Le magmatisme Néogène italien est caractérisé par une grande variété pétrologique et géochimique, couvrant presque entièrement le spectre des roches magmatiques connues dans le monde entier. Le volcanisme récent, Quaternaire, comprenant des laves de composition basiques et intermédiaires, est à la base de la majorité des modèles géodynamiques. Comparativement, le magmatisme acide, correspondant aux premières manifestations sur la marge Tyrrhénienne est beaucoup moins volumineux, affleure sans ou avec peu de roches basiques ou intermédiaires associées, et est relativement mal connu. Les objectifs de cette thèse sont (1) de préciser l'âge de ces manifestations, (2) de comprendre l'origine de ce magmatisme (détermination des sources) et, (3) d'intégrer ces contraintes dans le cadre général du magmatisme italien et de l'ouverture de la Mer Tyrrhénienne. Une étude combinée géochronologique et pétro-géochimique a donc été entreprise sur des édifices acides de la Toscane (San Vincenzo, Roccastrada, Amiata) et les îles de Ponza et Palmarola (Archipel des Pontine, région Campanienne, Golf de Gaeta). Vingt-cinq datations K-Ar précises (technique Cassignol-Gillot) ont été effectuées sur les îles de Ponza et Palmarola. Le début de l'activité de Palmarola a été datée pour la première fois à 1.64 ± 0.02 Ma ; l'âge Quaternaire (Pléistocène) obtenu remet en cause l'âge Pliocène qui avait été proposé sur des critères stratigraphiques. Concernant Ponza, un nouvel épisode rhyolitique a été découvert à 3.1-2.9 Ma. Un changement magmatique rapide a été mis en évidence entre les deux îles ; en seulement ~1.3 Ma (au passage Pliocène/Pléistocène), on passe d'un volcanisme calco-alcalin orogénique à Ponza vers un volcanisme s'approchant du volcanisme alcalin intraplaque à Palmarola. De nouvelles données minéralogiques et isotopiques permettent de proposer un modèle pétrogénétique pour ces magmas, faisant intervenir une cristallisation fractionnée accompagnée par une contamination crustale plus ou moins forte, à partir de liquides mantelliques différents. Des âges précis et reproductibles ont été obtenus pour les édifices de la Province Toscane (San Vincenzo, Roccastrada et Amiata). Pour le volcan de Monte Amiata, de nouvelles données isotopiques Sr-Nd et Pb confirment qu'il est en terme de sources un hybride entre les Province Toscane et Romaine. Nous proposons grâce aux âges obtenus un nouveau scénario pour sa mise en place. L'analyse en composantes principales (ACP) des données isotopiques du Pb de toutes les manifestations acides étudiées dans cette thèse a permis d'identifier les deux composants source à l'origine de ces roches. Le composant le plus important est un pôle mantellique correspondant à un mélange entre DM et HIMU, tandis que le second, dont le rôle est mineur comparé au premier, est un pôle enrichi de type crustal. Les roches acides les plus au Sud (Pontines) montrent une influence plus forte du composant DM+HIMU. Ainsi, même sur des roches aussi différenciées et à plus petite échelle (l'Italie centrale), on retrouve la tendance générale propre à l'ensemble de la péninsule Italienne et de la Sicile, dérivée de l'étude isotopique des roches basiques, qui montre un mélange général entre DM et HIMU auquel s'ajoute un composant dérivé de la croûte. L'influence du pôle DM-HIMU est croissante du Nord au Sud de l'Italie. Etendue à l'échelle de la marge Tyrrhénienne italienne, l'ACP permet d'identifier deux domaines sources, délimités par une discontinuité lithosphérique majeure de l'Italie centrale, le 41ème Parallèle, dans lesquels les composants évoluent différemment. Les caractéristiques du domaine Nord pourraient être contrôlées par un processus de délamination de la lithosphère inférieure, celles du domaine Sud par un retrait rapide du slab, les deux phénomènes provoquant une remontée asthénosphérique.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00398039 |
| Date | 14 October 2005 |
| Creators | Cadoux, Anita |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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