Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-22Bitstream added on 2014-06-13T19:33:39Z : No. of bitstreams: 1 torres_m_me_rcla.pdf: 1805669 bytes, checksum: d973e91da82ae1928d863d8f021b62ab (MD5) / A área de ocorrência de rochas basálticas, objeto do estudo da presente dissertação, está localizada no noroeste do Estado de São Paulo, no Município de Araçatuba. Os estudos das rochas basáticas da Formação Serra Geral, da área em questão, abrangeram trabalhos de campo e de laboratório. Os trabalhos de campo compreenderam levantamentos de superfície e de subsuperfície, através da perfuração do poço profundo - PMA. As amostragens de superfície ocorreram em cavas de antigas pedreiras desativadas e em afloramentos do leito do Ribeirão Baguaçu. Em subsuperfície, foram coletadas 490 amostras de calha de rochas basálticas da Formação Serra Geral, em intervalos regulares de 2 metros, até a profundidade de 980 metros. Os estudos desenvolvidos, a partir das amostras de calha, permitiram a identificação de uma sucessão de 27 derrames, com espessuras que variam entre 10 e 84 metros, que edificaram o pacote vulcânico, atravessado pela perfuração do poço PMA. A classificação e nomenclatura, baseada em critérios químicos, revelaram, não somente, a natureza toleítica das rochas estudadas mas, também, que a maioria dessas rochas são representadas predominantemente por basaltos e andesi-basaltos. A partir das concentrações de elementos maiores, menores, dos teores de TiO2 e de elementos traços incompatíveis, bem como dos padrões de abundância de elementos terras raras, essas rochas vulcânicas foram divididas em dois grupos a saber: Paranapanema e Pitanga (Peate et al, 1992). / The area of occurrence of basaltic rocks, object of these studies, is located in the northwest of the State of São Paulo, in the Araçatuba City. The studies of the basaltic rocks of the Serra Geral Formation, of the area in question, has enclosed laboratory and field works. The field works had understood surveys surface and of subsurface, through the borehole s samplings, cutting through 980 m of basaltic rocks (deep well PMA). The samplings of surface had occurred on disabled stone pits of old quarries and outcrops of the of the Baguaçu s stream s bed . In subsurface, 490 samples of basaltic rocks of the Serra Geral Formation had been collected, in regular intervals of 2 meters, until the depth of 980 meters. The developed studies had allowed the identification of a succession of 27 basaltic flows, with thicknesses that vary between 10 and 84 meters, that had built the volcanic sequence, crossed for the drilling s deep well PMA. The classification and nomenclature, based on chemical criteria, had revelead, not only, the tholeiitic nature of the studied rocks but, also, that the majority of these rocks is predominantly represented by basalts and andesi-basalts. From the concentrations of larger and minors elements, of tenors of TiO2 and incompatible trace elements, as well as of the standards of abundance of REE, these volcanic rocks had been divided in two groups: Paranapanema and Pitanga.

La détermination du partage des éléments sidérophiles et volatils entre métal et silicates aux conditions du manteau profond de la Terre primitive peut fournir des contraintes relatives au mécanisme de formation du noyau terrestre. Des expériences ont été réalisées dans des cellules à enclumes de diamant (DAC) chauffées par laser afin d'étudier l'évolution du partage métal-silicate du soufre et du platine à haute température et haute pression. Le partage est déterminé grâce à la mesure sur échantillons trempés des concentrations par NanoSIMS et sonde électronique. L’affinité du soufre avec le métal, mesurée aux conditions de formation du noyau terrestre, est moins grande qu’attendue. En accord avec les observables cosmochimiques (météorites), il semble que la quantité de soufre dans le noyau ne peut excéder 2 poids%. Les modèles d’accrétion de la Terre, combinés à nos mesures du coefficient de partage du soufre en fonction de la pression et la température, indiquent que la concentration globale de soufre du manteau terrestre doit être le résultat d'une accrétion hétérogène. Ces données indiquent également un apport tardif des éléments volatils au cours de l’accrétion et de la formation du noyau. Les valeurs de partage du platine suggèrent que son abondance dans le manteau terrestre peut être expliquée simplement par la formation du noyau. De manière générale, ces résultats supportent les hypothèses selon lesquelles les noyaux des gros impacteurs n’ont pas pu s’équilibrer entièrement avec le manteau terrestre. Certaines fractions métalliques ont donc pu atteindre le noyau terrestre sans affecter le manteau. L’hypothèse d’un évènement tardif de ségrégation de sulfure durant la formation de la terre pourrait aussi expliquer les compositions du manteau terrestre observées. Ces résultats permettent de caractériser les processus de différenciation du manteau et du noyau et de mieux comprendre la formation de la Terre. / Measurements of the metal-silicate partitioning behavior of siderophile and volatile elements at the conditions of the deep primitive Earth can provide constraints on the mechanisms of terrestrial core formation. Experiments were conducted in a laser-heated diamond anvil cell to investigate the metal-silicate partitioning of sulfur and platinum at high pressures and temperatures. The partitioning behaviors were quantified post-experiment by high resolution NanoSIMS