Les processus d’anatéxie représentent la première étape dans la genèse des granites. La fusion partielle de la croûte inférieure peut produire des structures leucocrates à signatures chimiques particulières, très différentes. Par conséquent le lien qui existe entre certaines migmatites et les granites crûstaux peut être ambigu. Ce projet de thèse est une étude de l’évolution des processus d’anatexie au sein des métapelites de la formation de Bandelierkop dans le Zone Marginale Sud de la Ceinture du Limpopo en Afrique du Sud. Ce travail comprend une étude complête du métamorphisme, de la géochimie et de la géochronologie des paragneiss granulitiques de deux carrières dans la zone nord de la Zone Marginal Sud, la carrière de Bandelierkop et la carrière de Brakspruit, où la fusion partielle d’une croûte néoarchéenne peut être observée. Le projet a pour but de répondre à deux problématiques principales: (1) contraindre de manière précise les conditions et l’âge de l’épisode métamorphique de la Zone Marginale Sud, avec ce que cela implique pour la géodynamique archéenne, (2) comprendre les réactions de fusion partielle en absence de fluide et leur contrôle sur la chimie des migmatites et le liens qui existent entre les leucosomes, la source, le liquide de fusion et les granites de type S. Les informations P-T-t enregistrées dans les métapelites de la formation de Bandelierkop, contraintes par des diagrammes d’équilibre de phase ainsi que de la géochronologie sur zircon, donnent une idée sur les processus de différentiation crustale dans la croûte inférieure. Les roches des deux carrières enregistrent les conditions de pic de métamorphisme de 840-860 oC et 9-11 kbar a c. 2.71 Ga. Cet épisode est accompagné d’une production importante de leucosome (L1). Des leucosomes de seconde génération (L2) sont produits pendant la décompression à 6-7 kbar. La fin de l’épisode métamorphique est marquée par la transition granulites/amphibolites (< 640 oC) à c. 2.68 Ga. L’âge de dépôt maximum (c. 2.73 Ga) des zircons détritiques dans les métapelites indique un enfouissement rapide ( 0.17 cm.y-1). L’ensemble de ces données montre que la Zone Marginale Sud contient des sédiments déposés dans des conditions de marge active durant un phénomène de convergence. Les métapelites ont par conséquent subi leur métamorphisme et leur fusion partielle durant une collision continentale le long de la marge nord du craton du Kaapvaal à c. 2.7 Ga. Les formations leucocrates générées le long du trajet P-T-t possèdent une signature géochimique spécifique caractérisée par une teneur en K2O et FeO+MgO faible et une teneur élevée en CaO. La combinaison des observations de terrains, de la cartographie chimique et des analyses géochimiques permet de conclure que la majeure partie des leucosomes (L1) cristallisent avant le pic de métamorphisme après extraction du liquide de la source. En s’appuyant sur le laboratoire naturel qu’est la Zone Marginale Sud et utilisant une approche modélisatrice, cette étude présente les détails de la formation des leucosomes. Ce travail démontre que la formation de leucosomes pauvres en potassium dans les sédiments de la croûte inférieure et les processus qui contrôlent la chimie du résidu et des granites de type S sont les différences des volumes d’équilibration et l’hétérogénéité de la source couplées avec des pertes de liquide et diffusion de l’eau dans les structures d’anatexies / Anatexis is the first step in granite genesis. Partial melting in the lower crust may produce leucoratic features of unusual chemical compositions, very different from the final products of crustal differentiation. Therefore, the links that exists between some migmatites and crustal-derived granites can be ambiguous. This study is an investigation of the anatectic history of a high-grade terrain: the Southern Marginal Zone of the Limpopo Belt (SMZ), north to the Kaapvaal Craton in South Africa. The work involved an integrated field, metamorphic, geochemical and geochronogical study of the metasedimentary granulites from two separate quarries in the northern zone of the Southern Marginal Zone, the Bandelierkop quarry and the Brakspruit quarry, where Neoarchean high-grade partial melting features can be observed. The project has aimed to address two main issues: (1) to accurately constrain the pressure temperature