Dans cette thèse nous quantifions les interactions entre phénomènes tectoniques et magmatiques au niveau d'un rift proche de la rupture continentale: celui du Dabbahu / Manda Hararo en Afar (Ethiopie), qui a été le siège d'un épisode de rifting majeur en 2005. Nous apportons ici des contraintes temporelles sur ces interactions à l'échelle du millier à la dizaine de millier d'années, afin de mieux comprendre l'évolution des processus responsables de l'acquisition de la topographie. Pour cela nous avons produits des âges d'expositions de surfaces de coulées de laves et d'escarpement de failles par la technique des isotopes cosmogéniques. Ces datations ont été combinées à des travaux de cartographie et de géochimie (éléments majeurs et traces). Nous montrons que nord du segment est sous l'influence de la présence d'un volcan terminal qui impacte le développent de la topographie. Le milieu du segment permet d'évaluer l'impact des variations spatiales et temporelles de la localisation des réservoirs sur la topographie. Le long du segment, il apparaît que la topographie se développe quand les réservoirs magmatiques locaux ont une activité modérée à faible, alors que la topographie est inhibée lors des phases de magmatisme intense. Nos observations ont permis de monter que l'épisode de rifting de 2005 n'est pas représentatif de l'évolution globale de la morphologie du rift, et que ce type d'intrusion ne représente sans doute qu'un dixième des injections totales. Enfin, l'accrétion magmatique est soutenue à l'axe par différents réservoirs magmatiques qui semblent se relayer dans le temps, et dont la position peut varier de 15 kilomètres de part et d'autre de l'axe / In this thesis we quantify the interactions between tectonic and magmatic processes in the active Dabbahu rift segment, which experienced in 2005 a major rifting event. Here, we provide accurate constraints at this time scale by producing cosmogenic exposure ages of lavas surfaces and faults scarps, in order to decipher the morphological evolution of a rift depression, and to identify the processes that are responsible for the topography acquisition. The study is based on samples taken on two separate areas of the rift. The field areas were systematically mapped, and all lavas were chemically analysed in major and trace elements. The first studied focused the northern portion of the rift segment, where the lavas of the segment terminating volcano meets the neo-volcanic zone. This area allowed the influence of the presence of such volcanic edifice to be assessed. The second studied area is located at the middle of the segment, and covers the rift western margin up to the rift axis. The topography in this area is sensitive to the evolution in space and time of the location of the different axial magma reservoirs. Our results show that along the rift segment, topography develops during phases of low magmatic activity, and is inhibited during phases of lower magmatic activity. The 2005 appears to be an unusual event that represents about a tenth of the total intrusions necessary to build the depression. The maintaining of magmatic accretion at the axis seems to be the result of a relay between different magma reservoirs. The position of these reservoirs can vary between 0 and 15 km from both sides of the rift axis

De l’observation microscopique d’une lame mince à l’observation mégascopique d’une province volcano-plutonique par télédétection (SRTM, Landsat), ce travail s’intéresse aux méthodes de comptage, aux traitements statistique et fractale des tailles, formes, orientations et distributions spatiales ainsi qu’à l’interprétation pétrogénétique et/ou géodynamique de différents marqueurs géologiques (cristaux, linéaments, cônes volcaniques…) associés au volcano-plutonisme phanérozoïque d’Afrique équatoriale (Ligne du Cameroun et régions voisines).<p><p>L’analyse à l’échelle microscopique de la distribution de taille de grains et des textures de roches volcaniques et mantelliques (laves et enclaves provenant de l’île de Bioko, golfe de Guinée) a permis de mettre en évidence l’importance d’une quantification objective des paramètres de taille et des relations entre les phases minérales. Après avoir appliqué et discuté les résultats obtenus par les méthodes dites de « distribution de tailles de grains » ou CSD (Crystal Size Distribution), les relations spatiales entre les cristaux et donc les textures ont été étudiées par analyse fractale classique puis grâce à l’entropie de Shannon, dont il s’agit de la première application 2D. La généralisation de ces méthodes de comptage à des objets géologiques de plus grande taille (linéaments, cônes volcaniques…) par le biais des images satellites (Landsat) et modèles numériques de terrain (MNT) issus des données SRTM, a permis d’aborder de manière objective, sur un nombre suffisant de mesures, la morphostructure de la région étudiée. L’ensemble des données morpho-structurales, soit 15.171 linéaments, 8.092 cônes volcaniques ou complexes annulaires, d’une vaste zone de plus de 2.700.000 km2 autour du golfe de Guinée, ont permis d’élaborer plusieurs modèles structuraux locaux qui, synthétisés dans une vue spatio-temporelle complète depuis le Carbonifère jusqu’à l’actuel, ont permis de redéfinir l’évolution géodynamique de la région.