Dissertations / Theses on the topic 'Géochronologie K-Ar et 40Ar'

L'évolution des îles volcaniques résulte d'interactions complexes entre croissance des volcans et processus de destruction (éruptions explosives, glissements de terrain, érosion fluviale, altération). Les changements climatiques peuvent influencer ces processus sur des échelles variées. A l’échelle événementielle, des précipitations intenses peuvent engendrer des épisodes érosifs extrêmes. Sur le long-terme, des variations des taux d'altération, sensibles aux précipitations et à la température, peuvent impacter la fertilité des sols et le cycle global du carbone.Les îles volcaniques des Açores offrent un cadre idéal pour étudier ces interactions, avec une grande importance scientifique et sociétal, en particulier dans le contexte actuel du réchauffement climatique. Au centre de l'Atlantique Nord, elles sont influencées par des facteurs climatiques majeurs. Ces îles ont eu des pulses d'activité volcanique au cours du dernier million d'années (Ma), une période marquée par d’importants changements climatiques liés aux cycles glaciaires-interglaciaires. Si les variations des conditions globales ont été bien documentées sur cette période, la reconstruction paléoclimatique aux échelles locales/régionales reste un défi. Les paléosols (PSs) sont des anciens sols inclus dans le registre géologique. Leur géochimie fournit des informations précieuses sur les conditions paléo-environnementales, et la géochronologie des produits volcaniques les encadrant permet leur contrainte temporelle.Dans ce travail, nous avons reconstruit les conditions moyennes annuelles de précipitation (MAP) et de température de l’air (MAAT) aux Açores au cours du dernier Ma. Deux proxies basés sur la composition en éléments majeurs des PSs ont été utilisés : l’indice d'altération CIA-K et l’argilosité, tous deux validés dans d'autres milieux volcaniques. La datation précise des unités volcaniques par K-Ar sur mésostase séparée (laves) et par ⁴⁰Ar/³⁹Ar sur monocristaux de feldspath potassique (dépôts pyroclastiques), révèle des «pulses» d‘altération sur quelques milliers d’années, notamment après les terminaisons glaciaires (MIS 21, 19, 11, 9e, 5e et 1). La géochimie des PSs montre des changements environnementaux rapides et des MAATs (12-28 ᵒC) en accord avec les données de température marine de surface établies à partir d’archives océaniques. Cette concordance indique une étroite relation océan-atmosphère. Ces «pulses» suggèrent en outre des phases d'affaiblissement de l'anticyclone des Açores, permettant aux courants d'air humides d'atteindre des secteurs plus au sud.Les taux moyens de formation des sols (3-180 mm/kyr) ont été influencés par la structure et la texture du substrat rocheux. Des PSs se sont formés lors de MAPs plus faibles dans les dépôts pyroclastiques que dans les coulées de lave (seuils de ~500 et ~800 mm/an). Cette différence supporte une cinétique favorisée par la fragmentation et une surface spécifique élevée. L’altération accrue en surface et le long des discontinuités géologiques de sub-surface peut avoir favorisé l'érosion par glissements de terrain. Des MAPs élevées (jusqu'à 1500 mm/an) sont notamment obtenues autour du stade interglaciaire de l’Eemien, qui coïncide avec l’initiation d’un glissement complexe sur le flanc Sud de Pico. Des MAPs intenses ont pu accélérer l’infiltration des eaux et favoriser les interactions hydromagmatiques. L’augmentation associée de pression interstitielle a ainsi pu déclencher la mise en mouvement du flanc le long de failles listriques toujours actives. Les conditions actuelles aux Açores sont plus humides et légèrement plus chaudes qu’au cours du dernier Ma, ce que pourrait favoriser le détachement du flanc externe de Pico, avec des conséquences potentiellement drastiques.Plus généralement, l’altération accrue favorise l’évolution rapide du paysage sur de telles îles et engendre des flux élémentaires et une absorption de CO₂ atmosphérique croissantes, ce qui a impacts locaux, régionaux et globaux
Landscape evolution on volcanic islands is driven by complex interactions between volcano growth and destruction by a variety of processes (explosive eruptions, landslides, riverine erosion, weathering). Major climate changes, may impact the dynamics of degradation processes at different spatial and temporal scales. For example, extreme rain can produce an immediate hydrological response causing important destruction. Changes in weathering rates, sensitive to precipitation and temperature, can trigger changes in soil fertility but also modify global carbon cycling.The Azores volcanic islands provide an ideal setting to study these interactions, with both scientific and societal significance, especially in the context of ongoing global warming. Located in the Central North Atlantic, they are under the influence of major climatic drivers. Most of them had pulses of volcanic activity over the past 1 Myr, a period characterized by high-amplitude glacial-interglacial transitions with major climatic changes. While global climatic variations have been relatively well-studied for this period, reconstructing the atmospheric paleoclimate and its effects at local/regional scales remains challenging. Paleosols (PSs) are fossil soils formed by weathering at surface, and later incorporated into the geological record. Their geochemistry provides valuable insights into past environmental conditions, while the geochronology of volcanic products “bracketing” PSs allows their temporal constraint.In this work, we reconstructed mean annual precipitations (MAP) and air temperature (MAAT) over the last 1 Myr in the Azores region through a combined geochemical-geochronological study of PSs. Two proxies based on PSs’ major element were used: the weathering index (CIA-K) and the Clayeyness, both validated in other volcanic settings. The precise dating of volcanic units by either unspiked K-Ar on lava flow groundmass separates or ⁴⁰Ar/³⁹Ar on single K-feldspar of trachytic fallout evidence “pulses” of soil-formation within only a few kyr. This occurred especially after glacial terminations (MIS 21, 19, 11, 9e, 5e and 1), under wet and warm conditions. Fast paleoenvironmental changes were recorded in PSs’ geochemistry, and MAAT reconstructions (12-28 ᵒC) agree with previously published Sea Surface Temperatures, pointing to a tight ocean-atmosphere teleconnection. Those “pulses” suggest sustained weakening phases for the Azores High, allowing humid air currents (Westerlies) to reach further to the south.Our data also show contrasted rates of vertical soil development (3-180 mm/kyr). Weathering was favored by the structure and texture of parental materials, as PSs formed under lower MAP in pyroclastic deposits than in lava flows (~500 and ~800 mm/yr thresholds). This highlights the influence of fragmentation on weathering’s kinetics due to higher specific surface area. Enhanced weathering at surface and along geological discontinuities may have promoted mechanical weakening, favoring erosion and landslides. Notably, high MAPs (up to 1500 mm/yr) obtained around the Eemian interglacial stage are coincident in time with the initiation of a large slide complex on the southern flank of Pico. Intense precipitation may have led to increased water infiltration favoring enhanced hydromagmatic interactions. Drastic increase in pore pressure may then have triggered the initiation of the flank movement along listric faults that are still active. Current conditions in the Azores are wetter and slightly warmer than during the last Myr. Increased infiltration along faults could partly control subsequent movement and yield to detachment of the outer flank of Pico, with potentially dramatic consequences.More generally, present temperature and humidity increase on volcanic islands points to intense weathering, resulting in fast landscape evolution, increased lixiviation and elementary export and high atmospheric CO₂ uptaking, with local, regional and global impacts

