Nd de ces roches exclut toute contamination par une croûte continentale ancienne au moment de leur mise en place. CMI et série métavolcano-sédimentaires, regroupés dans le cadre des ceintures de roches vertes, représentent ainsi une accrétion juvénile en contextes d'arc insulaire/bassin arrière-arc.Phase 3: La métadiorite quartzique syntectonique du complexe magmatique des chutes Gauthiot (665 ± 1 Ma: âge U-Pb sur zircon, Penaye et al., 2006) correspond à la mise en place de magmas contemporains d'une première collision, qui implique le massif du Mayo Kebbi et le bloc rigide de l'Adamaoua-Yadé à l'Est. Cet évènement marque le début de la fermeture du bassin arrière-arc de Zalbi et d'un épaississement crustal.Phase 4 : L'épaississement est responsable de la différentiation intracrustale par fusion partielle des roches accrétées au cours des phases précédentes à la base de l'arc. Pendant cette phase se mettent en place des magmas tonalitiques, dont la tonalite à hornblende-biotite de Guegou (complexe magmatique de Léré) datée à 647 ± 5 Ma (U-Pb sur zircon). Les magmas produits ont des caractères de magmas TTG et laissent un résidu à grenat à la base de la croûte continentale.Phase 5: La tonalite syntectonique du complexe magmatique de Figuil, datée à 618 ± 6 Ma (U-Pb sur zircon), se distingue par eNd initial = -3 et 87Sr/86Sr initial = 0,7073. Les signatures isotopiques de cette tonalite démontrent l'implication dans le magmatisme d'une croûte Pré-Néoprotérozoïque. Elle est contemporaine d'une deuxième collision qui fait intervenir le massif du Mayo Kebbi et le domaine Occidental de la Ceinture Orogénique d'Afrique Centrale.Phase 6: La mise en place du granite de type A de Zabili à 567 ± 10 Ma (âge U-Pb sur zircon) est associée aux dernières manifestations magmatiques du cycle orogénique panafricain (intrusions post-tectoniques). Les caractères géochimiques (appauvrissement extrême en Sr, Eu, Ca, Mg, Ni) et isotopiques (eNd initial = +3 à +7) de ce granite indiquent une origine par cristallisation fractionnée à partir de magmas d'origine mantellique et contamination de ceux-ci au cours de leur mise en place dans la croûte supérieure par une composante crustale ancienne / The Mayo Kebbi massif (south-western Chad) is located between the Congo craton, the West African craton and the Saharan Metacraton. It consists of two greenstone belts (Zalbi and Goueygoudoum), three magmatic complexes (Gauthiot falls, Lere, Figuil) and post-tectonic intrusions distinguished on the basis of their structural, petrological, geochemical and geochronological characteristics. The geodynamic evolution of this massif includes the following phases:Phase 1: Emplacement of a Mafic to Intermediate Plutonic (MIP) complex. Boloro metadiorite, which belongs to this complex, is dated at 748 ± 4 Ma (U-Pb zircon age). This metadiorite is enriched in REE and characterized by LaN/YbN ~ 12, Sr/Y > 32, high LILE, Cr and Ni contents but negative anomalies in Nb-Ta. These features are attributed to partial melting of the slab followed by interaction of the produced magmas with the mantle wedge during their ascent.Phase 2: Emplacement of metagabbros and metabasalts (700 ± 10 Ma: U-Pb zircon age) of the Zalbi metavolcanic-sedimentary group. These rocks are characterized by a decoupling of LILE and HFSE, negative Nb-Ta anomalies, weak to moderate LREE fractionation relative to HREE. In particular, their geochemical characteristics are similar to modern back-arc basins. The isotopic compositions of Sr and Nd of these rocks preclude contamination by old continental crust of the related magmas during their emplacement. Accordingly, the MIP complex and the Zalbi metavolcanic-sedimentary group are associated to juvenile accretion in an island arc/back-arc basin tectonic setting.Phase 3: The syntectonic quartz metadiorite of Gauthiot Falls magmatic complex (665 ± 1 Ma: U-Pb zircon age, Penaye et al., 2006) is emplaced during a first collision event, which involves the Mayo Kebbi massif and the Adamaoua-Yade domain to the east. This event marks the beginning of the closure of the Zalbi back-arc basin and crustal thickening.Phase 4: The thickening is responsible of intra-crustal differentiation by partial melting of rocks