<p><p>Cette zone mobile complexe, pincée entre le craton congolais et le craton ouest-africain, est caractérisée par un soubassement précambrien, réactivé lors de la mise en place des grands bassins sédimentaires et ensembles magmatiques phanérozoiques. Contrairement à un modèle unique, souvent invoqué, l’évolution géologique régionale se présente comme une suite de régimes transcurrents dextres se déplaçant spatialement autour des directions N80 au Jurassique, N120 au Crétacé et N30 du Paléogène à l’actuel. L’intégration des nombreuses données géochimiques et isotopiques de la littérature aux modèles géodynamiques de ce travail oblige à globaliser le magmatisme cénozoïque à l’échelle de l’Afrique équatoriale dans son ensemble qui se présente alors comme un « ensemble » magmatique cohérent.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'influence d'un système hydrothermal au sein d'un édifice volcanique est un concept encore peu étudiée au regard de son importance pour la stabilité d'un volcan. Ce travail s'intéresse à la relation entre système hydrothermal et tectonique à travers l'étude des déformations engendrées dans un cône volcanique par le fluage de roches affectées par l'altération hydrothermale. La présence de ces argiles, ductiles à l'échelle de temps considérée, modifie profondément le comportement d'un édifice volcanique au cours de son évolution, pouvant conduire à la formation de grandes structures d'effondrement de type caldera. La confrontation de modèles analogiques avec la géologie et les données géophysiques nous permet de contraindre dans ce sens l'interprétation des structures d'effondrement observées par exemple sur Nuku Hiva (Polynésie française) et sur le Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion). La modélisation analogique montre également que la formation du plancher plat d'une caldera peut être le résultat d'un processus syneffondrement, ne nécessitant pas de resurfaçage postérieur par érosion ou mise en place de nouveaux produits éruptifs. Les expériences nous permettent d'identifier la pente du cône et la diminution des contraintes latérales sur l'édifice comme les paramètres prépondérants à l'origine de la déformation. Les variations de ces paramètres sont déterminantes pour la morphologie de la caldera.

Différents cycles ont été reconnus dans l'évolution des littoraux volcaniques de l'archipel d'Hawaï en lien avec des changements dans les processus d'érosion. Le développement d'un delta de lave dépend de l'extension du tapis de débris formés lors de réactions hydromagmatiques, elle-même tributaire de la topographie sous-marine. L'effondrement du delta lors d'un mouvement de masse dans le soubassement engendre des risques importants pour les promeneurs lorsque la forme est en construction et durant sa première année d'inactivité. La stabilisation rapide de l'assise de débris en quelques années diminue fortement le recul de la falaise qui s'effectue désormais par le biais des agents marins et de la gravité, surtout lors d'éboulements et de basculements de pans de falaise, dont l'occurrence est décroissante.<br /><br />Le recul par genèse de grottes et d'arches est également courant, entraînant une irrégularisation longitudinale du trait de côte avant sa simplification. La formation de gradins par délogement latéral élabore une plate-forme en escalier. Des banquettes d'érosion marine de haute mer, en partie structurales, peuvent aussi être façonnées, mais elles sont rapidement immergées par l'élévation du niveau relatif de la mer consécutive à la subsidence volcano-isostasique. Sur le long terme, les glissements de terrain deviennent plus fréquents sur les grandes falaises plus anciennes.<br /><br />Les formes de détail se développent également sur ces littoraux ayant subi une plus longue évolution. Lorsque les conditions sont favorables, des formes d'alvéolisation peuvent néanmoins être façonnées rapidement, notamment lorsque la texture plus résistante de la croûte superficielle permet la mise en surplomb. Les processus de météorisation semblent être confinés au niveau des discontinuités de la roche. Leur efficacité différenciée selon la durée d'émersion, notamment celle de l'haloclastie, façonne des plates-formes à rempart externe initiées à partir de banquettes d'origine eustatique.