As part of the wider European GTS Next project, I propose new constraints on the ages of the Late Cretaceous, derived from a multitude of geochronological techniques, and successful stratigraphic interpretations from Canada and Japan. In the Western Canada Sedimentary Basin, we propose a new constraint on the age of the K/Pg boundary in the Red Deer River section (Alberta, Canada). We were able to cyclostratigraphically tune sediments in a non-marine, fluvial environment utilising high-resolution proxy records suggesting a 11-12 precession related cyclicity. Assuming the 40Ar/39Ar method is inter-calibrated with the cyclostratigraphy, the apparent age for C29r suggests that the K/Pg boundary falls between eccentricity maxima and minima, yielding an age of the C29r between 65.89 ± 0.08 and 66.30 ± 0.08 Ma. Assuming that the bundle containing the coal horizon represents a precession cycle, the K/Pg boundary is within the analytical uncertainty of the youngest zircon population achieving a revised age for the K/Pg boundary as 65.75 ± 0.06 Ma. The Campanian - Maastrichtian boundary is preserved in the sedimentary succession of the Horseshoe Canyon Formation and has been placed ~8 m below Coal nr. 10. Cyclostratigraphic studies show that the formation of these depositional sequences (alternations) of all scales are influenced directly by sea-level changes due to precession but more dominated by eccentricity cycles proved in the cyclostratigraphic framework and is mainly controlled by sand horizons, which have been related by autocyclicity in a dynamic sedimentary setting. Our work shows that the Campanian - Maastrichtian boundary in the Western Canada Sedimentary Basin coincides with ~2.5 eccentricity cycles above the youngest zircon age population at the bottom of the section and ~4.9 Myr before the Cretaceous - Palaeogene boundary (K/Pg), and thus corresponds to an absolute age of 70.65 ± 0.09 Ma producing an ~1.4 Myr younger age than recent published ages. Finally, using advances with terrestrial carbon isotope and planktonic foraminifera records within central Hokkaido, Northwest Pacific, sections from the Cretaceous Yezo group were correlated to that of European and North American counterparts. Datable ash layers throughout the Kotanbetsu and Shumarinai section were analysed using both 40Ar/39Ar and U-Pb methods. We successfully dated two ash tuff layers falling either side of the Turonian - Coniacian boundary, yielding an age range for the boundary between 89.31 ± 0.11 Ma and 89.57 ± 0.11 Ma or a boundary age of 89.44 ± 0.24 Ma. Combining these U-Pb ages with recent published ages we are able to reduce the age limit once more and propose an age for the Turonian - Coniacian boundary as 89.62 ± 0.04 Ma.

Le francevillien est une serie sedimentaire proterozoique non affectee par des evenements metamorphiques en depit de son age. Ses sediments detritiques sont utilisables pour etudier l'evolution temporelle des mineraux argileux et l'histoire de la migration d'hydrocarbures pendant la diagenese d'enfouissement. Le systeme isotopique sm-nd a ete utilise pour dater des fractions argileuses extraites d'ampelites; deux isochrones sm-nd ont ete obtenues, donnant des ages similaires de 2099+/-115 ma et 2036+/-79 ma. Les donnees mineralogiques, chimiques et la composition isotopique du nd indiquent qu'une homogeneisation isotopique a eu lieu entre les argiles authigenes, les eaux de formation et les hydrocarbures pendant la diagenese. Un modele est propose qui implique la decarboxylation de la matiere organique, la formation d'acides organiques permettant la dissolution de feldspaths potassiques detritiques et leur remplacement in situ par des mineraux argileux. Les ages isochrones correspondent donc a l'age de la formation des argiles qui a eu lieu lors d'un evenement diagenetique precoce, au niveau de la production d'hydrocarbures. L'originalite du bassin de franceville est la presence de reacteurs nucleaires fossiles dans le gisement d'u d'oklo. La decouverte des nouveaux reacteurs 10 et 13 preserves de l'alteration meteorique a suscite un vif interet parmi les chercheurs qui travaillent dans le cadre de la gestion de dechets de haute activite. Une etude mineralogique et isotopique de l'environnement argileux du reacteur 10 a ete effectuee afin de mieux comprendre le comportement de quelques actinides et produits de fission generes dans le cur du reacteur. Les resultats indiquent qu'une fraction de l'u, du pu et des terres rares a ete remobilisee lors du lessivage du reacteur par les solutions hydrothermales, a migre vers la bordure argileuse du reacteur et a ete piegee par la chlorite. Les principales implications de ce travail concernent la capacite de retention de materiaux argileux vis-a-vis des radioelements dans un milieu geologique

L’arc équatorien est caractérisé par un nombre particulièrement élevé de volcans quaternaires. Nos quatre-vingt-dix nouveaux âges K-Ar, réalisés pour une vingtaine d’édifices, montrent que son développement a commencé vers 1 Ma au nord et a migré vers le sud à partir de 600 ka. Ce déplacement pourrait être induit par un changement récent de la géométrie de la plaque Nazca en profondeur et l'activation des failles crustales. Les taux de production magmatique sont assez homogènes à l’échelle de l’arc, et varient entre 0,1 et 5,6 km³.ka⁻¹. Ces données montrent que les volcans se sont construits lors de phases d’activité brèves, séparées par des périodes de repos. Il n'y a pas de corrélation apparente entre l'âge des volcans et leur taux d'émission, mais la subduction de la ride de Carnegie pourrait favoriser la genèse du magma et expliquer la densité de volcans quaternaires en Équateur. Les taux d'érosion varient entre 0,01 et 0,14 km³.ka⁻¹. Les volcans les plus jeunes semblent être érodés par des processus d'altération chimique, tandis que les volcans plus anciens sont principalement démantelés par des processus physiques tels que l'abrasion glaciaire et l'activité tectonique. Enfin, nous montrons que la méthode de datation K-Ar réalisées sur la mésostase ou les esquilles de verre des ponces est bien adaptée pour dater les produits volcaniques quaternaires de l'arc équatorien
The Ecuadorian arc presents a large number of Quaternary volcanoes. Our ninety new K-Ar ages, carried out on products from twenty volcanic edifices, show that the development of the Quaternary arc began about 1 Ma in northern Ecuador and migrated southward since 600 ka. This migration could be induced by recent change of the slab geometry at depth and by the activation of crustal faults. The magmatic productivity rates are rather homogeneous at the arc scale, and range between 0.1 and 5.6 km³.ka⁻¹. These data highlights that volcanoes grew during sporadic activity pulses separated by quiescence periods. There is no clear correlation between the age of the volcanoes and their emission rates, but the subduction of the Carnegie ridge could favor the magma genesis and explained the increase of the volcanic activity in northern Ecuador during the Quaternary. Erosion rates range between 0.01 and 0.14 km³.ka⁻¹. Youngest volcanic edifices seem to be eroded by a chemical alteration process, while the dismantling of older volcanoes is mostly influenced by physical processes such as glacial abrasion and tectonic activity. Finally, we show that K-Ar ages performed on groundmass or pumice glass shards can be successfully applied to Quaternary volcanic products from the Ecuadorian arc