imaging. Sulfur was found to be moderately siderophile at core formation conditions and this, together with cosmochemical estimates, argue that it cannot be a major light element in the core. Accretion modeling with this new partitioning data implies that a heterogeneous accretion scenario can best explain the mantle and bulk Earth sulfur contents. The measured partitioning values for platinum are such that the mantle's platinum abundance can be sufficiently explained by core-mantle equilibration. Overall these results support the hypothesis that the cores of large impactors did not equilibrate fully with the magma ocean and metal could have sequestered to the Earth's core without leaving a record in the mantle. A late sulfide segregation event also likely played a role in establishing the observed mantle compositions. These findings help to further elucidate the accretion history of the Earth and core-mantle differentiation processes.

Les planètes rocheuses achèvent leur formation dans des processus collisionnels très énergétiques.L'énergie libérée lors des impacts majeurs a vraisemblablement fondu la surface des planètes, formant ainsi un océan de roches en fusion. Le refroidissement et la solidification de cet « océan de magma » conditionnent la différentiation chimique du manteau et la distribution des éléments volatils entre les différents réservoirs de la planète. C'est lors de cette phase évolutive, commune aux planètes rocheuses, que l'atmosphère est formée par dégazage des volatils et que les conditions initiales de l'évolution future des planètes se mettent en place. C'est ainsi une phase évolutive de première importance pour comprendre l'apparition des océans d'eau primitifs, le démarrage de la convection thermique du manteau et l'actuelle diversité des planètes telluriques.Un modèle numérique couplant l'évolution thermique de l'océan de magma en interaction avec l'atmosphère a été utilisé pour étudier le refroidissement de la planète et les conditions de surface résultantes. Nous avons investigué l'influence du contenu initial en volatil combiné avec la distance orbitale de la planète sur la formation des premiers océans d'eau à la fin du refroidissement, pour des atmosphères avec et sans nuages. Cette approche a ensuite été étendue aux planètes rocheuses extra-solaires orbitant des étoiles froides.Le contenu relatif en H2O et CO2 de l'atmosphère peut empêcher la formation d'océans, menant à des planètes ayant une surface solide sans océans d'eau. Des lois d'échelle prédisent la formation d'océans en fonction du contenu initial en volatil. Une épaisse couche nuageuse diminue la température de surface et maintient des conditions clémentes plus proche de l'étoile rendant ainsi possible la formation d'océan sur Vénus. Ces conditions de surface tempérées pourraient alors être favorable à l'émergence de la vie et suggèrent qu'en fonction de la couverture nuageuse, la Terre et Vénus pourraient être dans un état relativement similaire à la fin de la phase océan de magma, contrairement à ce qui est généralement admis.Pour les étoiles froides, la formation d'océans d'eau n'est possible qu'à des flux stellaires plus faibles que dans notre système solaire, correspondant à des distances étoile-planète relativement plus importantes.L'effet refroidissant des nuages est atténué pour les étoiles froides autour desquelles la bordure intérieure de la zone d'habitabilité tend à être indépendante de la couverture nuageuse. / At the end of the accretion phase, rocky planets grow through high energetic impact processes. Combined with other heat sources, they most likely melt the surface of the planets, forming an ocean of molten rocks. The cooling and solidification of this early so-called magma ocean strongly influences the earliest compositional differentiation and volatile distribution of the planet. Indeed, this common early evolution stage of rocky planets witnesses the degassing of the atmosphere and sets the initial conditions for the long-term evolution of the planets. It is thus of major importance in understanding the formation of the primitive water ocean, the onset of thermally driven mantle convection and the diversity of observed terrestrial planets.Using a coupled magma ocean-atmosphere thermal evolution model, we investigated the cooling of the planet and the surface conditions reached at the end of this early stage. We studied how the initial volatile content and the distance from the star influence the formation of a water ocean at the end of the cooling for both cloud-free and cloudy atmospheres. We extended this approach to planets orbiting colder stars than the Sun.The relative amount of H2O and CO2 in the atmosphere can preclude water ocean formation, leading to solid surface planets without water ocean. Scaling laws are derived to predict the formation of a water ocean as a function of the initial volatile content.The presence of a thick cloud cover extends clement surface conditions close to the star and allows for water ocean formation on early Venus. Such temperate conditions might be suitable for the emergence of life and suggest that, depending on the cloud cover, the Earth and Venus might not be as different as previously thought at the end of the magma ocean stage.For stars colder than the Sun, water ocean formation is shifted to farther star distances. The cooling effect of clouds becomes less efficient for cold stars whose inner edge of the temperate zone tends to be independent of the cloud cover.