La Cordillère des Andes, issue de la subduction de la plaque Pacifique sous le continent Sud-Américain, est un système orogénique propice à la formation de grands systèmes volcaniques acides, dans lesquels coexistent des produits d’éruptions volcaniques explosives de grandes magnitudes et des laves et dômes, associés à des calderas mono- ou polygéniques. Ce mémoire de thèse apporte de nouvelles connaissances sur certains systèmes volcaniques acides du Sud du Pérou, dont les produits affleurent dans les canyons d’Ocoña-Cotahuasi-Maran (OCM). Ces canyons, les plus profonds des Andes (3 à 3,5 km), résultent de la combinaison des processus de soulèvement tectonique, d’incision, et d’érosion depuis 15 Ma. Les imposantes séries ignimbritiques exposées dans cette région (env. 10000 km²), témoignent de l’existence d’un volcanisme explosif de grande ampleur, associé à des systèmes acides peu connus d’après les études antérieures. Cette étude vise tout d’abord à obtenir une chrono-stratigraphie améliorée des événements ignimbritiques (groupes, unités) dans la région OCM pour mieux connaître les récurrences des super-éruptions dans cette région au cours des derniers 25 Ma. Ensuite, nous cherchons à localiser les sources des grandes unités et à identifier les éventuelles structures d’effondrement associées (calderas). Pour ce faire, nous avons combiné diverses techniques, associant l’étude de la stratigraphie et de la lithologie des dépôts volcaniques, les datations par la méthode 40Ar-39Ar des principales unités ignimbritiques et coulées de lave, l’imagerie satellitaire (Landsat, SPOT) et la pétrologie (assemblages minéralogiques, étude des textures et des compositions chimiques) et enfin, les mesures de densité et d’anisotropie de susceptibilité magnétique des ignimbrites (ASM) pour analyser les directions d’écoulement et tenter de localiser leurs sources. Ainsi, les résultats nous ont permis d’identifier huit événements ignimbritiques, dont six majeurs, datés entre ~24 Ma et ~2 Ma. Les âges des grandes unités (Nazca, Alpabamba, Huaylillas, Caraveli, Sencca inférieure et supérieure) montrent une récurrence moyenne de l’ordre de 4-5 Ma depuis 25 Ma. Les lithologies sont assez semblables, bien que les degrés de soudure varient beaucoup, allant de produits meubles jusqu’aux faciès eutaxitiques. L’étude pétrologique révèle des assemblages de minéraux assez homogènes, les paragenèses étant dominées par le quartz, le feldspath, la biotite, l’amphibole et des oxydes. Les volumes bruts des unités principales que nous avons déterminés se situent entre ~40 et ~500-800 km3. Cependant, il ne s’agit que de valeurs minimales, puisque nous considérons que les volumes initiaux sont au moins le double ou le triple, probablement dans la gamme ~100 à ~2400 km3. La distribution des unités ignimbritiques d’OCM et les résultats des analyses ASM désignent plusieurs zones sources. L’unité de Caraveli provient de la caldera de Trapiche, qui contient le lac Parinacochas. Cette structure que nous identifions, d'un diamètre de ~22 km, est située dans un bassin tectonique allongé selon la direction N-S. Elle est occupée dans sa partie ouest par un dôme résurgent de 800 m de haut, le Cerro Trompo Orjo. Les unités Huaylillas et Alpabamba, ainsi que les groupes Sencca (inférieure et supérieure) seraient issus d’une source entièrement recouverte par le massif volcanique quaternaire du Nevado Coropuna. Des estimations de volumes éruptifs suggèrent une atténuation significative du volcanisme ignimbritique depuis 9 Ma, peut-être liée à la maturation orogénique de l’Altiplano-Puna. En profondeur, le magmatisme a probablement contribué à l’épaississement crustal par adjonction de grands volumes de magma. (...) / The Andes, resulting from the subduction of Pacific plate under South-America continental plate, is an orogenic system suitable for large acidic volcanic systems formation. These structures display at the same time volcanic products from high magnitude explosive eruptions, lavas and domes, and mono- or polygenetic calderas. This manuscript brings a new expertise on some of the acidic volcanic systems in South Peru, which products outcrop in the Ocoña - Cotahuasi - Maran canyons (OCM). This canyons system, one of the deepest worldwide (up to 3.5 km), was created by combined tectonic uplift, incision and erosion processes since 15 Ma. Voluminous ignimbritic series widespread in this region (around 10000 km2) are evidences for a past high amplitude explosive volcanic activity related to little-known acidic systems. The topic of this study is to obtain an enhanced chrono-stratigraphy of