accreted during the previous phases at the base of the arc. During this phase, several tonalitic intrusions are emplaced, including hornblende-biotite tonalites of Gauthiot Falls and Guegou tonalite (Lere magmatic complex). The latter is dated at 647 ± 5 Ma (U-Pb zircon age). The produced magmas have typical features of TTG magmas, leaving a garnet bearing residue at the base of the continental crust.Phase 5: The syntectonic tonalite of Figuil magmatic complex dated at 618 ± 6 Ma (U-Pb zircon age), is characterized by initial ?Nd = -3 and initial 87Sr/86Sr = 0.7073 attesting for the involvement of pre-Neoproterozoic crust on its origin. It marks a second collision event between the Mayo Kebbi massif and the Western domain of the Central African Orogenic Belt to the west.Phase 6: The Zabili A-type granite emplaced at 567 ± 10 Ma (U-Pb zircon age) and is related to the last magmatic events of the Pan-African orogenic cycle (post-tectonic intrusions). The geochemical (low Sr, Eu, Ca, Mg, Ni) and isotopic compositions (initial ?Nd = +3 à +7) of this granite point to an origin involving extreme fractionation of mantle-derived magmas which interacted with an old crustal component during their emplacement in the upper continental crust

Située dans la partie occidentale de la République Centrafricaine, la zone d’étude (Fig.1 et 18), correspond à trois domaines géotectoniques : le domaine NW et SE, le domaine central et le domaine méridional. Le domaine NW et SE ou la nappe panafricaine des Gbayas (640 Ma), est caractérisé par une succession d’activités magmatiques et de granulites. Le mouvement tectonique affectant ce domaine est principalement latéral ( vers le S et SW). Le domaine central, constitué d’un socle éburnéen (2400-2200 Ma) et de sa couverture paléoprotérozoïque métasédimentaire à métavolcanite (1800 Ma environs), est dominé par des mouvements verticaux.Le dernier domaine comporte, une triade de roches (métatillite, cipolin, métasilexite) néoprotérozoïques, associées au dépôts du bassin de Bangui, est coiffée par une formation sédimentaire. S’agirait-il de deux domaines paléogéographiques (central et méridional) juxtaposés ? La lithologie et la lithostratigraphie de ces deux précédentes zones posent toujours des problèmes d’âges.). Les métatillites situés à la partie basale des dépôts du bassin de Bangui (domaine méridional), nous ont poussé à vérifier les traces de l’événement mondial qui est la glaciation néoprotérozoïque, en réalisant des analyses géochimiques au ∂18O et ∂13C. Ces trois domaines portent les empreintes de quatre à trois phases de déformation panafricaine. Des fortes valeurs d’aimentation (≤ 5 A/m ) mesurées sur certaines roches issues de cette zone pourraient être associées à la grande anomalie magnétique observée mondialement (satellitaire et au sol ) en République Centrafrique. / Located in the western part of the Central African Republic, the study area (Fig. 1 and 18), corresponding to three geotectonic areas: NW and SE area, central area and the southern area. The NW and SE domain or Pan Gbayas of water (640 Ma) is characterized by a succession of magmatic activity and granulites. The tectonic movement affecting this area is mainly lateral (to the S and SW). The central domain consists of a Eburnean basement (2400-2200 Ma) and its Paleoproterozoic metasedimentary to metavolcanic coverage (around 1800 Ma) is dominated by vertical movements.The latter area includes a triad of rocks (métatillite, cipolin, métasilexite) Neoproterozoic, associated with basin deposits Bangui, is capped by a Stack. Would it two paleogeographic domains (central and southern) side by side? Lithology and lithostratigraphy of the two previous areas still pose problems for ages.). The métatillites located at the basal part of Bangui Basin (southern area) deposits, we drove to check the traces of the global event that is Neoproterozoic glaciation, conducting geochemical analyzes ∂ 18O and ∂ 13C. These three areas are the fingerprints of four three-phase deformation of Pan. Strong values of magnetization (≤ 5 A / m) measured on some rocks from this area may be associated with high magnetic anomaly observed worldwide (satellite and ground) in the Central African Republic.