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Volcanoes with alkaline differentiated magma belong to the more explosive and destructive types, but knowledge about these systems is often limited. Unravelling the position and conditions in the source magma chamber systems that feed volcanism at the surface is vital to understand these systems better. Due to deep erosion and barren grounds the oceanic island of Gran Canaria, Spain, provides a natural laboratory to study unique chemical and structural volcanic features of alkaline volcanism. The centre of Gran Canaria is made up of the Miocene Tejeda intrusive complex including a cone-sheet swarm and shallow alkaline differentiated plutonic rocks that form the closing phase of the Miocene activity pulse on Gran Canaria. Cone-sheets and other high-level plutonic rocks can give important insights into the interior of a volcano, such as depth and geometry of the magma supply reservoir, and thus provide vital data for the interpretation of active volcanoes in the Canary Islands and beyond. This work uses the clinopyroxene-melt thermobarometric methodology by Putirka (2008) and Masotta et al. (2013), the latter being a re-calibration of the first making it specific to alkaline differentiated magmas, to further constrain the depth of mineral. Geochemical analysis was preformed with electron microprobe (EMPA) at Uppsala University to determine mineral compositions and to extend the dataset, chemical data from the extensive work by Schirnick (1996) was also utilised. When the calculated pressure from the method of Masotta et al. (2013), was converted to the depth, the results from syenite samples show that crystallization of clinopyroxene occurred at depths of ~ 4 km (100 MPa) to ~ 15 km (400 MPa), with the highest concentration between ~ 7 km (200 MPa) and ~ 11 km (300 MPa). The results indicates that crystallization took place through the pressure range equivalent to crustal levels and possibly reaching as far down as MOHO depth, with temperature estimates calculated to about 860 to 960 °C. After combining the thermobarometric results with other evidence of magmatic processes, from this work and previous publications, the magma system expresses characteristics of fractional crystallization trends and simultaneously evidence of magma mixing, small-scale convection, and magma contamination. To explain these contradictory features, this work promotes a network of interconnected magma chambers that allows for magma stagnation and evolution at different levels. The results have thus contributed to further constrain the depth of which the cone-sheet swarm originated from on Gran Canaria, Spain. / Vulkaniska system av den typ studerade i detta arbete tillhör de mer explosiva och destruktiva typer avsystem på jorden, men kunskapen om dem är begränsad. En viktig komponent som krävs för att bättreförstå dessa system är att utröna tryck och temperaturförhållanden i magmakammarna som livnärvulkanismen vid ytan. På grund av djup erosion och karg mark så fungerar ön Gran Canaria(Kanarieöarna, Spanien) som ett naturligt laboratorium för att studera både kemiska och strukturellaegenskaper. Den centrala delen av Gran Canaria består till stor del av det så kallade Tejeda intrusivakomplexet, vilket inkluderar en inverterad kon-intrusionssvärm samt djupbergarten syenit somtillsammans representerar den avslutande fasen av magmatisk aktivitet under epoken Miocen på ön.Inverterade kon-intrusioner kan ge viktiga insikter i det inre av en vulkan, såsom magmakammarensdjup, och därmed ge viktig data för tolkningen av aktiva vulkaner på Kanarieöarna och liknandeplatser.I detta arbete beräknades tryck och temperaturförhållanden utifrån kemin hos mineraletklinopyroxen och dess ursprungliga smälta. Detta gjordes med en metodik av Putirka (2008) samt enav Masotta et al. (2013) för att ytterligare begränsa djupet av mineraltillväxt. Geokemiskanalysutfördes vid Uppsala universitet med elektronmikrosond (EMPA) av insamlade stenprover för attbestämma de kemiska sammansättningarna som sedan användes i beräkningarna. Även kemiska datafrån omfattande arbete av Schirnick (1996) användes för att komplettera datasetet som anskaffadesunder detta arbete.När beräknat tryck från metoden av Masotta et al. (2013) omvandlats till djup, visar resultaten påatt kristallisation av klinopyroxen skedde på ca. 4 km (100 MPa) till ca. 15 km (400 MPa) djup, ochmed högst koncentration mellan ~ 7 km (200 MPa) och ~ 11 km (300 MPa) djup. Resultaten indikeraratt kristallisation skedde i tryckområdet motsvarande jordskorpans nivåer och möjligen nådde så långtner som till manteln, med temperaturer mellan ca 860 till 960 °C. Efter att ha kombinerat dessaresultat med andra bevis för aktiva magmatiska processer, från detta arbete och tidigare publikationer,uttrycker det magma systemet egenskaper som fraktionerad kristallisations trender och samtidigttecken på magma blandning, småskalig konvektion, och förorening av magma från jordskorpan. Föratt förklara dessa motstridiga egenskaper, främjar detta arbete ett nätverk av flera sammankopplademagmakammare som möjliggör magmatisk stagnation och utveckling på olika nivåer. Resultaten harsåledes bidragit till att ytterligare begränsa från vilket djup de inverterade kon-intrusionernahärstammar från Gran Canaria, Spanien.