Les formations kimmeridgiennes a stephaniennes du forage ba1 (bassin du sud est de la france) contiennent des phases argileuses interstratifiees ordonnees illite/smectite dont le pourcentage d'illite croit avec la profondeur (60 a 100% d'illite). A partir des pourcentages d'illite, une modelisation des transformations argileuses, basee sur deux reactions en chaine (r=0->r=1->illite) (velde & vasseur, 1992), a ete realisee. Ce modele cinetique de maturation des argiles indique une erosion comprise entre 1500 et 2000 m, mais l'ajustement des valeurs est mediocre pour des pourcentages d'illite >80% (>1100 m). Les fractions argileuses (,,2 et 0,2-2 m) situees sous -1100 m ont fait l'objet d'analyses isotopiques (#1#80 et #2h), geochronologiques (k-ar) et morphologiques (,,2 m). Les resultats de cette derniere montrent, dans un premier temps la croissance preponderante des grandes particules allongees constituees de formes illitiques metastables, puis la croissance de grandes particules allongees et isometriques plus stables et plus illitiques. Les datations k-ar (,,2 et 0,2-2 m) montrent des teneurs en k et ar et des ages differents. Pour la fraction a ,,2 m les differentes representations des teneurs en k et ar indiquent un evenement geologique age de 145 ma (-1100 et -1558 m). Cet age ne correspond pas a l'age d'enfouissement maximal de la serie (<75 ma), mais a l'age moyen de la fraction argileuse. La difference de l'age stratigraphique et de l'age k-ar est donc proportionnelle a la duree moyenne de maturation des argiles. Pour les fractions grossieres, la taille des particules induit une retention de l'argon radiogenique superieure a la fraction ,,2 m et des ages conventionnels plus vieux. L'ensemble des mesures isotopiques (k-ar, #1#8o et #2h) signalent aussi deux zones diagenetiques differentes situees de part et d'autre de -1600 m. Les mesures microthermometriques et isotopiques (#3#4s et #1#8o) indiquent des fluides de composition et d'origine differentes dans ces deux niveaux. A partir des intensites relatives des interstratifies i/s ordonnes et des durees moyennes de maturation (-1100 a -1558 m), un modele de transformation base sur une reaction en chaine a ete propose. Les parametres de ces transformations indiquent une reaction d'illitisation debutant vers 100c, ce qui correspond au domaine d'apparition des interstratifies r>1

Le massif du Cantal, localisé dans la province volcanique Cénozoïque du Massif Central (France), est le plus grand complexe volcanique Miocène d’Europe. Il est majoritairement constitué de brèches volcanoclastiques qui lui confèrent des dimensions impressionnantes et une morphologie surbaissée. Des observations de terrain, couplées à des datations K-Ar, nous ont permis de reconstituer l’évolution morpho-structurale, la dynamique éruptive et l’histoire volcanique du massif. Après avoir contraint dans l’espace et dans le temps une séquence stratigraphique identique tout autour du massif, nous montrons qu’il existe des évidences chrono-stratigraphiques, structurales et géomorphologiques en faveur de la formation d’une caldeira centrale de 8 x 10 km il y a environ 8 Ma occupée par un lac. L’étude morphologique et sédimentologique de la principale unité bréchique du massif, le Grand Écoulement Bréchique, nous a conduit à le définir comme l’un des plus importants debris flow syn-éruptifs connus au monde dont nous estimons un volume de l’ordre de 100 km3. Nous proposons que cet écoulement résulte d’une éruption sous-lacustre intracaldeira majeure. L’interaction entre un magma juvénile et l’eau du lac de caldeira, selon un dynamisme surtseyen, a initié la formation du debris flow qui s’est propagé sur les pentes externes du volcan à 360° jusqu’à plus de 25 km de sa source. Cette étude ouvre des perspectives d’une part quant aux risques volcaniques liés aux éruptions sous-lacustres intracaldériques majeures, et d’autre part quant à la possibilité de reconstituer la morphologie passée de la source d’un écoulement bréchique volcanoclastique âgé de plusieurs Ma, par l’étude de son dépôt selon des critères sédimentologiques et morphologiques.Dans un deuxième temps, la combinaison de nouvelles datations K-Ar et d’observations de terrain nous ont permis de reconstituer l’histoire volcanique du plateau du Cézallier, siège de la plus jeune activité volcanique de France métropolitaine, du plateau de l’Aubrac, et également la chronologie du volcanisme le long du Sillon Houiller. Nous avons pu ainsi établir les relations spatio-temporelles entre le massif du Cantal et les provinces volcaniques adjacentes révélant le rôle important des fractures héritées de l’Hercynien pour la remontée des magmas. Nous confirmons ainsi une migration spatio-temporelle vers le nord du volcanisme en Auvergne. Finalement, l’acquisition au cours de ce travail de 47 nouveaux âges K-Ar de 12,8 Ma à 9 ka complète la chronologie du volcanisme du Massif Central en précisant sa distribution spatio-temporelle
The Cantal massif, located in the French Cenozoic volcanic province, is the largest Miocene volcano in Europe. It is mainly composed of volcaniclastic breccias giving impressive dimensions and a shield-like morphology. Field observations, coupled with K-Ar datings, allowed us to reconstruct the morpho-structural evolution, the eruptive dynamics and the volcanic history of the massif. We first constrained a stratigraphic sequence which is identical all around the massif. Then, we show that it exists from chrono-stratigraphic, structural and geomorphologic evidences a 8 x 10 km central caldera ca. 8 Myrs ago occupied by a lake. The sedimentological and morphological study of the main breccia unit, the Large Breccia Flow, led us to define it as one of the largest syn-eruptive debris flow in the world. We estimate its volume at ca. 100 km3. We propose that this debris flow resulted from a major intracaldera lake eruption. The interaction between a juvenile magma and the water of the caldera lake, with a surteyan dynamics, initiated the debris flow that propagated on the external slopes of the volcano at 360° until 25 km from its source. This study opens outlets on one hand to volcanic hazards related to major intracaldera lake eruptions ; on the other hand, we show that it is possible to reconstruct the former source morphology of a several Myrs-old volcaniclastic breccia flow by studying the sedimentological and morphological criterion of its deposit.Furthermore, the combination of new K-Ar datings with field observations allowed us to reconstruct the volcanic history of the Cézallier plateau (site of the youngest volcanic activity in the continental France), of the Aubrac plateau, and also the volcanism along the Sillon Houiller. Consequently, we established the spatio-temporal relationships between the Cantal massif and the adjacent volcanic provinces, highlighting the important role of the Hercynian inherited fractures in the magmas ascent. We thus confirm the spatio-temporal migration toward the north in Auvergne. Finally, the acquisition of 47 new K-Ar ages ranging from 12.8 Ma to 9 ka conveys new time constraints on the chronology of Massif Central volcanism by precising its spatio-temporal distribution