the OCM region ignimbritic succession (groups and units). This would provide a better knowledge on the regional super-eruptions recurrence since the last 25 Ma. Then, we focus on localizing the largest ignimbrites sources and identify the possible related collapse structures (calderas). For that purpose we combine several studies, from stratigraphy, deposits lithology to 40Ar-39Ar dating of the main ignimbritic units and lava flows. We also use satellite imagery (Landsat, SPOT) and petrology (mineralogical assemblage, textures and geochemical composition). Finally, we measure the ignimbrites density and anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) to determine their flowing directions and estimate their sources locations. Thus, the results let us identify eight ignimbritic events among which, six happened between ~24 Ma and ~2 Ma. The main units ages (Nazca, Alpabamba, Huaylillas, Caraveli, lower and upper Sencca) show an average recurrence of 4-5 Ma since 25 Ma. Lithologies are similar even if welding degrees ranges are spread from loose deposits to eutaxitic facies. Petrological study show quite homogeneous mineralogical assemblages since quartz, feldspar, biotite, amphibole and oxydes dominate the paragenesis. Our estimations of the main units bulk volumes range from ~ 40 to ~ 500-800 km3. However, these are only minimum values since we consider that initial volumes as twice or three times higher, probably in the range of ~100 to ~2400 km3. The OCM ignimbrite flow units distribution and the AMS study results indicate several regions as sources for these units. Caraveli unit flowed from Trapiche caldera in which the Parinacochas lake rests. This structure is estimated to be ~22 km of diameter and lays in a N-S orientated tectonic basin. Its western part is occupied with a 800 m high resurgent dome, named Cerro Trompo Orjo. Alpabamba and Huaylillas units, as Sencca units (lower and upper) would come from a source presently entirely covered with the quaternary massif of Nevado Coropuna. Estimations of eruptive volumes recall an important decrease of ignimbritic volcanism since 9 Ma, which might be related to simultaneous Altiplano-Puna orogenic growing. It is supported that deep magmatism have probably contributed to crustal thickening thanks to the addition of large volumes of magma. These results also involve that canyons erosion and incision would have taken place at a rate ranging from 150 to 500 m/Ma during the last 13 Ma. Given that the large-volume acidic system studied in this work is considerable, further research are necessary to improve these results.

L'étude de nombreuses coupes, complétée par une étude des caractères pétrologiques, minéralogiques et géochimiques a permis: de mettre en évidence un volcanisme permien d'affinité tholéiitique ; de préciser les caractères géodynamiques du volcanisme fini-triasique; d'envisager leur évolution dans le cadre général de l'ouverture de l'Atlantique . Le Volcanisme permien: Situé à la base de la série permienne continentale, ce volcanisme affleure de manière très locale à Annrar (Vallée de l'Ourika) et à Aguergour (Amizmizi). Il correspond à un empilement de 2 à 5 coulées peu épaisses (5 à 10 m chacune). Ce volcanisme d'affinité tholéiitique (continental), est marqué localement par un caractère hyperpotassique que masque parfois une spilitisation (paragenèse albite - chlorite - carbonates). Si la spilitisation, n'affectant que le sommet de certaines coulées, semble correspondre à une transformation hydrothermale au moment de l'épanchement, le caractère hyperpotassique affectant l'ensemble de certaines coulées, pourrait avoir une origine précoce par contamination du socle sous-jacent (Précambrien et Paléozoïque). Le Volcanisme Fini-Triasique: Situé au sommet de la série gréseuse triasique, ce volcanisme affleure de manière continue sur tout le' secteur considéré et s'intègre au sein d'un vaste trapp signant un épisode important, l'ouverture de l'Atlantique. Des observations de terrain complétées par une étude minéralogique (composition des pyroxènes) et géochimique (traces) ont montré que ce volcanisme est caractérisé par quatre formations (100 à 200 m) (Formations Inférieure, Intermédiaire, Supérieure et Récurrente). Celles-ci renferment chacune plusieurs coulées (parfois prismées) et sont séparées par des horizons sédimentaires. Une phase hydrothermale (silicieuse) est contemporaine de la mise en place de chaque épanchement où une zonalité de faciès (depuis des microdolérites porphyriques jusqu'à des dolérites intersertales microgrenues), a pu être mise en évidence. Des centres