Th. univ.--Géol.--Rennes 1, 1991. / Bibliogr. p. 159-173. Résumé en français.

Dans le but de tester la capacité des komatiites à préserver leur composition géochimique et isotopique (Sr,Nd, 0) primaire, caractéristique du manteau archéen, les coulées basaltiques et komatiitiques des ceintures de roches vertes de l'Abitibi et de Barberton ont été étudiées. . Les komatiites peu altérées ont des compositions géochimiques compatibles avec le fractionnement de l'olivine; seuls les éléments alcalins sont mobilisés. Dans les komatiites plus altérées, les concentrations en High Field Strength Element (HFSE) par rapport aux Terres Rares (REE) produisent des anomalies variables à l'intérieur des coulées. Ces anomalies sont produites par le fractionnement des phases mantelliques de haute pression eVou la mobilité de ces éléments par les fluides hydrothermaux. ' Les mobilités géochimiques et les perturbations tardives des systèmes isotopiques (Sr, Nd, 0) à l'échelle de la roche totale sont expliquées par des processus d'échange isotopique et par le fractionnement tardif des éléments en traces. Afin de déterminer la composition isotopique initiale de ces coulées * komatiitiques, les compositions isotopiques en Néodyme et Oxygène ont été * mesurées sur des minéraux primaires. A partir de ces données, il apparait que la source des komatiites d'Alexo (Abitibi) à une valeur ENd(T) supérieure à celle obtenue sur les basaltes. Ces différences isotopiques en neodyme s'intègrent dans un modèle de plume mantellique pour la genèse des komatiites. De même, les pyroxènes de Barberton de la formation de Weltevreden ont une valeur ENd (T) systématiquement supérieure ou égale aux valeurs obtenues sur roche totale dans les autres formations. Les principaux facteurs qui contrôlent les mobilités géochimiques dans les komatiites altérées sont (1) la* composition du fluide, (2) leurs faibles concentrations initiales en éléments en traces, (3) la nature des phases secondaires qui concentrent les éléments en traces et (4) leur texture.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The Rhyacian Serra das Pipocas Greenstone Belt, is part of Archean/Proterozoic terrene of Cearà Central Domain, in the Setentrional portion of Borborema Province. It is located in Southwestern CearÃ, between the municipalities of Boa Viagem, IndependÃncia, Tauà and Pedra Branca. Geological mapping techniques, thin and polished sections petrography, mineral chemistry, lithogeochemistry, and geochronology have been useful in the distinction of the first Greenstone Belt sequence in CearÃ. The metavolcanic-sedimentary sequence is composed of metasedimentary rocks, marly psammite-pelite, containing alternation of mafic-ultramafic volcanic floods, tholeiitic and komatiitic, respectively, and meta-acidic rocks. The komatiitic meta-ultramafic floods are composed of chlorite-anthophyllite-actinolite-tremolite schist displaying acicular texture, or not, occuring discontinuously near the bottom of the sequence. The tholeiitic metamafic rocks are mainly represented by garnet amphibolites, which continuously extend 30km in length by 500m â 1km wide. Basic and acidic metatuffs, metacherts, and banded iron formation are alternated with amphibolites, which sometimes are deeply hydrotermalized. Metasedimentary rocks are mainly terrigenous, containing biotite, kyanite; however, occasional centimetric alternation of calc-silicatic rocks are observed. These lithotypes are cutted off by mafic-ultramafic intrusions, metagranodiorites and metabasic dykes. The lithological association has been developed in a extensional enviroment, probably a back-arc basin, where the komatiitic rocks Mg-Bearing schists display a transition from Munro-type to Barbeton-type, while the tholeiitic metabasalts (amphibolites) are iron-magnesium-rich. Regarding the structural geology, the area is caracterized by penetrative polyphasic strain, occurred during Brasiliano, with tight, isoclinal and recumbent folds, in addition to thrust faults and shear zones. The thrust faults are best recognized, especially, in the contact between the metavolcanic-sedimentary sequence and granite-gneiss-migmatite of Cruzeta Complex; also, between the mafic-ultramafic subunits. The metamorphic grade of the lithological association varies from high greenschist facies to high amphibolite facies, contrasting with Cruzeta Complex units, which are frequently migmatized. Besides, during the Brasiliano orogenesis, leucocratic granites have been intruded along the border zones of the oldest granites (2181,4Â4.4), near the Queimadas thrust fault, there are deeply hydrotemalized rocks, displaying silicification, potassification, chloritization, and carbonation, sulphidation is also present, and they may contain some mineralisation such as copper-gold Volcanic-hosted Massive Sulfide or auriferous lodes, because this association occurs near the silicified zones and also in shear zones. / O Greenstone Belt Serra das Pipocas, de idade riaciana, està inserido no NÃcleo Arqueano/Paleoproterozoico do DomÃnio Cearà Central, na porÃÃo Setentrional da ProvÃncia Borborema. Encontra-se na porÃÃo sudoeste do Estado do CearÃ, entre os municÃpios de Boa Viagem, IndependÃncia Tauà e Pedra Branca. TÃcnicas de mapeamento geolÃgico, anÃlise petrogrÃfica, atravÃs de estudos de seÃÃes delgadas e polidas, quÃmica mineral, litogeoquÃmica e geocronologia auxiliaram para a distinÃÃo desta primeira sequÃncia do tipo Greenstone Belt no CearÃ. A sequÃncia metavulcanossedimentar à composta por rochas metassedimentares psamo-pelito-margosos, contendo intercalaÃÃes de derrames vulcÃnicos metamÃfico-ultramÃficos de natureza toleÃtica e komatiÃtica, respectivamente, e meta-Ãcidas. Os derrames metaultramÃficos komatiÃticos sÃo constituÃdos por clorita-antofilita-actinolita/tremolita xisto, com texturas aciculares ou nÃo, ocorrendo de maneira descontÃnua prÃximo à base da sequÃncia. As rochas metamÃficas de natureza toleÃticas sÃo representadas principalmente por anfibolitos granadÃferos, que se estendem, de maneira descontÃnua, por uma faixa com comprimento da ordem de 30km e largura entre 500m e 1km. Metatufos bÃsicos a Ãcidos, metacherts e formaÃÃes ferrÃferas bandadas ocorrem intercaladas a estes anfibolitos, que se encontram por vezes, fortemente hidrotermalizados. As rochas metassedimentares sÃo principalmente de natureza terrÃgena, contendo biotita, cianita, mas podem apresentar ocasionais intercalaÃÃes centimÃtricas de calcissilicÃticas. Esses litotipos sÃo recortados por intrusÃes metamÃfica-ultramÃficas, metagranodioritos e dique metabÃsico. Toda a associaÃÃo litolÃgica desenvolveu-se ambiente extensional, provavelmente do tipo retro arco, cujas rochas komatiÃticas (xistos magnesianos) encontradas apresentam transiÃÃo entre os tipos Munro e Barbeton, enquanto os metabasaltos toleÃticos (anfibolitos) exibem alto teor de ferro e magnÃsio. Estruturalmente, a Ãrea à marcada por deformaÃÃes polifÃsicas penetrativas, ocorridas no Brasiliano, com dobras isoclinais apertadas, recumbentes, alÃm de falhamentos de empurrÃo e cisalhamento dÃctil. Esses falhamentos sÃo reconhecidos, sobretudo, no contato entre esta sequÃncia metavulcanossedimentar e as rochas granito-gnÃissico-migmatÃticas do Complexo Cruzeta e entre as subunidades dominadas pelas rochas ultramÃficas e mÃficas. O grau metamÃrfico das associaÃÃes litolÃgicas à variÃvel, indo da fÃcies xisto verde alto a anfibolito alto, o que contrasta com as unidades do Complexo Cruzeta que se encontra frequentemente migmatizadas. Durante o evento Brasiliano houve tambÃm a intrusÃo dos leucogranitos. Nas bordas dos corpos intrusivos riacianos, prÃximos à zona de empurrÃo Queimadas, hà presenÃas de rochas fortemente hidrotermalizadas, marcadas por silicificaÃÃo, potassificaÃÃo, cloritizaÃÃo e carbonataÃÃo. Estas sÃo acompanhadas de sulfetaÃÃo, sendo hospedeiras de possÃveis mineralizaÃÃes de cobre e ouro do tipo Sulfetos Massivos VulcanogÃnicos ou mesmo lodes aurÃferos, uma vez que esta associaÃÃo ocorre junto Ãs zonas silicificadas ao longo de cisalhamento.