Ce travail de thèse présente le développement et la mise au point d'un procédé original pour la datation par la technique 40_Ar/39_Ar. Le cœur de ce système, un spectromètre de masse utilisant la collection simultanée des cinq isotopes de l'argon, est aujourd'hui unique à l'échelle internationale. Tout d'abord testé et validé sur des échantillons géologiques standard, ce système a permis de réaliser, dans sa configuration actuelle, des analyses de grande qualité sur les roches volcaniques de l'Ethiopie, avec une reproductibilité analytique de l'ordre de 0. 2%. Il est maintenant communément admis que les grands traps basaltiques sont en étroite relation avec les grandes déchirures continentales. C'est notamment le cas du point chaud Afar localisé dans un contexte extensif de point triple. Un des objectifs de cette thèse est d'apporter, à la lumière de 28 et 68 nouvelles données acquises, respectivement, en 40_Ar/39_Ar et K/Ar, des contraintes temporelles sur l'épanchement du point chaud et sur les prémices de l'ouverture continentale. Pour cela, des laves et des granites d'ouverture ont été échantillonnées sur les trois zones géographiques aujourd'hui désunies, c'est-à-dire sur les hauts plateaux éthiopiens, yéménites et somaliens, ainsi que le long de leurs escarpements aux marges de la dépression Afar. Nos résultats attestent de l'édification rapide des grands traps (en moins de 1 Ma, pour l'essentiel de la pile volcanique) et d'une initiation du volcanisme autour de 30. 2 Ma. Les prémices de l'ouverture apparaissent en conséquence totalement synchrones de cette phase, comme l'indique la mise en place de granites, dès 30 Ma. Les résultats de cette étude sont repris et discutés de manière plus générale, afin de préciser et de proposer un schéma global d'évolution depuis 30 Ma
We present here a new analytical system for 4O_Ar/39_Ar dating that relies onto an original 180ʿ sector multiple collection mass spectrometer with five faraday cups. Results of preliminarily experiments undertaken on geological standard minerals highlight the good behavior of this new instrument for step heating analyses. The age reproducibility of successive steps lead to analytical errors lower than 0. 2 %. Such a system appears today unique on the international plan for 40_Ar/39_Ar routine dating. This new penta-collector MS enabled us to perform highly reproducible 40_Ar/39_Ar dating of Ethiopian volcanics. It is now admitted that continental flood basalt volcanism has a strong relationship with continental break-up. The Ethiopian-Afar plume has been linked to the early opening of the Afar depression, where the propagation of Red Sea and Gulf of Aden within the depression is still an ongoing process. The purposes of this study are to constrain the emplacement and duration of the trap series, and to reconstruct the eruptive chronology of the earlier opening stages, since the initiation of the fracturation. Twenty-eight 40_Ar/39_Ar and 68 K/Ar new ages data have been performed on volcanic series and granitic bodies, sampled on the plateaus (Ethiopian, Yemenite, Somalian) and along their boundaries on the Afar margin. Our results support that the onset of traps volcanism took place around 30 Ma, with a duration lower than 1 Myr. The emplacement of granitic bodies as early as 30 Ma argues for a synchronous initiation of the opening. Finally, all results obtained in this study on both plateau and rifted margin areas helped us to propose a global scheme for the evolution of the Afar depression since 30 Ma

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l'activité d'un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d'une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d'Hawaii. De précédentes études ont montré que l'activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu'alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s'inscrivant pas dans le modèle d'évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l'origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l'édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l'édifice de La Réunion. Elles révèlent l'existence d'un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d'activité connue de l'édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d'évolution global de l'île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l'activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l'hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d'éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L'âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu'alors admis pour l'édification de l'île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l'élaboration d'un modèle d'évolution plus complexe, suggérant l'existence d'un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l'existence d'un troisième édifice à l'Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés.

Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l’activité d’un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d’une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d’Hawaii. De précédentes études ont montré que l’activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu’alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s’inscrivant pas dans le modèle d’évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l’origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l’édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l’édifice de La Réunion. Elles révèlent l’existence d’un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d’activité connue de l’édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d’évolution global de l’île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l’activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l’hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d’éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L’âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu’alors admis pour l’édification de l’île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l’élaboration d’un modèle d’évolution plus complexe, suggérant l’existence d’un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l’existence d’un troisième édifice à l’Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés
The volcanic system of La Reunion is made of the coalescent Piton des Neiges and Piton de la Fournaise edifices. Its formation, associated with the activity of a mantle plume, is characterized by phases of submarine and subaerial growth, followed by a period of destruction, as described in the classical model proposed for Hawaiian Island volcanoes. Previous studies showed that the subaerial activity of La Reunion would have started around 2.2 Ma ago. Geochemical analyses carried out on the products associated with subaerial and submarine volcanism revealed their transitional chemical nature and their peculiar homogeneous isotopic compositions (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) for a hotspot derived magmatism. In this study, we show that some unusual submarine lavas were recently identified below the basal series of Piton de la Fournaise volcano (dredged on the North-East Rift Zone of la Fournaise) and below the subaerial lavas outcropping at the base of the differentiated series of Rivière des Remparts, indicate that the evolution of La Reunion system is probably more complex than previously suggested. The question of the nature and origin of these lavas, together with their implication on the formation of La Reunion, is an issue of major interest in order to better constrain the global evolution of the volcanic system. As a consequence, new petrological, geochemical and geochronological investigations were conducted on the submarine part of La Reunion edifice. They revealed the existence of a geochemically exceptional group of lavas. Its composition is clearly different from common samples of La Reunion and presents (1) an enrichment in incompatible elements and (2) tends toward an enriched EM endmember. These chemical specificities reveal that the source of La Reunion magmatic products is (1) an heterogeneous source affected by (2) variable melting degrees. Moreover, two samples of this new group dated at 3.77 (0,08) and 3.34 (0,07) Ma extend considerably the period of activity of the island. These rocks are the oldest samples ever dated at La Reunion. The nature and stratigraphical location of subaerial and submarine samples from Piton des Neiges and Piton de la Fournaise imply a new interpretation of the global evolution of the island. Unlike previous studies, our results indicate that :(1) The differentiated subaerial lavas from Rivière des Remparts, due to their stratigraphical and geographical location underlying Piton de la Fournaise, and by analogy with the Piton des Neiges, cannot be linked to the activity of Piton de la Fournaise. (2) The isotope signature of the submarine lava group from the North-East Rift Zone of Piton de la Fournaise, reveals the heterogeneous character of the mantle source under La Reunion Island, that can be modelled as embedded eclogite in a matrix of spinel lherzolite, (3) The age of this submarine group and its location under the eastern flank of Piton de la Fournaise, imply a more complex model of evolution of La Reunion. Therefore, our geochemical and geochronological data are new arguments suggesting the existence of a third volcanic center on the island. This assumption confirms the previous petrological and geophysical evidence supporting the existence of this volcano at the East of La Reunion, commonly called Les Alizés volcano

Sur Mars, la datation par comptage de densité de cratères est actuellement la seule méthode utilisée pour dater les surfaces planétaires. Cependant, sur Mars, elle n'a pas encore été corrigé et complété par des datations absolues. Ce travail consiste à développer un prototype démontrant le potentiel d'une nouvelle approche expérimentale basée sur la méthode K-Ar pour dater les roches martiennes in situ. L'objectif à terme est de proposer une solution instrumentale de datation absolue pour un futur rover d'exploration.Un laser Nd :YAG quadruplé pour tirer à 266 nm ablate un échantillon basaltique mis sous vide secondaire. L'observation du plasma par " Laser Induced Breakdown Spectroscopy " apporte des informations sur la concentration en K et sur la nature chimique et minéralogique de la cible. Puisque l'ablation est faite par un laser UV et sous vide secondaire, l'ablation est reproductible par minéralogie. La reconnaissance stoechiométrique permet donc d'estimer la masse vaporisée. Après purification des gaz libérés, un spectromètre de masse quadripolaire détermine la quantité d'argon.L'ensemble de ces mesures pourvoit un âge avec une incertitude théorique de 13% dans les meilleures conditions.Les calibrations du dispositif expérimental ont apporté de nombreuses informations sur des effets sur les spectres LIBS provoqués par l'ablation sous vide secondaire. L'augmentation de la pression e tla variation de géométrie du cratère d'ablation ont des effets opposés sur les pics des éléments.Nous avons aussi démontré que l'instrument était capable de mesurer l'âge de la mésostase de roche basaltique et qu'il offre des perspectives intéressantes sur certaines phases minérales comme la biotite.