d'émission (Col du Tizi Ouzla), s'alignent selon une direction N 1100 et témoignent ainsi du rejeu d'an- ciens accidents tardi-hercyniens lors de la tectonique distensive triasique. A proximité des centres éruptifs, des formations transformées, correspondent à des lessivages à caractère deutérique de certains sommets de coulées (préhnite-calcite-silice) et ainsi qu'au piégeage du fluide hydrothermal au sein d'épanchements se succédant très rapidement dans le temps . La nature tholéiitique de ce volcanisme montre une évolution depuis des tholéiites continentales (Formation Inférieure), jusqu'à des tholéiites à caractère légèrement plus océanique (Formations Supérieure et Récurrente). Il proviendrait d'un processus normal de fusion partielle du manteau supérieur montrant une évolution en relation avec l'ouverture océanique. Le volcanisme permien et fini-triasique du Haut-Atlas occidental, présente un modèle géodynamique cohérent avec ceux évoqués actuellement dans le cas d'une zone de rift . Le volcanisme permien serait le témoin d'un stade de pré-rifting ; Le volcanisme fini-triasique serait contemporain du rifting.

Le but de ce travail était d'étudier la partie soluble (soit plus de 90% du total) des impuretés contenues dans les neige et glace antarctiques, afin de mieux comprendre la chimie atmosphérique actuelle et passée de la Terre. Grâce à 2 techniques nouvelles (la mesure de la teneur en H+, encore appelée acidité forte, et la chromatographie ionique) que nous avons adaptées à l'étude des traces, nous avons pu étudier de manière systématique cette partie soluble des impuretés. Après avoir résolu les problèmes de contamination, près de 10,000 mesures ont été réalisées sur des échantillons de Byrd (Antarctique de l'Ouest), du Pôle Sud, du Dôme C, Vostok et de Terre Adélie (Antarctique de l'Est), couvrant des échelles de temps allant de quelques années à quelques dizaines de milliers d'années. Nous avons pu montrer que la partie soluble des impuretés est bien représentée par les ions Na+, Mg2+, Ca2+, NH4+, K+, H+, CI-, NO3-, et SO42-. Pour la première fois le nécessaire équilibre (balance ionique) entre cations et anions a pu être vérifié pour la neige et la glace antarctiques. Cette balance ionique bien équilibrée nous a alors permis de montrer que, pour le climat actuel, la neige contenait essentiellement du sel de mer et 3 acides minéraux (H2SO4, HNO3 et HCl). Durant la dernière glaciation (il y a 18 000 ans), la neige contenait une plus grande variété de composés chimiques solubles: acides minéraux, sel de mer mais aussi des composés tels que CaSO4, la présence de ce dernier concordant avec l'augmentation des teneurs en aérosol désertique de cette neige ancienne. Les teneurs en impuretés de la neige ont été discuté en relation avec la chimie atmosphérique, le difficile problème posé par la relation air-neige étant abordé au cas par cas. Nos résultats suggèrent que H2SO4 présent dans la neige provient de la conversion du DMS émis par l'activité biogénique marine. Sur ce "bruit de fond" de H2SO4 se superposent des fluctuations importantes mais brèves liées à l'activité volcanique explosive. Nous avons pu repérer dans la neige les retombées de grandes éruptions (Agung en 1963, Krakatoa en 1883 et Tambora en 1815). En outre, nos mesures montrent l'importance d'une éruption survenue en 1822 (Galunggung ?), cette dernière n'était pas jusqu'ici répertoriée parmi les grandes éruptions dans les catalogues volcaniques. L'étude des impuretés d'origine marine montre que le rapport Cl/Na dans la neige, voisin de la valeur de l'eau (1,8) dans les régions côtières, devient très variable dans les régions centrales. Le bilan ionique équilibré a permis de démontrer que lorsque les rapports supérieurs à 1.8 sont liés à la présence d'HCl ce qui suggère une altération de l'aérosol marin au cours de son transport à travers le continent antarctique. Le cas de HNO3 apparait plus complexe encore, et nous n'avons pas toujours pu expliquer les variations observées. Cependant, nos résultats ne confirment pas l'hypothèse avancée antérieurement d'une modulation des teneurs en nitrate par l'activité solaire. L'étude de la neige déposée durant la dernière glaciation a permis d'imaginer ce qu'était l'environnement atmosphérique passé de la Terre. Tout d'abord l'augmentation des teneurs en sodium confirme l'hypothèse déjà émise d'une circulation atmosphérique plus vigoureuse à cette époque. Par ailleurs, l'augmentation des poussières insolubles d'origine terrigène suggère de nouveau un transport plus actif mais aussi une aridité plus marquée des continents à cette époque.

