Thèse

Thèse

Dynamique des magmas andésitiques : Approche pétrologique et expérimentale. Applications à la Soufrière de Guadeloupe et à la Montagne Pelée (Petites Antilles Françaises)

Encadrants : Jean-Louis Bourdier et Michel Pichavant (ISTO)
Soutenue publiquement le 24 Juin 2005 (mention très honorable).

But de l’étude :

– est de parfaitement contraindre les conditions pré-éruptives et la dynamique de la chambre magmatique de la Soufrière de Guadeloupe par le couplage d’une approche pétrologique/minéralogique et une approche expérimentale. L’approche pétrographique consiste en une étude détaillée des phénocristaux et des verres (inclusions vitreuses et verres résiduels). L’approche expérimentale consiste en l’élaboration d’équilibre de phases sur la composition andésitique et la comparaison des données obtenues avec les données naturelles.

– est de comprendre et de contraindre le dynamisme peléen de la période récente d’activité de la Montagne Pelée (Martinique). Cette étude est caractérisée par une approche texturale (textures des microlites et détermination des teneurs en eau au sein des verres résiduels) et expérimentale (expériences de décompressions contrôlées).

– est d’apporter de nouvelles données expérimentales comme al solubilité de l’eau et la viscosité de liquides rhyolitiques à basses pressions (inférieures à 50 MPa) afin de compléter des modèles pre-existants.

Résumé :

L’activité des volcans andésitiques au niveau des arcs insulaires est caractérisée par une grande diversité dans leur style éruptif. Le dynamisme d’un même édifice volcanique peut aussi bien s’exprimer par une alternance d’éruptions de type « plinien » ou bien de type « peléen ». Le sujet comporte deux aspects liés au fonctionnement local de la Soufrière de Guadeloupe et de la Montagne Pelée : l’étude de la dynamique d’une chambre magmatique superficielle et l’étude des phénomènes liés au dégazage des produits lors de la remonté dans le conduit volcanique.

Le premier aspect repose sur l’étude d’une éruption particulière de la Soufrière de Guadeloupe (1440 AD). La stratégie d’étude a été de coupler une étude pétrographique des produits émis avec une étude expérimentale. Cette approche nous a permis de contraindre avec précision les conditions pré-éruptives ainsi que la dynamique de la chambre magmatique qui s’est avérée être zonée thermiquement et chimiquement.

Le second aspect a consisté en l’acquisition des données naturelles et expérimentales sur les produits des éruptions historiques de la Montagne Pelée afin d’apporter des éléments nouveaux pour la compréhension du dynamisme des magmas andésitiques dégazés. La nature des produits a nécessité de coupler différentes approches (étude texturale des produits naturels, teneurs en eau des verres résiduels, anisotropie de susceptibilité magnétique sur les produits de dômes, expériences de décompressions contrôlées et acquisition de données expérimentales à basse pression).

Abstract :

Volcanic activity at island arcs is typically characterized by a large variety of eruptive styles. The dynamism of the same volcano can as well be expressed by an alternance of « plinian » or « pelean » eruptions. The subject comprises two aspects related to the local activity of the Soufriere of Guadeloupe and the Mount Pelee : the study of the dynamics of a superficial magmatic chamber and the study of the phenomena related to the degassing of the products during magma ascent.

The first aspect consists in the study of a particular eruption of the Soufriere of Guadeloupe (1440 AD). The strategy of study was to couple a petrographic study of the products with an experimental study. This approach enabled us to well constrain the pre-eruptive conditions as well as the dynamics of the magmatic chamber which appears to be thermically and chemically zoned.

The second aspect consisted in the acquisition of natural and experimental data on the products of the historical eruptions of the Mount Pelee in order to bring new elements for the comprehension of the dynamism of the degassed andesitic magmas. The nature of the products required to couple various approaches (textural study of the natural products, water content in residual glasses, anisotropy of magnetic susceptibility on domes, decompression experiments and experimental data acquisition at low pressure on a rhyolitic system).

Programmes de recherche :

– Programme PNRN,
– Projet CRV,dômes andésitiques,
– Projet DyETI.