Nous présentons ici un travail qui combine des études de géochronologie, géochimie et géomorphologie sur l'île de la Martinique afin de contraindre l'évolution de l'activité volcanique de l'île. L'arc insulaire des Petites Antilles, double dans sa moitié nord, résulte de la subduction vers l'ouest de la plaque Atlantique sous la plaque Caraïbe à 2 cm/an. Grâce à sa position centrale où les deux branches nord se rejoignent, la Martinique est la seule île des Petites Antilles où l'histoire la plus complète de l'arc affleure. Nos âges K-Ar montrent que l'Arc Ancien a été actif de 25 à 21 Ma. L'Arc Intermédiaire s'est ensuite mis en place en milieu sous-marin puis subaérien entre 16 et 7 Ma. Au cours du Miocène, l'activité volcanique s'est déplacée vers l'ouest avec la mise en place de petits volcans monogéniques, alignés le long de failles, entre 3 Ma et 340 ka. Au même moment, le compartiment septentrional s'est édifié au niveau du volcan bouclier du Morne Jacob (5.5 – 1.5 Ma), du Complexe du Carbet (1 Ma – 322 ka), du Mont Conil (550 – 190 ka) et enfin de la Montagne Pelée. Nous avons mis en évidence l'étroite relation de l'évolution chimique des laves et des taux d'éruption avec les modifications de surface, ainsi que l'influence de la subduction de rides asismiques sur la migration et la répartition de l'activité volcanique à travers et le long de l'arc. En conclusion, notre compilation de 56 nouveaux âges K-Ar entre 26 Ma et 190 ka, nous permet de mieux contraindre les différentes phases volcaniques de l'île de la Martinique, et d'identifier des épisodes de forte production magmatique liés aux changements géodynamiques régionaux et/ou les événements d'effondrement de flanc.

Le massif du Cantal, localisé dans la province volcanique Cénozoïque du Massif Central (France), est le plus grand complexe volcanique Miocène d'Europe. Il est majoritairement constitué de brèches volcanoclastiques qui lui confèrent des dimensions impressionnantes et une morphologie surbaissée. Des observations de terrain, couplées à des datations K-Ar, nous ont permis de reconstituer l'évolution morpho-structurale, la dynamique éruptive et l'histoire volcanique du massif. Après avoir contraint dans l'espace et dans le temps une séquence stratigraphique identique tout autour du massif, nous montrons qu'il existe des évidences chrono-stratigraphiques, structurales et géomorphologiques en faveur de la formation d'une caldeira centrale de 8 x 10 km il y a environ 8 Ma occupée par un lac. L'étude morphologique et sédimentologique de la principale unité bréchique du massif, le Grand Écoulement Bréchique, nous a conduit à le définir comme l'un des plus importants debris flow syn-éruptifs connus au monde dont nous estimons un volume de l'ordre de 100 km3. Nous proposons que cet écoulement résulte d'une éruption sous-lacustre intracaldeira majeure. L'interaction entre un magma juvénile et l'eau du lac de caldeira, selon un dynamisme surtseyen, a initié la formation du debris flow qui s'est propagé sur les pentes externes du volcan à 360° jusqu'à plus de 25 km de sa source. Cette étude ouvre des perspectives d'une part quant aux risques volcaniques liés aux éruptions sous-lacustres intracaldériques majeures, et d'autre part quant à la possibilité de reconstituer la morphologie passée de la source d'un écoulement bréchique volcanoclastique âgé de plusieurs Ma, par l'étude de son dépôt selon des critères sédimentologiques et morphologiques.Dans un deuxième temps, la combinaison de nouvelles datations K-Ar et d'observations de terrain nous ont permis de reconstituer l'histoire volcanique du plateau du Cézallier, siège de la plus jeune activité volcanique de France métropolitaine, du plateau de l'Aubrac, et également la chronologie du volcanisme le long du Sillon Houiller. Nous avons pu ainsi établir les relations spatio-temporelles entre le massif du Cantal et les provinces volcaniques adjacentes révélant le rôle important des fractures héritées de l'Hercynien pour la remontée des magmas. Nous confirmons ainsi une migration spatio-temporelle vers le nord du volcanisme en Auvergne. Finalement, l'acquisition au cours de ce travail de 47 nouveaux âges K-Ar de 12,8 Ma à 9 ka complète la chronologie du volcanisme du Massif Central en précisant sa distribution spatio-temporelle.

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 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.

Les terrains du protérozoïque inferieur (birimien) montrent une alternance de ceintures vertes et de plutons granodioritiques. Les amphiboles et les biotites des granodiorites ont été séparées et analysées par la méthode K-ar. En dépit de perte et d'excès éventuel d'ar, un âge moyen de 211054 ma a été obtenu. Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus par l'étude systématique u-pb et rb-sr: 21155 et 209867 ma respectivement (boher, 1991): * les âges déterminés indiquent le temps de refroidissement en-dessous de la température de fermeture du système k-ar des minéraux notamment pour la biotite qui présenté la plus faible (30050c). * les âges ne correspondent pas à des âges de refroidissement de longue durée, ils correspondent au contraire au moment de l'intrusion. * ces résultats confortent le modèle métamorphique propose par Dupuis et al. , (sous presse). Des datations K-ar sur muscovites des leucogranites a deux micas peralumineux de la boutonnière précambrienne de Tagragra d'Akka, ont fourni des âges compris entre 1773 et 1504 ma. La dispersion de ces âges et leurs écarts limités par rapport aux âges rb-sr (1980-1930 ma) obtenus sur des granites de boutonnières voisines, permet d'attribuer la mise en place de ces leucogranites au protérozoïque inferieur, soit au cours de l'orogenèse éburnéenne de l'Anti-Atlas, soit à une phase plus récente. Dans l'une ou l'autre hypothèse, les âges obtenus indiquent que les systèmes K-ar ont subi des rééquilibrages d'intensité variable. Ils montrent en outre que les événements panafricains et hercyniens n'ont pas eu d'influence importante sur ces rééquilibrages

Le plateau Amsterdam-St. Paul (ASP) est issu de l’interaction entre le point chaud éponyme et la dorsale sud-est Indienne. Il est prolongé au nord-est par la chaîne des Poètes Disparus, une chaîne volcanique liée à l’activité intraplaque du point chaud, Leur étude révèle que la composition du point chaud nécessite la présence dans le manteau source de croûte océanique chargée de sédiments pélagiques recyclée via subduction il y a 1,5Ga. Le panache ASP s’exprime en surface de manière discontinue et à la faveur de zone de faiblesses. La construction de la chaîne est ainsi directement liée (1) aux pulses du panache et (2) à la déformation diffuse liée au mouvement des plaques Capricorne et Australie. Des datations K-Ar révèlent que cette chaîne de volcans est constituée de: (1) une ancienne génération datée à ~9Ma et constituée d’édifices imposants, ayant probablement eu une phase émergée et (2) une jeune génération, âgée de moins de 2Ma, et constituée d’édifices plus petits, formés suite à la migration de matériel issu du panache sous le plateau ASP. Le panache présente en outre un mouvement propre de l’ordre de 1-2 cm/an vers le sud-ouest. Les compositions élémentaires et isotopiques (Sr-Nd-Pb-Hf) des laves émises sur le plateau ASP sont très variables et révèlent que manteau sous-jacent est hétérogène. Il consiste en un manteau appauvri contaminé par des lambeaux de croûte continentale inférieure, composés de granulites à grenat et plagioclase, probablement délaminée pendant la fracturation du Gondwana. Les résultats de cette étude affermissent donc le modèle proposé de recyclage dans le manteau supérieur de granulites comme origine de l’anomalie DUPAL
The Amsterdam-St Paul plateau (ASP) is an oceanic plateau built from the interaction between ASP hotspot and the Southeast Indian ridge. P volcanic chain, called the chain of the dead Poets (CDP), lies to its northward and related to the hotspot intraplate activity. Their study reveals that ASP plume composition comes from oceanic crust and pelagic sediments recycled in the mantle through a 1,5Ga subduction process, ASP plume activity is pulsatile and occurs preferentially on weakness zones. The CDP construction results thus from (1) the plume pulses and (2) the diffuse divergent boundary between the Capricorn and Australian plates. K-Ar datings reveal that this volcanic chain is made of two generations of seamounts: (1) an old one, of about 9Ma and made of large edifices which had probably a sub-aerial period and (2) a young one, younger than 2Ma, and made of small edifices related to some pounded plume pulse material. In addition, ASP plume has an own motion of about 1-2 cm/yr to the south-west. The ASP plateau lavas compositions (major and trace elements and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes) show en important variability and reveal that the underlying mantle is heterogeneous. It is made of a depleted mantle with lower continental crust strips in the form of garnet-plagioclase granulites, probably delaminated during the Gondwana breakup. The lower continental crust s one of the hypotheses for DUPAL anomaly origin and our data support this assumption