L'archivage glaciaire représente un moyen privilégié d'obtenir des informations permettant une meilleure compréhension des cycles biogéochimiques au cours des temps passés. Si les perturbations induites par l'homme durant les deux cents dernières années ont été abondamment étudiées, les fluctuations naturelles du climat, sur une période recoupant l'Optimum Médiéval (1200-1300 AD.) et le Petit Age de Glace (1300-1800 A.D<), souffrent, quant à elles, du manque d'études détaillées. Nos travaux couvrent cette période et portent sur la composition chimique de la partie soluble des impuretés piégées dans la précipitation solide du Groenland Central. La découverte récente de la capacité qu'ont les carottes de glace du Groenland à enregistrer des feux de biomasse nous a permis d'obtenir les résultats suivants : les signatures chimiques de ces événements dépendent, semble-t-il, du vieillissement du panache occasionné par le transport; la mise en place d'un index des feux, basé sur la fréquence et le flux de débris pyrogéniques déposés, montre trois périodes actives en feu (1200-1350, 1450-1550 et 1860-1920). Ces périodes correspondent à des conditions climatiques favorables aux déclenchements des feux, même si une intervention humaine ne peut être exclue sur la période 1860-1920. La covariance du bruit de fond de formiate et de la densité arborée de la taïga canadienne suggère une source végétale pour ce composé organique. La biosphère continentale serait, de même, à l'origine des quantités importantes de nitrate et d'ammonium déposées au Groenland en regard des flux Antarctiques. Nous n'avons pu mettre à aucun moment en évidence une dénitrification de la stratosphère suite aux éruptions volcaniques. L'étude du MSA a montré un phénomène de migration de ce composé sur les couches de glace anciennes. Le manque de connaissance sur l'évolution passée de la biologie marine ne nous a pas permis de confronter les traceurs de cette activité à d'autres paramètres physiques ou climatiques.

Le continent nord-américain présente sur sa bordure Pacifique un domaine constitué par l'accrétion du Paléozoïque supérieur au Cénozoïque de fragments lithosphériques : les Cordillères nord-américaines. Ces fragments lithosphériques sont caractérisés par des séquences volcaniques d'arc ou de bassin océanique. Les séquences volcaniques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias ont longtemps été considérées comme un seul arc. Depuis une dizaine d'années, des équipes françaises ont montré que les séquences d'arc du Paléozoïque et du Trias des Klamath orientales et de Sierra Nevada (Californie du Nord) étaient établies respectivement sur une lithosphère océanique et un bloc continental. Dans le Nevada occidental, les séquences d'arcs du Paléozoïque supérieur affleurent dans deux régions distinctes : Black Rock Desert et Excelsior Mountains. Dans le Black Rock Desert, la séquence permo-triasique de Bilk Creek ressemble en tout point à celle * des Klamath orientales et des Blue Mountains. Il s'agit d'un magmatisme d'arc permo-triasique continu, reposant sur des calcaires permiens inférieurs à affinité téthysienne. Ce magmatisme dériverait d'une source mantellique de type-MORB. Dans les Excelsior Mountains, la formation Black Dyke est constituée de laves et de pyroclastites recouvertes en concordance par des turbidites volcanoclastiques. Cette activité volcanique se produit au Permien inférieur autour de 276 Ma. Ce magmatisme d'arc présente de nombreuses similitudes avec celui de Sierra Nevada. Dans les deux cas, il s'agit d'un magmatisme exclusivement Permien, caractérisé par : (i) des roches volcaniques calco-alcalines; et (ii) de faibles valeurs d'eNd (T=275Ma) comprisent entre -11 et +5,5. Cet arc est séparé du continent nord-américain par un domaine océanique, le bassin de Golconda. En Sierra Nevada, cet arc paléozoïque est établi sur une séquence sédimentaire du Palézoïque inférieur tectonisée. Les faibles valeurs de l'eNd(T) des roches magmatiques de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains suggèrent que les magmas dérivent d'une source mantellique, contaminée par une vieille croûte continentale, probablement protérozoïque. Ces magmas subissent au cours de leur remontée et leur stockage dans des chambres des assimilations de matériel crustal lors de leur fractionnement et de leur cristallisation. Le Paléozoïque supérieur volcanique et sédimentaire d'arc de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains est plissé, puis recouvert en discordance par des sédiments respectivement du Trias ou du Jurassique. Ces déformations et cette discordance sont liées à la phase orogénique Sonoma, induite par la collision de cet arc avec la marge nord-américaine. Après l'accrétion de cet arc, un magmatisme calco-alcalin à shoshonitique se développe au Trias en bordure du craton. Sa diversité reflète vraisemblablement des variations dans la nature et l'épaisseur de de la croûte qui forme la marge occidentale cratonique américaine et sur laquelle s'édifie cet arc de type andin.