conditions and the age of the metamorphic episode in the SMZ, with implication for the geodynamic processes near the end of the Archean, (2) to investigate the fluid-absent partial melting reactions that control formation of K2O-poor leucosomes and to understand the chemical relationships in the system source-leucosome-melt–S-type granite. The P-T-t record retained in the Bandelierkop Formation metapelites, constrained by phase equilibria modelling as well as zircon LA-ICP-MS geochronology, gives an insight into crustal differentiation processes in the lower crust. Rocks in both quarries indicate high-temperature metamorphism episodes with peak conditions of 840-860 oC and 9-11 kbar at c. 2.71 Ga with formation of leucosomes (L1) during the prograde path. Minor leucocratic features (L2) were produced during decompression to 6-7 kbar. The end of the metamorphic event is marked by the granulites/amphibolites facies transition (< 640 oC) at c. 2.68 Ga. The maximum deposit age for the detrital zircons in the metapelites (c. 2.73 Ga) indicates a rapid burial process ( 0.17 cm.y-1). Those evidences strongly support that the Southern Marginal Zone contains sediments deposited in an active margin during convergence, and that the metapelites were metamorphosed and partially melted as a consequence of continental collision along the northern margin of the Kaapvaal Craton at c. 2.7 Ga. The leucocratic features generated along this P-T-t path display an unusual chemistry with low K2O and FeO+MgO content and high CaO content. The combination of field observations, chemical mapping and geochemical analyses leads to the conclusion the major part of the leucosomes (L1) crystallized prior to syn-peak of metamorphism concurrent with melt extraction from the source. This study documents the details of leucosomes formation using field observations in the Southern Marginal Zone and numerical modelling. This work demonstrates that the formation of K2O-poor leucosome in the metasedimentary lower crust is controlled by the difference in volume of equilibration and heterogeneities within the migmatites. The partial melting of the source coupled with melt loss and water diffusivity within the melt transfer site is a potential mechanism to explain the chemical link in the system residuum–melt–S-type granite

Les plus anciens gisements d’uranium connus sur Terre sont les gisements de type paléo-placer hôtes de conglomérats à cailloux de quartz d’âge compris entre 3,09 et 2,2 Ga. Ces gisements représentent les reliques de l’ancienne croûte continentale archéenne maintenant érodée. L’origine de leurs concentrations primaires, correspondant à des accumulations de grains détritiques d’uraninite, est toujours sujette à controverse et la nature et les processus de formation des roches sources archéennes demeurent incertains.Ce travail présente l’analyse minéralogique et géochimique détaillée des minéralisations de différents paléo-placers (Witwatersrand en Afrique du Sud, Elliot Lake au Canada et séries Jatuliennes en Russie) ainsi que de granitoïdes archéens et paléoprotérozoïques enrichis en uranium (séries granitiques calco-alcalines à potassiques du craton de Kénéma Man en Guinée, granites tardi-orogéniques du craton de Pilbara en Australie Occidentale, pegmatite peralumineuse de Tanco du Bouclier Canadien et pegmatites à uraninite du Bouclier Baltique en Finlande et Russie). L’étude comparative de ces roches uranifères échantillonnées tout autour du globe prouve à la fois i) l’existence précoce (>3,1 Ga) de granitoïdes différenciés produits par la fusion partielle d’une croûte pré-enrichie tels que des granites peralumineux ou de type S, ii) nécessairement la présence d’un mécanisme permettant de produire ce type de granites comme les zones de subduction ou de collision générées par le mouvement des plaques tectoniques, iii) l’origine magmatique des uraninites thorifères des paléo-placers, iv) la présence d’une atmosphère réductrice avant 2,2 Ga permettant la préservation des uraninites durant leur transport, v) et finalement l’augmentation de l’oxygène libre dans l’atmosphère paléo-protérozoïque à partir de 2,2 Ga provoquant la disparition des paléo-placers uranifères en faveur de l’altération et de l’oxydation des concentrations préexistantes, de la remobilisation de l’uranium et de la formation de dépôts