L'activité volcanique Cénozoïque de la plaque arabique offre l’exemple d’un volcanisme intra-plaque développé dans un contexte géodynamique complexe. Après la construction des trapps basaltiques du plateau yémeno-ethiopien, vers 31 Ma, à partir de l’Oligocène terminal, une importante activité volcanique se développe, liée à la déchirure du bouclier arabo-nubien (l’ouverture de la Mer Rouge) et la convergence des plaques Arabique et Eurasienne (zone de suture du Bitlis-Zagros). Au nord de la plate-forme arabique, le volcanisme syrien s’implante dans un contexte général de compression, autour de la ceinture de plissement des Palmyrides et des zones de déformation adjacentes (graben de l'Euphrate et système de faille de la Mer Morte). Cette thèse porte sur l'évolution volcano-tectonique de la partie nord de la plaque Arabique, en particulier celle de la Syrie, combinant des études géochronologiques, géochimiques et morpho-structurales et modélisation géophysique. Notre analyse morpho-structurale de la province volcaniques de Harrat Ash Shaam (HASV), au sud des Palmyrides, a permis de caractériser numériquement plus de 800 cônes volcaniques monogéniques répartis entre le Sud Syrien, la Jordanie et le Nord de l’Arabie Saoudite. Cette étude de la distribution des cônes volcaniques, jointe aux données existantes sur l’épaisseur de la couverture sédimentaire traversée démontre que la corrélation négative constante entre l’intensité des éruptions volcaniques et la profondeur au socle est, de fait, influencée par le contexte tectonique. L’analyse normative de la distribution des cônes volcaniques, comparée à l'épaisseur des sédiments, est essentielle pour caractériser la tectonique d'extension dans des différentes zones. La télédétection, les observations sur le terrain, et notre base de données de plus de 40 nouvelles datations potassium-argon, entre 50 ka et 18 Ma, nous permettent de préciser l’évolution volcano-tectonique de la Syrie. Cette approche pluri-disciplinaire, appliquée au plateau du Al-Lajat, le champ volcanique le plus récent de HASV, nous a permis, d’abord, de proposer un modèle chronologique pour le processus d'altération en relation aux changements paléoclimatiques du Quaternaire. Elle a surtout permis de reconstituer l'évolution volcano-tectoniques du Nord de la plaque arabique, au cours du Cénozoïque et de situer différents styles d’extension responsables de l’activité volcanique. Le volcanisme commence à la fin de l’Oligocène et au Miocène inférieur, entre ~ 26 Ma et ~ 16 Ma, au sud des Palmyrides, dans la province de HASV, dans un contexte tectonique extensif. Du Miocène au Quaternaire, entre ~ 19 Ma et ~ 0,08 Ma, des champs volcaniques se développe au nord des Palmyrides, conséquence d’extensions tectoniques de second ordre. A partir du milieu du Miocène, la compression augmente et le développement magmatique se poursuit potentiellement dans une ambiance tectonique de rotation antihoraire. Au sud des Palmyrides cela correspond à l’activité volcanique constante au cours des 13 derniers millions d’années. Au nord, cette phase d’activité liée à la tectonique de rotation est concentrée dans l’espace et le temps ; elle correspond au Plateau d’Homs, dans le NW Palmyre, entre 6,3 et 4,3 Ma.Nous proposons un nouveau modèle d'évolution volcano-tectoniques pour la province volcanique de HASV. Il souligne le rôle essentiel joué par l'hétérogénéité de la lithosphère (sous les chaînes du Liban – anti-Liban et la zone de plissement des Palmyrides) dans la formation du volcanisme à partir du milieu du Miocène. Nos modèles géophysiques permettent d’estimer à ~150 km la profondeur moyenne de la limite lithosphère-asthénosphère. A l’analyse des données géochimiques des laves, la zone à l’ouest de HASV où cette limite apparaît moins profonde, à ~ 110 km, s’expliquerait par une anomalie thermique plutôt que par une remontée asthénosphérique. Géochimiquement, les laves Cénozoïques syriennes sont alcalines et sub-alcalines et présentent les caractères de magma émis dans un contexte continental intra-plaque. Ce sont des basanites et des téphrites, des basaltes, des andésites et des trachy-andésites basaltiques et des trachybasaltes. 30 échantillons des différentes provinces volcaniques syriennes montrent une variation significative des signatures des éléments traces incompatibles. Le processus de genèse de ces magmas montre une influence négligeable de la contamination crustale, et un effet de la cristallisation fractionnée limité à l'olivine et au clinopyroxène. Nos résultats montrent que les laves syriennes ont été produites par des taux variables de fusion partielle à partir de niveaux différents dans le manteau lithosphériques présentant localement des hétérogénéités. Le rapport LREE / MREE nous permet de montrer non seulement comment le degré de fusion partielle varie spatialement et temporellement au cours des derniers 18 Ma, mais encore d’illustrer comment varie le degré et le style de la tectonique au cours de cette période. L’une des conséquences de ce contexte tectonique pourrait être la migration d’hydrocarbures vers l’ouest du fait de l’extension crustale au Plio-Quaternaire dans la zone du graben de l’Euphrate à l’Est ; cette migration pourrait être guidée vers une zone de la croûte préalablement fracturée située au NW de la Syrie.En conclusion, le volcanisme cénozoïque de la Syrie résulte d’une tectonique extensive, influencée périodiquement par la convergence arabo-eurasienne, au nord et à l’est, convergence qui provoque des styles tectoniques de rotation ; cette tectonique contrôle la fusion partielle à différents niveaux dans le manteau. Le volcanisme du Nord de la plaque arabique se développe dans le cadre de l’ouverture de la Mer Rouge et débute en même temps que l’activité au sud de la mer Rouge. Il se poursuit jusqu’à la période historique, progressivement amorti vers le nord, l’extension étant contrariée par le cadre compressif à la marge Arabie-Eurasie
The Cainozoic volcanic activity in the Arabian plate offers an excellent opportunity to study the intra-plate volcanism related to a complex tectonic setting. After the emplacement of the Yemeni-Ethiopian continental flood basalt plateau, ~ 31 Ma, since the Late Oligocene, widespread volcanic activity has erupted, accompanying the separation of the Arabian-Nubian Shield (development of Red Sea rifting) and the convergence between the Arabian and Eurasian plates (building of the Bitlis-Zagros thrust belts). In the northern part of the Arabian platform, the Syrian volcanism has taken place in a general compressional context, surrounding the Palmyride fold belt and adjacent to other deformation zones (e.g. the Euphrates graben and Dead Sea fault system). This thesis focuses on the volcano-tectonic evolution of the northern part of the Arabia plate, particularly in Syria, and essentially combines geochronological, geochemical, and morpho-structural studies, in addition to supplementary geophysical models. Our morpho-structural analyses of the Harrat Ash Shaam volcanic province (HASV) to the south of Palmyride, digitally characterise more than 800 monogenic volcanic cones placed in Syria, Jordan, and Saudi Arabia. These new data, together with the availability of sediment thickness data, give rise to a new volcano-tectonic approach. This study shows that the consistent negative correlation between the intensity of volcanism and basement depth is influenced by the tectonic setting. The normative analysis of the distribution of volcanic cones in relation to sediment thicknesses is critical when comparing the extension of tectonics in different zones. Remote sensing imagery, field work and our > 40 new K-Ar ages dataset ranging from ~0.05 million years (Ma) to ~18 Ma allow us to precise the Syria volcano-tectonic evolution through time. Regarding the youngest lava flows of HASV, the integration of the results makes it possible to suggest a chronological model for the alteration processes in relation to Quaternary palaeoclimatic changes. We reconstruct the volcano-tectonic evolution in Syria during the Cainozoic, and suggest different extension styles to explain the volcanism. It started during the Late Oligocene and the Early Miocene, between ~26 Ma and ~16 Ma to the South of Palmyride at HASV in an extensional tectonic context. From the Miocene to the Quaternary, between ~19 Ma and ~0.08 Ma, the volcanism developed to the North under second order extension tectonic conditions. Since the Mid-Miocene, the compression has increased and the magma erupted in relation with a possible counter-clockwise rotation tectonic relative motion. South of Palmyride it corresponds to the widespread eruptive phase during the last 13 Ma. To the North, this phase, linked to rotational tectonics appears concentrated in superficies and time; it corresponds to the Homs plateau, NW Palmyride, between 6.3 and 4.3 Ma. We suggest a new volcano-tectonic evolution model for the HASV. It highlights the essential role of lithosphere heterogeneity beneath Lebanon, in particular the anti Lebanon Mountains and Palmyride thrust belts, in triggering the Mid-Miocene volcanism. Our geophysical models estimate mean lithosphere – asthenosphere boundaries at about 150 km depth. According to geochemical data, the zone of shallowest depth ~110 km, W of HASV, could be the result of a thermal anomaly, instead of an asthenospheric upwelling. Geochemically, the Cainozoic Syrian lavas are alkaline and subalkaline rocks, typical of magma emitted in continental intraplate contexts. They are basanites and tephrites, basalts, basaltic andesites, basaltic trachyandesites, and trachybasalts. Thirty samples from different Syrian volcanic provinces show significant variation in terms of incompatible trace element signatures. Crustal contamination plays a negligible role in the process of magma genesis, as does crystal fractionation, essentially restricted to olivine and clinopyroxene. Our results show that the Syrian lava has been generated by variable rates of partial melting from different levels of a locally heterogeneous lithospheric mantle. The LREE/MREE ratio not only illustrates how the degree of partial melting was changed spatially and temporally during the last ~18 Ma, but it also illustrates how the degree and style of extension tectonics changed through time