Southeast Iceland exhibits a granophyre pluton called Reyðarártindur, which has never been described in detail before. The Reyðarártindur magma chamber formed 7.30 ± 0.06 Ma ago (Padilla, 2015). Glacial and coastal erosion expose the pluton, and a river cuts through the pluton roof and walls, revealing interaction between different blob-like structures of magma. The formation of magma chambers can take a very long time, it is therefore likely for several different magmas to interact. Incremental formation of different magma batches give rise to mixing and mingling in magma chambers. To understand when the magma mixing was initiated and the mechanisms controlling it, descriptive analysis were made to obtain textural properties of collected rock samples from the field. The purpose for this thesis study was to examine if there is a frequency size and shape distribution of the magma blobs and if the different magma blobs are systematically distributed across the river. Previous studies have inferred conduit locations and magma mixing processes through similar methods. Extensive field studies have provided all samples for this thesis. Five distinct, magma types were described and found to be interacting. There was one ‘host magma’ which the other four different magma types are exposed as ‘blobs’ within. The statistical analysis involved mapping the blob-like structures from photos taken with an Unmanned Aerial System (URA; drone), using the software Inkscape. The data and measurements for the blobs was collected and summarized in ImageJ. The data was then statistically analyzed in Excel, illustrating the frequency of the magma blob’s size and shape distribution in selected parts of the river. The results of the statistical analysis of the magma blobs showed that ~80 % of the blobs existed in a size interval between 0 – 0.1 m2 . This thesis provides a discussion about the implications of the blob distributions for magma chamber recharge and processes within this section of the magma chamber. The shape distribution analysis showed an indication for all the blobs to be more rounded and equant. This suggest that the magma mixing event probably happened at the same time, during a liquid phase. / På sydöstra Island återfinns en granofyrisk pluton kallad Reyðarártindur. Det är en magmakammare som aldrig tidigare blivit beskriven i detalj. Magmakammaren bildades för 7,30 ± 0,06 Ma sedan (Padilla, 2015). Plutonen har blivit exponerad genom glacial- och fluvial erosion samt att en flod skär igenom plutonens tak och väggar. Den eroderande floden exponerar olika fläckliknande strukturer av magmainteraktioner. Ett gradvist bildande av olika magmasatser har över lång tid gett upphov till en blandning i magmakammaren. För att förstå när magmablandningen initierades och mekanismerna bakom fenomenet, har en beskrivande analys gjorts för att ta reda på texturella egenskaper av insamlade bergartsprover från fält. Syftet med denna studie var att undersöka om det fanns en storleks- och formdistribuering av magmafläckarna samt om de olika magmafläckarna är systematiskt distribuerade i flodbädden. Tidigare studier har antytt var undersökta magmakanalsystemen kan finnas samt hur blandningsprocesser för magma går till med hjälp av liknande metoder. Redan genomförda fältstudier har samlat in allt råmaterial som ligger till grund för denna studie. Fem olika magmatyper har beskrivits och påvisades interagera. Det fanns en ”värdmagma” som de andra fyra magmatyperna var exponerade som fläckar i. De statistiska analyserna inkluderade kartering av de fläckliknande magmaformerna baserat på foton tagna med hjälp av en drönare. Tre olika mjukvaror användes för att samla in, mäta och analysera data; Inkscape, Image J och Excel. Resultaten från den statistiska analysen visade att ungefär 80 % av alla fläckar existerade inom ett areaintervall mellan 0 – 0,1 m2 . Denna studie innehåller en diskussion om implikationerna av magmafläckarnas distribution med avseende på magmaomladdning och -processer inuti denna sektion av magmakammaren. Den generella formdistributionen visade en indikation för att alla fläckar tenderar att vara mer rundade och kvadratiska. Detta antyder att magmans blandningsförlopp troligtvis inträffade vid ungefär samma tidpunkt, under en flytande fas.