secondaires / The oldest known uranium deposits on the Earth are the paleoplacer-type deposits hosted in quartz-pebble conglomerates from 3.09 to 2.2 Ga in age. These deposits are representative of the ancient Archean continental crust now eroded. The origin of the primary ores corresponding to accumulation of detrital uraninite is still controversy and the nature and forming processes of the Archean source rocks remain uncertain.This work provides the detail mineralogical and geochemical analysis of mineralization from different paleoplacer-type deposits (Witwatersrand in South Africa, Elliot Lake in Canada and the Jatulian series in Russia) and from Archean and Paleoproterozoic U-enriched granitoids (calco-alkaline to potassic granite series from the Kenema Man Craton in Guinea, late-orogenic granites from the Pilbara Craton in West Australia, the Tanco pegmatite from the Canadian Shield and uraninite bearing pegmatites from the Baltic Shield in Finland and Russia). The comparative study of these worldwide uraniferous rocks prove either i) the existence of highly differentiated granitoids produced by the partial melting of a pre-enriched crust as peraluminous and S-type granites in early time (>3.1 Ga), ii) obviously the presence of an effective mechanism to produce such granites as tectonic plate systems with subduction or collisional zones, iii) the magmatic origin of the thorian uraninites in paleoplacers, iv) the efficiency of a reductive atmosphere prior to 2.2 Ga permitting the preservation of uraninite during transportation, v) and finally the rise of the oxygen-free level in the paleoproterozoic atmosphere providing the disappearance of uraniferous paleoplacers in favour of weathering, oxidation of pre-existing concentrations, remobilization of uranium and formation of secondary deposits

Les découvertes de systèmes hydrothermaux marins ont permis de dire qu'ils réunissaient les conditions favorables à l'apparition des premières formes de vie car des concentrations appréciables en N2, CO2, H2S, CH4, C2H6 et C3H8 ainsi que des quantités détectables (10-9 mol) de n-alcanes de poids moléculaire élevé (C16-C29) ont été mesurées dans les fluides hydrothermaux de la ride médio-Atlantique. Les premières formes de vie étaient sans doute des êtres microbiens simples et unicellulaires qui ont pu trouver dans les composés organiques l'énergie nécessaire à leur évolution. Les systèmes hydrothermaux marins peuvent avoir constitués un environnement favorable à l'apparition de la vie car ces systèmes sont caractérisés par des fumeurs noirs et des fumeurs blancs avec un écosystème indépendant de l'énergie solaire où vivent les organismes les plus primitifs trouvés dans les environnements actuels, les hyperthermophiles. Ces arguments sont très importants en ce qui concerne les conditions qui régnaient à l'Archéen. Les systèmes hydrothermaux Archéens sont les seuls environnements où la vie primitive a pu être protégée des impacts des météorites et de la vaporisation partielle de l'océan. Ces systèmes sont compatibles avec l'origine et l'évolution de la vie. Les études expérimentales, sur la synthèse et la stabilité des composés prébiotiques dans des conditions hydrothermales sont couplées aux études théoriques en thermodynamique permises par les travaux de mesure expérimentales. L'origine abiogéniques des composés organiques azotés dans les conditions hydrothermales est primordiale dans l'histoire de la Terre / Hydrothermal Systems discovery involve it gather favorable conditions to act for the appearing of the first living shape, because significant concentrations in N2, CO2, H2S, CH4, C2H6 and C3H8 and detectable quantities (10-9 mol) of heavy weights n-alcanes (C19-C29) were measured in hydrothermal fluids of the mid-Atlantic ridge. The first living shape were without no doubt simple or unicellular microbes being which finding in organic compounds the satisfying energize for their evolution. Hydrothermal systems could have constitute a favorable environment for the appearing of life because these systems are characterized by black smokers and white smokers with an ecosystems independent of solar energize where the most primitives organisms live, found in actual environments, the hyperthermophiles. These arguments are very important concerning the conditions ruling in Archean. The hydrothermal systems of Archean were the only environment where the primitive life was protect of meteoritic impact and partial vaporization of the ocean. These systems are compatible with origin and evolution of life. The experimental study, on the synthesis and stability of prebiotic compounds in hydrothermal conditions are gathered with thermodynamic studies permit by the works of experimental measures. Abiogenic origin of nitrogen organic compounds in hydrothermal conditions is primordial in the history of the Earth