L’acidification des océans provoquée par l’absorption du CO2 atmosphérique par l’eau de merest devenue une préoccupation écologique majeure et menace déjà les organismes calcifiants. Suiteà la révolution industrielle, le pH de l’océan de surface a diminué de 0,1 unité-pH. En revanche, celuides eaux profondes reste peu documenté. Les isotopes du bore (11B) dans les carbonatesbiogéniques se sont révélés être un puissant outil géochimique pour la reconstitution du pH, mais n’apas encore été appliqué aux coraux profonds. Un travail analytique sur MC-ICPMS Neptune et uneanalyse géochimique de ces coraux ont été effectués afin de reconstituer et quantifier l’acidificationdes océans. De même, la valeur 11B de l’eau de mer utilisée pour calculer les paléo-pH a étérevisitée et l’homogénéité des océans vérifiée.L’analyse de deux colonies modernes de Lophelia pertusa et Madrepora oculata a permis dequantifier un taux d’acidification pendant la fin du XXème siècle pour les eaux de sub-surface en mer deNorvège et cela après établissement d’une calibration expérimentale à partir de coraux de culture.L’analyse géochimique des coraux profonds a mis en évidence un effet vital lié à la physiologie quidoit être considéré pour quantifier avec précision la variabilité du pH. Celui-ci peut être en partiecorrigé par une analyse statistique des isotopes stables B, C et O. Cette étude a aussi révélél’influence de l’hydrodynamique régionale. Enfin les variations naturelles du pH pendant l’Holocène etle Dernier Maximum Glaciaire sur des coraux profonds fossiles méditerranéens ont été établies etcelles pendant l’aube de l’explosion de la diversité biologique. / Ocean acidification is caused by the absorption of rising atmospheric CO2 by seawater andrepresents a major environmental issue. Since the beginning of the industrial era, seawater pH hasdecreased by 0.1 pH units and is already threatening calcifying organisms. Boron isotopes (11B) haveproved to be a powerful geochemical tool for the reconstruction of pH variations, but has not yet beenapplied to deep-sea corals (DSC). Accurate and precise measurements of boron isotopes in coralsand seawaters were performed in order to measure small pH variations.The technique of pH reconstruction based on boron isotopes (pH-11B) was used on two specimens of the DSC Madrepora oculata and Lophelia pertusa collected alive in the Norwegian Sea and spanning an age of 40 (3) and 67 (3) years, respectively. Acidification rates were calculated by applying a new pH-11B calibration obtained from the geochemical analysis M. oculata and L. pertusa samples cultured under different pCO2 conditions. The contribution of a biological-related vital effect on d11B was observed at macrometer scale, and a correction was finally suggested based on oxygen and carbon isotopes. Overall, the coral δ 11B-based reconstructions show a pH decrease in the Norwegian Sea since the 1940s, which seems to be related to the local hydrodynamics. The pH-11B technique was also applied to fossil DSC fragments from two “on-mound sediment cores” retrieved in the Siculo-Tunisian Strait with the aim to reconstruct the pH during the Last Glacial Maximum and the Holocene periods. Finally, well-preserved limestone samples from the stratigraphic sequence Nama (551-543 Ma) in Namibia were investigated for 11B to study the pH variations at the beginning of the Cambrian evolutive radiation.