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-06-13T19:42:48Z No. of bitstreams: 1 Cristiano Benites Oliveira_.pdf: 1391690 bytes, checksum: 8ac81ec3c07d7927386a42c4fcd10620 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T19:42:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiano Benites Oliveira_.pdf: 1391690 bytes, checksum: 8ac81ec3c07d7927386a42c4fcd10620 (MD5) Previous issue date: 2016-05-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo aborda os aspectos sócio-históricos fundamentais que constituem a reciclagem a partir dos catadores organizados do Movimento Nacional dos Catadores de Materiais Recicláveis (MNCR), enquanto protagonistas de relações e processos instituintes em meio às desigualdades da questão social que ocorrem no contexto da reciclagem de resíduos sólidos. Nesse sentido, a presente pesquisa foi realizada com intuito de aprofundar o estudo da questão social da reciclagem a partir dos seus aspectos humanos, históricos e instituintes em um âmbito societário em que toma espaço a gestão integrada de resíduos sólidos a ser compartilhada entre todos os membros da sociedade brasileira, a partir da vigência da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). A perspectiva teórica adotada para o trabalho de pesquisa baseia-se nos conceitos da teoria dos frames de movimento social, da abordagem da identidade coletiva de Alberto Melucci, e da perspectiva do imaginário radical e instituinte proposta por Cornelius Castoriadis. Ao se colocar em discussão estes três aportes teóricos em interação com a metodologia reflexiva de Melucci, pode-se interpretar de modo rigoroso a práxis estratégica e instituinte que busca transformar relações econômicas, políticas e sociais desiguais em relações e processos sociais autônomos. Estas perspectivas teóricas, em contato com a metodologia proposta, também permitem que sejam interpretados e visualizados os aspectos condicionantes e limitadores desta práxis em relação aos sentidos de caráter efetivo presentes nas instituições do Estado e do mercado. Os resultados desta pesquisa confirmam a tese de que a questão social da reciclagem, ao ser tematizada pelo MNCR, proporciona processos e relações instituintes por meio do aperfeiçoamento dos frames (ecológico, social/setorial e integrado) e do imaginário radical associado tanto à conformação de um campo ético político, quanto ao projeto estratégico da “Reciclagem Popular”. Este estudo também situa, na sua última parte, as limitações heterônomas condicionadas pelas instituições que são impostas ao imaginário autônomo deste movimento. Tal imaginário tem em sua constituição um magma de significações que ajuda no aprimoramento identitário deste sujeito coletivo e no desenvolvimento societário de responsabilidades compartilhadas sobre a geração e o destino final de resíduos sólidos. / This study addresses the fundamental socio-historical aspects that constitute recycling through the organized collectors from MNCR, as protagonists of instituting relationships and processes among the inequalities of social question that occur in the context of recycling of solid waste. This research was performed to deepen the study of the social question of recycling from its human, historical and instituting aspects mid a societal context in which takes space the integrated management of solid waste, from the force of the National Solid Waste Policy (PNRS). The theoretical perspective adopted for the research work is based on the concepts of the theory of collective action frames, the approach of the collective identity of Alberto Melucci, and the radical instituting imaginary perspective proposed by Cornelius Castoriadis. Putting in discuss these three theoretical contributions and interacting with the reflective methodology of Melucci can interpret in a rigorous way the strategic and instituting praxis that seeks to transform unequal and heteronomous economic, political and social relations into autonomous social relations and processes. These theoretical perspectives, in touch with the proposed methodology also allow to interpret and visualize the conditioning and limiting aspects of this praxis in relation to effective meanings present in the institutions of the state and market. The results confirm the thesis that the social question of recycling, thematized by MNCR, provides processes and instituting relations through the improvement of frames (ecological, social/sectoral and integrated) and the radical imaginary associated to the conformation a political ethical field, as well as to the strategic project of “Popular Recycling”. This study also lies in its last part, the heteronomous limitations conditioned by the institutions that are imposed on the autonomous imaginary of this movement. Such imaginary has in its constitution a magma of meanings that helps to improve the identity of this collective subject and to develop societal responsibilities shared on the generation and the final destination of solid waste.