Les komatiites sont des roches volcaniques ultrabasiques caractéristiques de l'Archéen et du Protérozoïque. Nous présentons ici une étude de la pétrogénèse des komatiites de la ceinture de Barberton en Afrique du Sud. Celle-ci comprend un modèle de fusion original bâti à partir de la constatation expérimentale qu'à très forte profondeur (P>13GPa), les liquides komatiitiques sont plus denses que la péridotite solide et donc ne peuvent pas s'échapper de leur source. Nous proposons que la fusion des sources des komatiites de Barberton ait commencée à une pression supérieure à 13GPa dans le manteau mais que les liquides produits soient restés retenus dans les sources jusqu'à ce que celles-ci n'aient dépassé, au cours de leur remonté, la limite de densité à laquelle le liquide devient moins dense que le résidu solide (à ~13GPa). Alors, les liquides auraient commencé à quitter leur source, d'abord doucement, puis de plus en plus vite alors que la différence de densité entre le liquide et le résidu solide s'accroissait. Les komatiites appauvries en Al, qui sont les plus abondantes à Barberton, auraient été produites par les premiers liquides qui ont quitté la source peu après le franchissement de la limite de densité. Les liquides qui quittèrent ensuite cette même source à moins forte pression, auraient formé les komatiites enrichies en Al. Les komatiites non-appauvries en Al auraient été produites par le même mécanisme mais par des sources de température potentielle plus forte. Une étude parallèle des trois systèmes isotopiques Sm-Nd, Lu-Hf et Re-Os nous a permis de contraindre l'histoire chimique des sources de komatiites de Barberton. Les systèmes Sm-Nd et Lu-Hf indiquent des sources appauvries et le système Re-Os une source chondritique. Nous proposons que les sources des komatiites aient été appauvries par l'extraction de croûte, mais qu'ensuite, leur composition en Re et Os aient été ramenées à leur valeur chondritique par le dernier épisode massif d‟accrétion de la Terre : « le vernis tardif ». / Komatiites are ultrabasic volcanic rocks characteristic of the Archean and Proterozoic eras. In this study, we investigate the petrogenesis of the komatiites of the Barberton greenstone belt in South Africa. We present an original melting model developed on the experimental observation that, at great depths (P>13GPa), komatiitic liquids are denser than solid peridotite, and therefore cannot escape their source. We propose that the fusion of the sources of Barberton komatiites began at pressures greater than 13GPa in the mantle but that the liquids produced were retained in the sources until they crossed, during their ascent, the density limit at which the liquid becomes less dense than the residue (at ~13GPa). Then, the liquids would have started to escape their source, slowly at first, and faster and faster as the density contrast between liquid and solid residue increased. Al-depleted komatiites, which are the most common type in the Barberton belt, were produced as the first liquids that escaped the source soon after they crossed the density limit. The liquids that later escaped the same source at shallower depth, formed Al-enriched komatiites. Al-undepleted komatiites were produced by the same mechanism but from hotter sources. From complementary studies of the three isotopic systems Sm-Nd, Lu-Hf and Re-Os, we constrained the chemical history of the sources of Barberton komatiites. The Sm-Nd and Lu-Hf systems indicate depleted sources whereas the Re-Os system indicates a chondritic source. We propose that the sources of the komatiites had become depleted by the extraction of early crust, and that their compositions in Re and Os were then reset to their chondritic value by contamination by material from the last massive accretion stage of the Earth: “the late veneer”.