Le Granite Passa Três est situé à l'Est de l'Etat du Paraná, au Sud du Brésil, et est allongé selon une direction NNE-SSW. Sa mise en place se fait au cœur des metapélites mesoprotérozoïques du Groupe Açungui (Province Mantiqueira). La minéralisation d’or du Granite Passa Três est composée par des veines de quartz contenant des quantités variables de fluorite, sulfures et carbonates. Les objectifs principaux de ce travail de thèse sont : de comprendre le modèle de formation du système de veines minéralisées en prenant en compte les relations entre magmatisme, hydrothermalisme, déformation et minéralogie à la fois dans l’espace et dans le temps ; la caractérisation de la nature, de la source et des conditions de dépôt des fluides ; et la caractérisation du modèle métallogénique de ce gisement singulier. Pour arriver à ces objectifs, les méthodes utilisées seront, en sus de la géologie structurale et de terrain : la pétrographie, la géochronologie U-Pb (LA-ICP-MS) sur zircon et 40Ar-39Ar sur muscovite, la microscopie électronique à balayage (MEB), la microsonde électronique, la fluorescence X (XFR), l’analyse isotopique du soufre (δ34S) et l’analyse microthermométrique et RAMAN des inclusions fluides. Les données structurales ont montré la coexistence de deux systèmes principaux de filons minéralisés, l’un N-S et l’autre E-W, avec des pendages de 60-75°W et 45-70°S, respectivement. Les deux systèmes sont interprétés comme contemporains et conjugués. Les corps minéralisés forment des géométries sigmoïdales qui résultent de l’ouverture en pull-aparts résultant de mouvements en faille normale le long de plans de glissement à faible pendage. Le fort pendage des structures minéralisées s’explique par l’enveloppe globale formée par la succession des pull-aparts. Quatre étapes minéralogiques sont à l’origine de la formation du système minéralisé : phase 1 [qtz 1 + fl], phase 2a [qtz 2 + py 2a ± or ± cpy ± aik ± fl ± sph ± musc], phase 2b [qtz 2 + py 2b + or + cpy + aik + ank ± sph ± fl ± musc] et phase 3 [qtz 3 + ank + calc + molyb ± aik ± musc ± fl]. L’or se trouve dans la forme d’or invisible et d’or natif dans des fractures qui affectent les pyrites des phases 2a et b, systématiquement associé avec la chalcopyrite et l’aikinite. L’altération associée à la minéralisation inclue des assemblages composés par muscovite/quartz/pyrite (altération du type greisen) et séricite/carbonate/clinochlore (altération phyllique). Les valeurs δ34S des pyrites (de -0.1‰ à 1.1‰) indiquant que le soufre du dépôt peut être d’origine magmatique. Cette hypothèse est en accord avec l’observation systématique, dans les parties supérieures du granite (sondage et niveaux supérieurs de la mine), de structures caractéristiques de transition magmatique-hydrothermale comme des systèmes aplo-pegmatitiques, des veines de quartz à bordure de K-feldspath, des concentrations de quartz de type stockscheider et des textures de solidification unilatérales (UST). Les résultats de géochronologie confirment cette hypothèse avec des âges U-Pb sur zircon (611.9±4.7 et 611.9±5.6 Ma pour le granite à grain moyen (GEM) et le microgranite (GEF) et 40Ar-39Ar sur muscovite (veines à bordure de K-feldspath : 612.9±2 à 608.8±2 Ma ; veines minéralisées : 611.7±2 à 608.8±2 Ma ; veines de quartz précoces : 608.4±2 Ma) très proches. Ces âges obtenus indiquent que la mise-en-place du granite, l’exsolution du fluide magmatique-hydrothermal et la formation des veines de quartz aurifères ont été réalisées pendant un écart de temps de 5 Ma, entre 613 et 608 Ma. La minéralisation (611 à 608 Ma) contemporaine de la cristallisation du granite (612 à 610 Ma), l’association de l’or avec des minéraux de bismuth (aikinite), la démonstration du contrôle structural sur la formation des veines et les évidences de transition magmatique-hydrothermale en domaine de coupole granitique montrent que le dépôt d’or du Granite