A travers deux champs d'étude, nous nous intéressons au couplage mécanique entre le magma et l'encaissant, utilisant des méthodes numériques. Tout d'abord, nous étudions l'influence de perturbations de contraintes sur les réservoirs magmatiques, avec comme exemple deux volcans sous-glaciaires (Islande). Au volcan Grímsvötn, notre modèle montre que les vidanges, du lac sous-glaciaire (jökulhlaup) présent dans la caldera, peuvent déclencher une éruption comme ce fut le cas en 2004, en favorisant la rupture du réservoir magmatique. L'effet est cependant faible, ce qui implique que le système magmatique doit déjà être proche des conditions de rupture avant que le jökulhlaup se produise. Au volcan Katla, notre modèle indique que les conditions de rupture sont favorisées en été durant la fonte du glacier Mýrdalsjökull. Les changements de contrainte de Coulomb montrent aussi une plus forte probabilité de séismes durant la même période, résultats en accord avec la sismicité enregistrée sous le Mýrdalsjökull. Il existe une modulation à la fois de l'activité volcanique et sismique au Katla, en relation avec la variation saisonnière de la charge glaciaire. Dans un second temps, nous travaillons sur les écoulements de magma dans les conduits andésitiques. Améliorer nos connaissances sur la dynamique du magma durant son ascension est nécessaire, car les processus dans le conduit volcanique semblent gouverner l'évolution de l'activité éruptive de ces volcans. Des précédents modèles ont montré que la viscosité du magma augmente dans la partie supérieure du conduit lors de l'écoulement, ce qui cause la formation d'un plug visqueux. Mais la relation entre la mise en place du plug et les signaux précurseurs, telles que la déformation ou la sismicité, n'est pas totalement établie. A partir de nos modèles de plug, nous trouvons que les déplacements de surface sont contrôlés par la géométrie du conduit et du plug ainsi que le contraste de viscosité entre le plug et la colonne de magma. Nous montrons que l'évolution de la taille du plug est une hypothèse possible pour expliquer les rapides transitions inflation/subsidence observées à la surface des volcans andésitiques.