La formation de la croûte continentale est l'un des problèmes majeurs posés aux géoscientifiques. Parmi eux, le géologue peut apporter des éléments de réponse fondamentaux, c'est effectivement lui qui " image " la surface de la croûte au travers de la carte et en retrace les principaux " actes fondateurs " au travers des reconstitutions lithostratigraphiques. Une fois ces cadres posés, la réflexion porte à la fois sur les mécanismes qui ont produit la matière et ceux qui l'ont façonnée, qu'il s'agisse de phénomènes chimiques (magmatisme, hydrothermalisme) ou physiques (déformation, métamorphisme). L'objet de ce mémoire est de tenter de comprendre quels processus ont opéré durant les grandes étapes de la formation de la croûte archéenne de la partie SW de l'Afrique de l'Ouest, à partir des informations collectées dans le cadre de projets de cartographie du BRGM dans l'est et le centre de la Guinée (sud-est Guinée, 1998-1999 ; nord-est Guinée, 1998-1999 ; centre Guinée, 2001-2003). L'approche est essentiellement magmatologique, avec comme objectifs de cerner l'origine des magmas et leurs mécanismes de différenciation. Dans ce but, une démarche systématique est largement utilisée, qui s'appuie sur une comparaison entre les " signatures " géochimiques des roches archéennes et celles de roches modernes, ainsi que sur une mesure de l'état de fractionnement des sources des magmas archéens relativement au manteau primordial et aux sources des magmas modernes. Dans le SW de l'Afrique de l'Ouest, la formation et la différenciation du craton archéen (le domaine de Kénéma-Man) a procédé en quatre étapes majeures : 1/ paléoarchéenne (~ 3,5 Ga) ; 2/ léonienne (~ 3,1-2,95 Ga) ; 3/ libérienne (~ 2,9-2,8 Ga) ; 4/ tardiéburnéenne (~ 2,1-2 Ga). L'étape paléoarchéenne est principalement marquée par la mise en place de granitoïdes assez potassiques, aux signatures géochimiques communes de magmas produits par fusion à haute pression de matériaux basiques (ou " slab melts "). A la même époque, des roches basiques sont effectivement subductées, éclogitisées, puis stockées dans le manteau sous-continental, et c'est seulement au Mésozoïque (~ 100-200 Ma) que des kimberlites du Sierra Leone raméneront en surface ces témoins de " slabs " archéens, dont la plupart sont profondément contaminés par les magmas kimberlitiques (Barth et al., 2002b). Les signatures géochimiques des granitoïdes permettent de les interpréter comme des produits de la fusion partielle à faible degré d'un matériau basaltique primordial dont pourraient témoigner un ou deux rares échantillons d'éclogite ayant échappé à la contamination par les kimberlites. L'étape léonienne se traduit par la mise en place d'un ensemble de roches magmatiques basaltiques (greenstone) à acides (gneiss, granitoïdes), rarement ultramafiques, et de roches sédimentaires (quartzites, Fe-quartzites, paragneiss ...). Le point essentiel est la signature clairement orogénique de certaines roches basaltiques qui suggère le fonctionnement d'une subduction " froide " (ou tout au moins " tiède ") comparable aux subductions actuelles. Par ailleurs, le magmatisme léonien porte la trace de la permanence d'un manteau primordial à l'aplomb du craton et d'une différenciation possible des magmas vers des termes intermédiaires et acides dont certains semblent largement contaminés par la croûte paléoarchéenne. En Guinée comme en Côte d'Ivoire (Kouamélan et al., 1997a-b), l'étape libérienne est essentiellement une période de différenciation crustale, sans indice d'une accrétion significative. Quelques rares roches basiques témoignent de la permanence d'un manteau primordial à l'aplomb du craton, mais plus de 99% des roches libériennes visibles en surface sont acides. Les granitoïdes, souvent assez potassiques et particulièrement riches en éléments incompatibles (Th, terres rares légères ...), sont les plus abondants et des migmatites leur sont souvent