Passa Três partage plusieurs similitudes avec les dépôts du type intrusion-related. / The Passa Três Granite is situated in southern Brazil (Paraná State) and presents a NNE-SSW elongated shape. This intrusion is emplaced within metapelites of the Mesoproterozoic Açungui Group (Ribeira Belt, Mantiqueira Province), between the N40E trending Morro Agudo and Lancinha faults. Gold mineralisation is composed of centimetric to metric quartz veins with fluorite, sulphides and carbonates. The main objectives of this work are i) to understand the model of formation of the mineralised veins systems taking into account the relationships between magmatism, hydrothermalism, deformation and mineralogy in space and time; ii) the characterization of the nature, source and emplacement conditions of the ore fluids; and iii) the characterization of a metallogenic model for this singular deposit. In order to reach these purposes, the methods to be applied include, beyond the structural geology and field works: petrography, U-Pb zircon (LA-ICP-MS) and 40Ar-39Ar muscovite geochronology, scanning electron microscopy (SEM), electron-microprobe analyses (EPMA), X-ray fluorescence (XRF), isotopic analysis of sulphur (δ34S), and microthermometric and Raman analysis of fluid inclusions. Structural data showed the coexistence of two major normal mineralised vein systems, one N-S and the other one E-W, with dips of 60-75ºW and 45-70ºS, respectively. Both systems are interpreted to be contemporaneous and conjugated. Orebodies form sigmoidal geometries that resulted of the opening of pull-aparts as a consequence of the normal movements along low-angle fault planes. High-angle dip of the global mineralised structures is explained by the succession of the pull-aparts. Four mineralogical stages resulted in the formation of the mineralised system: phase 1 [quartz 1 + fluorite], phase 2a [quartz 2 + pyrite 2a ± gold ± chalcopyrite ± aikinite ± fluorite ± sphalerite ± muscovite], phase 2b [quartz 2 + pyrite 2b + gold + chalcopyrite + aikinite + ankerite ± sphalerite ± fluorite ± muscovite] and phase 3 [quartz 3 + ankerite + calcite + molybdenite ± aikinite ± muscovite ± fluorite]. Gold occurs as invisible gold and as native grains within fractures that affect pyrite 2a and 2b, commonly associated with chalcopyrite and aikinite. Alteration related to the mineralisation includes muscovite/quartz/pyrite (greisen type alteration) and sericite/carbonato/clinochlore (phyllic alteration) assemblages. The δ34S values of pyrite crystals (from -0.1‰ to 1.1‰) indicate that the sulphur in this deposit may have a magmatic origin. This hypothesis agrees with the systematic observation, within the upper part of the granite (drill holes and superior levels of the mine), of structures typical of magmatic-hydrothermal transition such as aplite-pegmatite systems, quartz veins with K-feldspar border, quartz concentration of stockscheider type and unilateral solidification textures (UST). Geochronological data confirm this hypothesis with U-Pb zircon ages (611.9±4.7 and 611.9±5.6 Ma for medium grained granite facies (GEM) and microgranite (GEF), respectively) and 40Ar-39Ar muscovite dating (veins with K-feldspar border: 612.9±2 to 608.8±2 Ma; mineralised veins: 611.7±2 to 608.8±2 Ma; barren vein: 608.4±2 Ma), that are very close. These ages indicate that the granite emplacement, the magmatic-hydrothermal fluid release and the formation of gold-bearing quartz veins occur during a time lapse of approximately 5 Ma, between 613 and 608 Ma. The mineralisation (611 to 608 Ma) coeval to granite crystallization (612 to 610 Ma), the association of gold with Bi minerals (aikinite), the strong structural control for veins and magmatic-hydrothermal transition features at the roof of a small granitic intrusion suggest that the Passa Três gold deposit shares several similarities with intrusion-related gold deposits.