L'activité des volcans andésitiques, tels que le Mont St Helens (États-Unis), Montserrat (Antilles) ou encore le Merapi (Indonésie), alterne entre des périodes relativement calmes, avec coulées de lave et formation d'un dôme, et des événements explosifs parfois très violents. Prévoir les transitions entre ces deux régimes est essentiel pour assurer la sécurité des populations voisines, mais demeure actuellement un vrai défi. Or les données expérimentales et les observations de terrain montrent que l'explosivité du magma est étroitement liée à son contenu en gaz. L'objectif de cette thèse est d'améliorer notre compréhension de l'évolution de ce contenu en gaz et de son influence sur l'activité volcanique, en nous appuyant sur des simulations numériques, l'analyse de données expérimentales ainsi que sur l'interprétation de données de déformation enregistrées au Merapi.Une part importante de ce travail réside dans le développement et l'amélioration de modèles d'écoulement en 2D pour prendre en compte le dégazage dans la partie supérieure du conduit, en régime transitoire. Nous présentons un modèle d'écoulement du gaz en temps qui tient compte des pertes en gaz aux bords du conduit et à sa sortie, selon les conditions présentes dans la roche encaissante et le dôme. Nous proposons également une adaptation des modèles de conduit permettant de coupler complètement l'écoulement du gaz avec celui du magma pour étudier l'évolution des conditions dans le conduit en régime transitoire. À partir de simulations de l'évolution du dégazage lors de l'emplacement d'un dôme, nous identifions les para-mètres contrôlant les pertes en gaz. Nos résultats montrent que ces pertes sont extrêmement sensibles à l'évolution de la perméabilité du magma et des gradients de pression autour du conduit en réponse au poids du dôme. La perméabilité du dôme a quant à elle peu d'influence. Au cours de la croissance du dôme, les pertes en gaz diminuent en profondeur. En haut du conduit, la pression du gaz augmente de quelques dizaines de MPa. Ces effets sont associés à une augmentation de l'explosivité du magma et de l'aléa volcanique en cas d'effondrement du dôme.Bien que la perméabilité du magma exerce un fort contrôle sur la perte de gaz, comme l'ont montré nos résultats, son évolution dans le conduit est peu contrainte. Les lois de perméabilité utilisées actuellement ne sont pas en accord avec l'ensemble des mesures réalisées sur des échantillons de magmas riches en silice. Dans le but d'améliorer notre compréhension du développement de la perméabilité dans le conduit, nous avons cherché à éclaircir le lien entre perméabilité, conditions d'écoulements, et caractéristiques géométriques du réseau de bulles connectées. Nous proposons une formulation du seuil de percolation, moment exact où le magma devient perméable compatible avec un grand nombre d'échantillons naturels et expérimentaux. Nous présentons aussi une nouvelle loi de perméabilité en accord avec la plupart des observations existantes, que nous avons intégrée à notre modèle 2D de dégazage. Nos résultats montrent qu'en fonction du nombre de bulles dans le magma et de la distribution de leurs tailles, l'importance des pertes en gaz et par conséquent les conditions d'écoulement dans le conduit varient d'effusives à explosives.Enfin, afin d'évaluer l'utilité des données de déformation pour suivre l'évolution des conditions d'écoulement, nous utilisons des modèles d'écoulement simples couplés à de la déformation élastique en 3D pour retrouver la déformation observée au sommet du Merapi peu avant l'éruption de 2006. Bien que ces modèles permettent de mieux comprendre les déplacements observés, le peu de données, associé à la complexité géologique et rhéologique du sommet, ainsi qu'à celle des processus physiques intervenant dans le conduit font qu'il est difficile de contraindre les conditions d'écoulement grâce à la déformation dans ce cas précis. / At silicic volcanoes, such as Mount St Helens (United States), Montserrat (British West Indies), or Merapi (Indonesia), periods of relative quiescence, with lava flows and dome emplacement, alternate with explosive, sometimes very violent events. Forecasting the effusive/explosive transitions, which is essential for the safety of nearby populations, remains currently a real challenge. However, experimental as well as field observations provide evidence that magma gas content is a major clue for understanding explosivity. This thesis, based on numerical simulations, experimental samples analysis, as well as on the interpretation of ground deformation data recorded at Merapi volcano, aims at improving our understanding of gas loss evolution, and its impact on the eruptive regime.A major part of this work consisted in developing and improving 2D axisymmetric conduit flow models for integrating gas loss in transient conditions. We provide a time-dependent model for gas flow in the upper conduit, that accounts for gas loss both at the conduit walls and at its top, depending on conditions in the surrounding rock and dome. We also propose an adaptation of conduit flow models allowing for full coupling between magma and gas flow in 2D that should be used to further investigate flow conditions evolution during transient regimes. From time-dependent gas flow simulations in the case of an effusive dome emplacement, we identify controlling parameters for gas loss. Our results provide evidence that gas loss is extremely sensitive to the evolution of magma permeability and of pressure gradients around the conduit due to dome loading, whereas, contrary to the common idea, dome permeability has almost no influence. Along with dome growth, gas loss decreases at depth, thus causing an increase in the magma gas content. At the top of the conduit, this results in an increase in gas pressure by a few tens of MPa, thus increasing the likelihood of magma explosivity and hazard in the case of a rapid decompression due to dome collapse.Although magma permeability plays a major role for gas extraction, as revealed by our results, its evolution within the conduit is poorly constrained. Currently used permeability laws fail in reassembling the whole dataset of permeability measurements from natural and experimental silicic samples. In order to improve our understanding of permeability development in the conduit, we worked on linking permeability and flow conditions with geometrical parameters that characterise the connected bubble network, based on experimental samples analysis. We propose an expression for the percolation threshold, i.e. the very moment when magma becomes permeable, that succeeds in classifying a wide dataset of natural and experimental samples. We also develop a new permeability law that reassembles most of the existing observations, and implement it within our gas flow 2D model. Results show that depending on the number of bubbles within the magma and on their size distribution, gas loss and then magma flow conditions evolve from effusive to explosive conditions.Eventually, we evaluate the applicability of monitoring flow conditions from observed ground deformation by using simplified conduit flow models, coupled with elastic deformation in 3D, to interpret ground deformation recorded in the near field at Merapi a few days before the 2006 eruption. Although conduit flow models provide important clues for interpreting observed displacements, the sparsity of field observations together with the complexity of the volcano summit geology, rheology and processes happening in the conduit make it very complex to constrain flow conditions from observed deformation.