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 ".

Le plateau Caraïbe s'est formé, sans doute dans le Pacifique, par la fusion de la tête d'un panache mantellique. Il s'est ensuite accrété autour des Caraïbes et sur la côte ouest de l'Amérique du sud. Nous avons étudié des échantillons de l'île de Curaçao et de la ride de Béata, dans les Caraïbes, et de l'île de Gorgona dans le Pacifique. Ces échantillons sont des roches volcaniques (basaltes, komatiites et picrites) ou plutoniques (gabbros, dolérites, dunites et wehrlites). Nos méthodes sont celles de la pétrologie et de la géochimie élémentaire et isotopique (Nd, Sr, O).<br />La ride de Béata est formée de gabbros et de dolérites. Ces roches, comme celles de Curaçao, dérivent de liquides basaltiques et montrent des spectres de terres rares (TR) plats. Leur source est isotopiquement appauvrie. L'âge des roches de Béata suggère une longue histoire magmatique pour la formation du plateau en trois épisodes (90 Ma, 76 Ma et 55 Ma).<br />Toutes les roches plutoniques de Gorgona (gabbros, dunites et wehrlites) dérivent de liquides basaltiques montrant des spectres de TR plats ou appauvris en TR légères. Les picrites et les komatiites dérivent de liquides ultra-magnésiens appauvris ou très appauvris en TR légères. Les compositions isotopiques de Nd indiquent deux sources mantelliques : une appauvrie et une plus enrichie (epsilon Nd +10 et +6). La similitude des rapports d'éléments incompatibles et des compositions isotopiques suggère que certaines roches plutoniques dérivent par différenciation des liquides komatiitiques. Ces magmas se mettent ensuite en place dans des sills à faible profondeur.<br />Les conclusions principales sont :<br />(a) le système d'alimentation du plateau est complexe<br />(b) les liquides parents sont hétérogènes : ultra-magnésiens ou basaltiques, appauvris ou non en éléments incompatibles. La source comprend un composant enrichi et un composant appauvri.<br />(c) la tête du panache est zonée. Ceci est lié au processus de fusion partielle. Au cœur, de haute température, les liquides ultra-magnésiens se forment. Un processus de fusion fractionnée avancé permet de former des liquides très appauvris et l'échantillonnage du composant appauvri. Dans les bordures, plus froides, les liquides basaltiques se forment par des taux de fusion fractionnée moindres, ce qui favorise l'échantillonnage du composant enrichi. Ces liquides sont ensuite homogénéisés et acquièrent des signatures géochimiques uniformes.