Dans le Jbel Saghro (Anti-Atlas oriental, Maroc), deux évènements tectono-magmatiques ont été reconnus et mis en relation avec les processus hydrothermaux. Le socle sédimentaire Néoprotérozoïque moyen a été affecté par une déformation ductile faible, sous le contrôle d'une direction de raccourcissement orientée ca. NW-SE, responsable de la formation de grands plis et d'une schistosité plan axial, d'accidents décrochants dextres N070-090°E, de chevauchements localisés et de la mise en place de plutons granodioritiques syntectoniques. Le deuxième évènement se caractérise par l'instauration d'un important volcano-plutonisme acide Néoprotérozoïque supérieur associé au dépôt des principales minéralisations à Au-Ag du secteur. A Kelâa M'Gouna, cet épisode a été rattaché à la formation d'une caldera ignimbritique. Bien que chacun des dépôts hydrothermaux présente des spécificités particulières, toutes les structures minéralisées se sont formées en réponse à une direction de raccourcissement orientée ca. WNW-ESE, la même qui contrôle la mise en place du volcanisme ignimbritique.

La tsavorite, grossulaire vert à V-Cr-Mn, est contenue dans des gneiss et roches calco-silicatées graphiteux, souvent associés à des marbres dolomitiques, et appartenant à la ceinture métamorphique néoprotérozoïque mozambicaine. La tsavorite se trouve soit dans des nodules ou des veines de quartz (gisements primaires), soit dans des placers (gisements secondaires). L'étude minéralogique des tsavorites propose un nouveau protocole de certification de leur origine géographique, à partir du rapport V/Cr, de la teneur en Mn et du [delta]18 O. L'étude des gisements de Lemshuku et Namalulu en Tanzanie montre que le métamorphisme des protolithes sédimentaires riches en matière organique et évaporites s'est effectué à P = 7,0 ± 0,4 kbar et T = 677 ± 14°C, à 634 ± 22 Ma (datation U-Th-Pb sur monazite). Le bâti métamorphique s'est refroidi vers 500 Ma (datation 40Ar-39Ar sur muscovite). Deux stades de métasomatose sont reliés à la formation de la tsavorite : (i) une métasomatose de diffusion formant les nodules à P = 5,0-7,4 kbar et T = 580-691°C; (ii) une métasomatose calcique d'infiltration contemporaine de la formation des veines de quartz à P = 3,6-4,9 kbar et T = 505-587°C. Ces dernières sont datées in situ par la méthode Sm-Nd à 606 ± 36 Ma. Les évaporites continentales, déposées dans une sabkha de côte marine avec des sédiments silico-calcaires, sont transformées en tsavorite dans le cas des nodules, alors que les sels fondus sont associés à la formation des veines de quartz. Les minéralisations sont contrôlées par la lithostratigraphie et la tectonique / Tsavorite, a (V, Cr, Mn)-bearing green grossular, is hosted by graphitic gneisses or calc-silicates, often asssociated with dolomitic marbles, and belonging to the Metamorphic Neoproterozoic Mozambique Belt. Tsavorite is found either as nodules or in quartz veins (primary deposits), or in placers (secondary deposits). The mineralogical study of tsavorites suggests a new protocol to certificate their geographical origin, based on the V/Cr ratio, Mn content and delta18O. The study of the Lemshuku and Namalulu deposits in Tanzania has shown that the metamorphism of organic matter-rich and evaporites-rich sedimentary protoliths occurred at P = 7.0 ± 0.4 kbar and T = 677 ± 14°C, at 634 ± 22 Ma (U-Th-Pb dating on monazite). The metamorphic series cooled down at around 500 Ma (40Ar-39Ar dating on muscovite). Two metasomatic stages are linked to the formation of tsavorite : (i) diffusion metasomatism forming nodules at P = 5.0-7.4 kbar and T = 580-691°C; (ii) calcitic infiltration metasomatism forming quartz veins at P = 3.6-4.9 kbar and T = 505-587°C. These last have been dated in situ with Sm-Nd dating at 606 ± 36 Ma. Continental evaporites, deposited in a coastal marine sabkha with (Si, Ca)-bearing sediments, transformed into tsavorite in the case of the nodules, while the molten salts are associated with the formation of the quartz veins. The mineralisations are controlled by lithostratigraphy and structure