étoitement associées. Parmi les granitoïdes, des charnockites constituent un type subordonné, mais qui témoigne des conditions de haute température probablement à l'origine de l'événement libérien. Celui-ci est interpété comme un épisode de fusion généralisé de la croûte, en conditions sous-saturées en H2O, ayant permis la production des granites riches en éléments incompatibles par fusion partielle à taux limité de précurseurs acides paléoarchéens à léoniens. Le moteur thermique de cet événement pourrait être l'injection de magmas mafiques en base de croûte, mais ce point reste à étayer. Le dernier événement " orogénique " subi par le craton est une remobilisation partielle au Paléoprotérozoïque supérieur (événement tardi-éburnéen), associée à une tectonique décrochante liée à la collision entre la croûte birimienne (~ 2,2-2,1 Ga) à peine achevée et le bloc archéen. En prélude à cet événement, un magmatisme juvénile se développe à la marge du craton qui associe des laves ultramafiques (komatiites) et mafiques (tholéiites). Là encore, les magmas semblent largement alimentés par un réservoir mantellique primordial qui recycle partiellement un constituant sélectivement appauvri en Th interprété comme l'héritage de " slabs " précédemment subductés. Finalement, telle qu'en témoigne sa composition de surface, la croûte supérieure archéenne d'Afrique de l'ouest apparaît un peu plus acide et très légèrement moins mafique que la moyenne proposée pour la croûte continentale supérieure moyenne (Taylor et MacLennan, 1985). Néanmoins, ces différences ne peuvent en expliquer d'autres, qui portent spécifiquement sur les éléments incompatibles. En premier lieu, la croûte archéenne d'Afrique de l'ouest apparaît quatre fois plus pauvre en Ta et Nb et significativement plus fractionnée en terres rares lourdes et plus enrichie en terres rares légères que la croûte supéreure moyenne. Elle est également plus riche en Ba et Th. Globalement, les processus archéens ont permis la production d'une croûte supérieure très proche de la croûte moyenne et globalement granodioritique, mais cette croûte archéenne présente une signature géochimique spécifique, plus " orogénique " que celle de la croûte moyenne, et où l'effet du slab melting transparaît nettement.

Les veines sont parmi les structures les plus communes et les mieux développées le long des zones de cisaillement. Dans la ceinture de roches vertes de l'Abitibi (Canada), des systèmes de veines bien exposés le long de la zone de cisaillement Porcupine-Destor permettent d'étudier les conditions de contraintes dans lesquelles les veines se sont mises en place. Les systèmes de veines ont pu être caractérisés en examinant la texture, la géométrie, la distribution, l'espacement, l'épaisseur, et la longueur des veines, ce qui a permis de déterminer la surpression de fluide. La surpression de fluide moyenne pour l'un des systèmes de veines est estimée à 42 MPa, ce qui correspond à une profondeur de mise en place de 2.7 km. Ces estimations ont permis de modéliser l'état des contraintes lors de la phase de compression régionale. Les contrastes de compétence génèrent de fortes perturbations des contraintes le long de la zone de cisaillement. Dans la séquence de roches, la zone de cisaillement Porcupine-Destor agit comme une unité lithologique de faible compétence et génère une zone de faibles contraintes très favorable à la formation de veines. Vingt-cinq kilomètres plus à l'est, les veines se sont mises en place dans un contexte de faille-valve à fonctionnement cyclique; ceci indique que les veines résultent de la perturbation temporaire de l'état de contraintes lors de ruptures sismiques. Ces deux mécanismes de perturbation de la contrainte sont favorables à la formation de veines le long des zones de cisaillement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Veines, Zones de cisaillement, Contraintes, Contraste de compétence, Abitibi.