La croissance des volcans océaniques est fréquemment ponctuée par des effondrements latéraux géants qui peuvent générer des avalanches de débris volumineuses et engendrer des tsunamis dévastateurs. Néanmoins, les causes, les mécanismes et les conséquences de telles déstabilisations, critiques pour la caractérisation des aléas, demeurent largement incompris.L'île de Tenerife (Canaries, Espagne) constitue une cible privilégiée pour étudier ces phénomènes. Son évolution récente inclue le développement d'un volcan central différencié et d'une ride volcanique proéminente le long d'une rift-zone principale NE-SW (NERZ). Durant le dernier Myr, ces systèmes ont été tronqués par trois effondrements de flanc géants, dont la semelle est partiellement accessible à la faveur de galeries souterraines à usage hydrogéologique.Cette thèse développe une analyse systématique des relations entre construction volcanique et instabilités récurrentes le long de l’axe de la NERZ. L'approche inclut des investigations de terrain en surface et dans les galeries, afin de reconnaître et d’échantillonner les séquences volcaniques affectées par chaque effondrement et remplissant leurs structures; la datation K/Ar Cassignol-Gillot sur phases séparées pour en contraindre l’âge précisément ; des reconstructions morphologiques 3D afin d'estimer le volume des édifices et des structures gravitaires; des analyses chimiques sur roches totales, visant à caractériser l’évolution de la composition des laves avant et après chaque déstabilisation.Les nouveaux résultats montrent le fonctionnement intermittent des différents tronçons la NERZ, avec un schéma récurrent comprenant :1) la croissance rapide d'un édifice imposant, dont la charge induit la création de niveaux de stockage superficiels et l’éruption de termes différenciés visqueux, favorisant l'inflation locale de la structure et sa déstabilisation2) la rupture proprement dite, datée à environ 840 ka, 525 ka et 175 ka (glissements de Güimar, La Orotava et Icod, respectivement)3) une réponse éruptive immédiate, impliquant la vidange rapide (<50kyr) du système d’alimentation, et le comblement des loupes de glissement sous des dizaines de km3 de lave.4) Un déplacement consécutif de la construction volcanique vers les secteurs moins matures de la NERZ (moindre épaisseur de l'édifice/moindre pression lithostatique)Nous montrons que les phénomènes de charge/décharge ont une influence primordiale sur le développement des instabilités gravitaires et l'évolution des systèmes d'alimentation des îles océaniques
The growth of oceanic volcanoes is frequently punctuated by large flank collapses, which can generate voluminous debris avalanches and destructive tsunamis. The causes, the mechanisms and the consequences of such instabilities, crucial for risk assessment, remain poorly understood.Tenerife (Canary Islands, Spain) is a target of particular interest to study such phenomena. Its recent evolution includes the development of a large silicic central volcano and a prominent volcanic ridge along a main NE-SW trending rift zone (NERZ). During the last Myr, these volcanic systems have been truncated by three large flank collapses, the base of which is partly accessible through underground water mining galleries.This thesis develops a systematic analysis of the relationships between volcanic construction and recurrent flank instabilities along the NERZ. Our approach includes field investigations at the surface and in the galleries to identify and sample the volcanic units affected by each landslide and the successions filling their scar; unspiked K/Ar dating (Cassignol-Gillot technique) on fresh separated groundmass to constrain precisely the timing of the landslides; 3-D morphological reconstructions to estimate the volume of the edifices and landslides structures; and whole-rock geochemical analyses to characterize the compositional evolution of the magma prior to and after each collapse event.Our new results show the intermittent functioning of the various sections of the NERZ with a recurrent pattern comprising:(1) The rapid construction of a large volcanic edifice. The resulting load favors the creation of superficial storage levels, the associated evolution of the magma and the eruption of viscous differentiated terms, favoring local inflation of the structure and its destabilization(2) The collapse of a flank of the NERZ, dated at ca. 840 ka, 525 ka, and 175 ka (Güimar, La Orotava and Icod, events respectively)(3) An immediate eruptive response, implying the rapid emptying (<50kyr) of the feeding system and the filling of the landslide scars under tens of km3 of lava.(4) The subsequent displacement of volcanic activity towards the less mature sectors (lower thickness/lower lithostatic pressure).We show here that loading/unloading processes have a strong influence on the development of gravitational instabilities and the evolution of the magma feeding systems on such large intraplate volcanic islands