Les parties distales des marges passives pauvres en magma représentent la transition complexe entre les domaines continentaux et océaniques. Ces zones encore peu étudiées sont pourtant des endroits clefs pour comprendre les processus impliqués durant les premiers stades de l’accrétion océanique, et plus particulièrement ceux du magmatisme et du métasomatisme. Durant ces premiers stades, ces deux processus sont gouvernés par l’exhumation mantellique. L’interaction entre les liquides magmatiques, les roches du manteau et les fluides marins vont affecter le régime thermique de la marge. De par le monde, seulement deux Transitions Océan-Continent (TOC) ont pu bénéficier d’investigations scientifiques poussées et constituent naturellement les deux sites d’études de cette thèse, à savoir, les marges actuelles conjuguées d’Ibérie-Terre Neuve du sud de l’Atlantique Nord ainsi que les marges fossiles de la Platta et de Tasna, fragments de TOCs de la Téthys Alpine Jurassique. En combinant les études de terrain ainsi que les investigations minéralogiques, pétrologiques et géochimiques, nous avons pu contraindre trois processus clefs se déroulant dans les TOCs. (i) La percolation de liquide magmatique imprégnant le manteau sous-continental hérité dans les marges Ibérie-Terre Neuve permet une refertilisation de ces marges distales. (ii) La transition géochimique visible entre les basaltes des TOCs et les basaltes de dorsales océaniques peut s’appréhender par la fusion partielle du manteau sous-continental refertilisé. (iii) Le rôle des fluides hydrothermaux, ayant des températures comprises entre 60°C et 190°C, joue un rôle sur le métasomatisme de la lithosphère en produisant une intense serpentinisation et rodingitisation, respectivement du manteau sous-continental en exhumation et des dykes basaltiques. Ces températures étant cohérentes avec une exhumation mantellique au niveau du plancher océanique. / Distal parts of magma-poor rifted margins represent a complex transition between continental and oceanic domains. These areas remain poorly understood while being a key-place to unravel magmatic and metasomatic processes involved during the first stages of oceanization. At this time, these processes are enhanced by mantle exhumation, and the interaction between melts, mantle rocks and fluids affect the thermal regime of the margin. So far, only two Ocean-Continent Transitions (OCT) have been particularly investigated, namely the present-day Iberia Newfoundland conjugate margins and the fossil analog Platta-Tasna nappes, remnants of the Jurassic Alpine-Tethys OCTs. Studies presented in this Ph.D. thesis have been focused on these two margins. Here, by combining field-works, petrological, mineralogical and geochemical investigations, we have unraveled in OCTs three key-points: (i) The deep porous-flow melt percolation impregnating the long-lived inherited subcontinental mantle in Iberia-Newfoundland margins allow the refertilization of these distal domains; (ii) The geochemical transition depicted from OCT-basalts towards MOR-basalts can be explained by the partial melting of the refertilized subcontinental mantle; (iii) The role of active hydrothermal fluids, on both the exhumed mantle and basalt dikes, lead to the serpentinisation and the rodingitization respectively, at temperature ranging between 60°C and 190°C. These temperatures being consistent with the ongoing mantle exhumation towards near-seafloor conditions.