L'Archéen, de 4 à 2,5 Ga, est la période qui a connu les plus grands bouleversements géologiques et biologiques de l'histoire de la Terre : formation des continents, transition d'une tectonique à composante verticale vers une tectonique des plaques horizontale, apparition de la vie, ... Le but de cette thèse est d'étudier les conditions environnementales de la Terre à l'Archéen, par l'analyse des compositions isotopiques de métaux de transition (Fe, Zn) de roches provenant principalement de la province d'Isua au Groenland (3,8 Ga). Après avoir adapté le protocole de séparation du Fe, Cu, Zn à des échantillons riches en Fe, nous avons acquis les données par spectrométrie de masse à source plasma et à multicollection MC-ICPMS. Nous nous sommes d'abord intéressés au processus de serpentinisation de la croûte océanique, réaction produisant à la fois des nutriments pour la vie (CH 4 , H 2 ) et des minéraux catalyseurs (mackinawite) de la formation abiotique d'acides aminés, molécules du vivant. L'affleurement d'Isua comporte une unité ophiolitique présentant les serpentinites les plus anciennes (3.81-3.70 Ga) : leur analyse permet d'appréhender la réaction de serpentinisation à l'Archéen. Les résultats obtenus pour la composition isotopique du zinc dans ces roches et dans des serpentinites modernes ont permis d'établir une correspondance entre le processus de serpentinisation à Isua et la mise en place de volcans de boues de serpentinites à l'aplomb de la fosse des Mariannes. Nous avons ainsi pu identifier Isua comme une zone d'arrière-arc de subduction océanique, lieu d'une serpentinisation produisant des fluides de température variable (100-300°C) et de pH alcalin (9-12). Nous montrons que cette configuration atypique réunissant serpentinisation, fluides alcalins et édifices volcaniques est favorable à l'émergence du vivant. Nous avons ensuite analysé de nombreux échantillons de formations de fer rubané (BIFs), sédiments propres à l'Archéen et au début du Protérozoïque. L'évolution de la composition isotopique du zinc de ces échantillons au cours du temps a permis d'établir une chronologie de l'émersion des continents.Nos résultats sont en faveur d'une émersion débutant il y a 2,9 Ga. Enfin, nos données nous informent sur la colonisation des continents émergés par la vie à 2,6 Ga et sur la pédogenèse de sols archéens comportant un horizon organique.

Le socle de Finlande orientale est formé de trois grands ensembles archéens, typiques des associations "Granites-greenstone" de ~ a degré métamorphique: - Les gneiss gr~s (2,9 - 2,7 Ga); - Les ceintures de roches vertes (2,65 Ga); - Les granitoIdes -"tardifs" (2,5 - 2,4 Ga). Ce travail, consacré à l'étude du magmatisme tardif, constitue un élément d'une démarche globale qui tente de retracer l' histoire géologique de ce segment de croûte. L'exposé s'articule en quatre parties: 1 - Une présentation sommaire des diverses formations qui composent le socle 'de Finlande orientale. 2 - La mise en évidence, la caractérisation pétrographique, géochimique et isotopique des plutonites tardives. 3 - L'étude du fractionnement géochimique afin d'expliquer la pétrogenèse des roches considérées. 4 Une synthèse fixant les contraintes pour l'élaboration d'un modèle dynamique. Parmi l'ensemble des résultats, nous retiendrons les principaux: * mise en évidence * de deux périodes magmatiques distinctes, tardi- mise en place des ceintures. * la première période datée à 2,5 Ga, se manifeste * par un plutonisme granodioritique (type Arola), * par un volcanisme intermédiaire à acide ( type Luoma, cycle volcanique supérieur des ceintures). * Le magma parent des granodiorites d'Arola résulte d'un processus de fusion des gneiss anciens ; magma qui subit ensuite une évolution par cristallisation fractionnée. Une partie du magma est affectée par des phénomènes de contamination (assimilation de roches amphibolitiques des ceintures et calcitisation). * Le second épisode magmatique daté à 2,4 Ga, se traduit par l'intrusion de petits massifs leucogranitiques (type Arola). Les roches très homogènes, montrent des caractères géochimiques tout à fait semblables à divers autres leucogranites, quelques soient leur âge et leur position géographique ... * L'origine de ce magmatisme est expliquée par de faibles taux de fusion partielle de la croûte continentale ancienne. * L'accrétion de la croûte continentale de Finlande orientale s'opère en deux étapes principales: d'abord formation des gneiss gris à partir du manteau selon un processus en deux temps (manteau croûte basal tique gneiss) . Ensui te formation des granitoïdes "tardifs" par palingenèse de la croûte précédemment constituée.