La présence à l'affleurement de roches à texture grossière, en volumes certes faibles, apparaît être un point commun à nombre d'édifices volcaniques intraplaques océaniques. Ainsi, des roches plutoniques/intrusives de textures et de géochimies très variées (cumulats ou non, tant sous-saturées que sursaturées en silice, mafiques aussi bien que felsiques) ont été décrites par exemple au Piton des Neiges et au Piton de la Fournaise (île de la Réunion), aux îles Marquises, en Islande, dans les îles Hawaii, les îles Canaries ou dans l'archipel des Kerguelen. Dans l'archipel volcanique intraplaque océanique de la Société (Polynésie française), la présence de roches intrusives à texture grossière (roches grenues ou pegmatitoïdiques) au sein des édifices est connue depuis le milieu du XIXème siècle. Elles ont été identifiées en place dans les îles de Tahiti (Tahiti Nui et Taiarapu), Raiatea, Tahaa, Bora Bora et Maupiti, et sous forme de blocs dans les îles de Moorea et Huahine. Le présent travail constitue la première étude synthétique des roches à texture grossière des îles de la Société. Il s'appuie sur des observations de terrain et un échantillonnage effectués sur les massifs grenus et pegmatitoïdiques des îles de Tahiti Nui (massif de Ahititera), Raiatea (massif de la Vallée de Faaroa), Bora Bora (intrusion de la Cloche de Hiro) et Maupiti (deux intrusions: le Faataufi et la Barque de Hiro). Même si chaque intrusion possède ses caractères propres qui permettent d'y étudier des problèmes particuliers, cette étude a conduit à constituer deux groupes au sein de ces cinq intrusions, chacun d'entre eux étant défini par des caractéristiques spécifiques ayant trait à la morphologie, à la lithologie et au mode de mise en place des roches. Le premier groupe comprend les deux grands massifs lithologiquement complexes de Tahiti Nui et de Raiatea; le second réunit les trois intrusions de petite dimension de Maupiti et Bora Bora. o Le massif de Ahititera (Tahiti Nui) affleure sur plus de 3 km2 dans le centre de la dépression en forme de fer à cheval de 8 km de diamètre qui occupe le cœur de l'île. Les sept types pétrographiques qui le constituent sont associées en trois ensembles distincts: les cumulats clinopyroxénolitiques et les gabbros forment un groupe faiblement sous-saturé en silice; les hornblendites à texture de cumulat, les théralites, les essexites et les (monzo-)syénites néphéliniques constituent un second groupe plus fortement sous-saturé. Les syénites sont à classer à part, car ces roches se sont mises en place sous la forme d'une petite intrusion en marge du massif de Ahititera. Les deux ensembles principaux se sont formés en deux stades distincts: entre 1 et 0,8 Ma pour les gabbros et les clinopyroxénolites; entre 0,60 et 0,39 Ma dans le cas des roches fortement sous-saturées, mises en place de manière "emboîtée" par rapport au premier massif, à la fin de la phase de construction du second volcan bouclier tahitien. L'intrusion de ce dernier ensemble pétrographique, à faible profondeur, est une cause possible de la déstabilisation du flanc nord de l'édifice volcanique qui a précédé le glissement gravitaire du secteur du volcan situé à l'aplomb du massif grenu. Nous considérons qu'un tel glissement sectoriel est probablement à l'origine de la formation de la caldeira centrale de Tahiti Nui et des dépôts d'avalanche de débris, dont l'épaisseur peut atteindre 500 m, qui en occupent le fond et remplissent en partie la Vallée de la Papenoo jusqu'à la côte nord de Tahiti. o Le massif grenu observable à Raiatea affleure sur 1,04 km2 au centre de la caldeira emboîtée en forme de fer à cheval de Faaroa (5,2 km de diamètre), qui occupe la moitié méridionale de l'île. L'intrusion, peut être également zonée, s'est mise en place à la fin de la phase de construction du volcan bouclier de Raiatea (avant 2,53 Ma). Elle associe deux types de roches mafiques: des gabbros, qui peuvent être considérés comme des équivalents grenus de basaltes alcalins de l'île, et des théralites (volumétriquement largement majoritaires) qui sont chimiquement distinctes des roches mafiques effusives de Raiatea. o L'intrusion de la Cloche de Hiro affleure à l'ouest de l'île de Bora Bora. Il s'agit d'un dyke épais (250 m x 120 m) qui s'est mis en place antérieurement à la formation de la caldeira et qui est recoupé transversalement par la faille bordière de cette structure. L'intrusion est formée de roches de composition basaltique à intermédiaire, à texture majoritairement pegmatitoïdique. Dans le détail, ce dyke apparaît chimiquement et texturalement zoné, depuis les parties périphériques jusqu'à la zone axiale. L'état d'évolution des roches est fortement connecté à l'évolution texturale progressive (depuis des texture hétérogranulaires jusqu'à des pegmatitoïdes). La richesse en eau du magma au moment de la mise en place est à l'origine de la texture pegmatitoïdique ainsi que, vraisemblablement, à celle du processus de cristallisation fractionnée in situ qui a conduit à la zonation chimique de l'intrusion. o Géochimiquement distinctes entre elles et différentes des roches mafiques effusives de Maupiti, les deux intrusions du Faataufi et de la Barque de Hiro affleurent dans le quart nord-ouest de l'île. Si l'intrusion du Faataufi (exposée sur 160 x 45 m) présente une géométrie mal contrainte, celle de la Barque de Hiro montre clairement une structure de dyke épais (300 x 60 m). Dans les deux cas, la roche dominante est un gabbro non-cumulatif. L'originalité majeure des roches grenues de Maupiti réside en la présence d'H.T.I. (High Temperature Iddingsite), qui fait l'objet d'une étude structurale et cristallochimique spécifique. Cette étude nous conduit à interpréter l'H.T.I. comme une forme oxydée (présence de Fe3+) et hydroxylée (incorporation de OH-) de l'olivine. Ces transformations se produisent dans les stades précoces de l'histoire de la cristallisation des gabbros. Elles sont probablement à mettre en relation avec des conditions de fugacité d'oxygène temporairement anormalement élevées et pourraient être connectées à l'apparition de structures de différenciation interne (poche hawaiitique à texture pegmatitoïdique). Les variations (sur une large gamme) du degré d'hydroxylation/oxydation de l'olivine conduit à l'apparition au sein des deux massifs de Maupiti d'une "série continue" de faciès d'H.T.I., entre des couronnes fines ceinturant des cœurs d'olivine fraîche (un faciès déjà décrit dans la littérature dans le cas de roches effusives) et des "noyaux" de composition fayalitique au sein des cristaux d'olivine (cette dernière forme n'avait jamais été décrite jusqu'à présent). Chacun des cinq massifs ou intrusions étudiés dans le cadre de ce travail possède une ou des "affinité(s)" texturale(s) qui permettent de le démarquer des autres. La variété texturale est telle qu'il est ainsi possible de recouvrir l'ensemble des types de textures grossières mentionnés dans la littérature. Ceci nous conduit à proposer une première classification (tétraédrique) semi-quantitative mettant en connexion les textures grossières non-cumulatives (textures granulaires et doléritiques) et les pegmatitoïdes en s'appuyant sur l'étude cristallographique d'échantillons sélectionnés provenant des cinq massifs de l'Archipel de la Société.