Les komatiites ont souvent été considérées comme reflétant directement les compositions chimiques et isotopiques de leurs sources mantelliques. Cependant, l'utilisation de ces roches pour reconstituer la composition du manteau archéen apparaît abusive du fait que les komatiites montrent toutes des recristallisations métamorphiques, ce qui laisse subsister un doute profond quant à la préservation de leurs caractéristiques primaires. La possibilité d'une modification profonde des signatures isotopiques ainsi que des autres caractéristiques chimiques (incluant des éléments réputés immobiles, tels que les Terres Rares) a été démontrée à partir des coulées komatiitiques à textures spinifex de la ceinture de roches vertes de Kuhmo-Tipasjarvi (Finlande) dont l'âge est de 2.66 Ga. Ces coulées ont subi un métamorphisme dans le faciès amphibolite de bas degré, parfois accompagné de phénomènes de carbonatation et d'albitisation. Un tel métamorphisme est responsable de nombreuses anomalies dans la distribution des éléments majeurs et en traces (en particulier des Terres Rares). Les échantillons analysés définissent une "isochrone" Sm-Nd donnant un âge beaucoup plus jeune que l'âge réel de mise en place, et qui représente plutôt l'âge des recristallisations métamorphiques. Les rapports Sm-Nd des roches, la géochimie des éléments majeurs et en traces, ainsi que les rapports isotopiques de l'oxygène sont directement corrélés avec les proportions modales de minéraux secondaires. Comme l'âge du métamorphisme (Svécokarélien) est beaucoup plus récent que celui d'emplacement des coulées (900 Ma), la recristallisation a eu des conséquences profondes sur la détermination de eNd et eSr. En conclusion c'est avec énormément de prudence et de suspicion qu'il faut utiliser les méta-komatiites comme des indicateurs "fiables" des caractéristiques isotopiques du manteau archéen.

Le Bloc du Gaviao situé à l'ouest du craton de Sao Francisco (BahiaBrésil), enregistre les âges les plus anciens de l'Amérique du Sud. Grâce aux datations 207Pb/2o6Pb sur monozircon et monazite, aux données isotopiques du Sr et 1 du Nd et aux modélisations géochimiques des sources, trois domaines ont pu être 1 distingués: 1) Un domaine archéen juvénile constitué de gneiss gris (massif de Bernada) qui a été extrait du manteau vers 3,3 Ga. 2) Un domaine archéen recyclé, ou juvénile avec contamination crustale, constitué de gneiss gris trondhjémitiques (massif d'Aracatu) et d'orthogneiss monzogranitiques calco-alcalins riches en potassium (massifs de Mariana et d'Eixo). Les âges sont, respectivement, de 3240 ± 10,.3259 ± 7 et 3158 ± 5 Ma et les âgés-modèles Nd varient de 3,3 à 3,7 Ga. Le massif d'Eixo est recoupé par des granites alcalins vers 2,5 Ga. 3) Un domaine protérozoïque inférieur recyclé, représenté principalement par les granites peralumineux d'Umburanas dont les âges des zircons hérités sont compris entre 2780 ± 6 et 3130 ± 7 Ma tandis que l'âge monazite est de 2049 ± 6 Ma. Des granites cal co-alcalins riches en potassium recoupent le massif d'Aracatu à 2135 ± 4 Ma et le massif de Mariana à 1944 ± 7 Ma. Le massif de Serra da Franga, un granite de même nature, a été daté par monozircon à 2039 ± 11 Ma. La présence d'événements plus récents a été détectée à travers la datation des monazites du massif d'Aracatu (1735 ± 5 Ma) et l'influence thermique de l'orogenèse brésilienne à partir de datations Rb-Sr sur biotites et roches totales des* massifs de Serra do Eixo (533 ± 11 Ma) et d'Aracatu (508± 10 Ma) Le Bloc du Gaviao est l'exemple d'une croûte continentale archéenne qui a été recyclée par des mécanismes de migmatisation et d'anatexie liés à l'épaississement crustal résultant de l'orogenèse transamazonienne (2,0-2,1 Ga).