Pour poursuivre le développement de la géothermie de haute-enthalpie dans l’arc insulaire des Petites Antilles il faut d’une part identifier de nouvelles zones potentielles et d’autre part mieux comprendre le fonctionnement des réservoirs géothermaux. Dans ce cadre, l’objectif de cette thèse est de caractériser l’évolution spatio-temporelle de l’hydrothermalisme au niveau de la plaque supérieure de l’arc en Guadeloupe au travers d’une analyse pluridisciplinaire (études structurales, géochimiques, minéralogiques, pétrologiques et géochronologiques) des complexes volcaniques les plus anciens de l’archipel. Au Nord de la Basse-Terre nous identifions un métamorphisme d’arc de type sub-Schistes Verts. L’état thermique standard de la croûte d’arc en Guadeloupe ainsi établit indique une transition fragile-ductile située à 3-4 km de profondeur. Un paléo-réservoir exhumé, identifié au Sud de l’île de la Basse-Terre, illustre un métamorphisme hydrothermal de type Schistes-Verts synchrone du développement de couloirs de schistosité et révèle la présence d’horizons verticaux et latéraux de transfert de fluides hydrothermaux situés à 2-3 km de profondeur. En comparant l’âge du volcanisme et la datation Ar-Ar des phases hydrothermales de haute-température, nous estimons une durée maximale de fonctionnement du paléo-réservoir à 650 ka. Enfin, la découverte, l’analyse et la datation K-Ar d’une nouvelle brèche hydrothermale, au coeur du système géothermal actif, met en évidence un système épithermal distal relié à l’activité volcanique de la Soufrière. Nos résultats conduisent à un modèle conceptuel de fonctionnement d’un réservoir géothermal de haute-énergie en contexte d’arc actif
To further develop high-enthalpy geothermal energy in Lesser Antilles arc, it is necessary to identify possible new key targets, and to better understand the modes of fluids and heat transfers in geothermal reservoirs. The objective of this work is thus to characterize the spatio-temporal evolution of hydrothermalism at the upper plate of the arc in Guadeloupe with a multidisciplinary approach (combined structural, geochemical, mineralogical, petrological and geochronological analyses) focussed on the oldest volcanic complexes of the archipelago. In the north of Basse-Terre Island reveals an arc metamorphism developed under sub-Greenschist facies. The standard thermal state of the arc crust in Guadeloupe thus established shows a brittle-ductile transition located at depths of 3 to 4 km. An exhumed geothermal paleo-reservoir, identified at the south of Basse-Terre Island, indicates a hydrothermal metamorphism developed under Greenschist facies synchronous with the development of schistose corridors and attests for both vertical and lateral hydrothermal fluid transfers at depths between 2 and 3 km. Comparison of the age of the volcanic activity and Ar-Ar dating of the high-temperature hydrothermal phases allows us to estimate a maximum operating time of the paleo-reservoir at 650 ka. Finally, the discovery, the analysis and the K-Ar dating of a new hydrothermal breccia, within the active geothermal system, reveals a link between current geothermal activity and volcanic activity of the Soufrière, interpreted as a distal epithermal system. Our results lead to a conceptual model for the operation of a high-energy geothermal reservoir in the context of an active arc

Le plateau Amsterdam-St. Paul (ASP) est un plateau océanique issu de l'interaction entre le point chaud éponyme et la dorsale sud-est Indienne. Il est prolongé au nord-est par la chaîne des Poètes Disparus (CDP pour Chain of the Dead Poets), une chaine volcanique liée à l'activité intraplaque du point chaud. L'étude du plateau et de la chaîne révèle que la composition du point chaud ASP nécessite la présence dans le manteau source de croute océanique chargée de sédiments pélagiques recyclée via subduction il y a 1,5Ga. Le panache ASP s'exprime en surface de manière discontinue, par le biais de pulses, et à la faveur de zone de faiblesses telles que les dorsales, les zones de fractures et les zones de déformation diffuse. De ce fait, la construction de la chaîne est directement liée (1) aux pulses du panache et (2) à la déformation diffuse engendrée par le mouvement des plaques Capricorne et Australie. Des datations K-Ar révèlent que cette chaine est constituée de deux générations de volcans : (1) une ancienne génération datée à ~9Ma et constituée d'édifices de taille importante, ayant probablement eu une phase émergée et (2) une jeune génération, âgée de moins de 2Ma, et constituée d'édifices plus petits, formés par la migration de matériel issu du panache sous le plateau ASP lors du dernier pulse et à l'épanchement en surface à la faveur de zones de faiblesse. L'orientation de la chaîne et des édifices qui la composent indique que le maximum de divergence entre les plaques Capricorne et Australie se produit selon une orientation N155°. En outre, le panache présente un mouvement propre de l'ordre de 1-2 cm/an vers le sud-ouest qui a contribué à son rapprochement de la dorsale. Ce mouvement à l'encontre des flux asthénosphériques implique un ancrage du panache, confirmant son origine profonde. Les compositions élémentaires et isotopiques (Sr-Nd-Pb-Hf) des laves émises sur le plateau ASP révèlent l'interaction entre le panache, le manteau supérieur Indien et l'influence de l'anomalie DUPAL. Le manteau supérieur Indien sous le plateau ASP est hétérogène et consiste en un manteau appauvri contaminé par des lambeaux de croute continentale inférieure, composés de granulites à grenat et plagioclase, probablement délaminée pendant la fracturation du méga-continent Gondwana. Les résultats de cette étude affermissent donc le modèle proposé de recyclage dans le manteau supérieur de granulites comme origine de l'anomalie DUPAL. La présence de ces trois pôles (point chaud, manteau supérieur et croute continentale inférieure), ainsi que leurs mélanges en proportions variables, entrainent une grande variabilité de compositions dans les laves du plateau. L'apparente homogénéité de l'île d'Amsterdam, l'un des sommets émergés du plateau, se révèle donc être un biais lié à la présence de réservoirs magmatiques intermédiaires dans sa structure.

Dans cette thèse, 47 nouveaux âges ont été obtenus par la technique Cassignol-Gillot. La très bonne reproductibilité des âges obtenus, ajoutée à une stricte cohérence observée entre les édifices volcaniques, supporte l'utilisation de la méthode K-Ar dans la datation des laves des Carpates orientales (Călimani-Gurghiu-Harghita ; CGH) et des dépôts d'ignimbrite du Miocène des Carpates occidentales (les monts de Mátra et Bükk). Dans la partie orientale de la chaîne, les données géochronologiques ont été combinées avec des analyses géomorphologiques pour contraindre l'histoire volcanique et calculer leur taux de construction et d'érosion. Parallèlement, dans la partie occidentale de la chaîne, les données géochronologiques obtenues ont été combinées aux données paléomagnétiques disponibles pour affiner leur stratigraphie. La chaîne des Carpates orientales a connu une migration de son activité éruptive le long de l’arc du Miocène au Quaternaire. Ici, une méthodologie novatrice et complexe apporte de nouvelles contraintes géochronologiques et géomorphologiques sur l'évolution des 20 volcans de la chaîne. Les nouveaux âges ont permis de contraindre leur durée d’activité Par exemple Seaca-Tătarca (6,79-6,47 Ma), Vârghiş (5,47-4,61 Ma) ou de dater l’activité volcanique la plus récente de Călimani. Pour le complexe volcanique de Ciomadul, composé d'une douzaine de dômes de lave, l’activité volcanique a été contrainte entre 704±18 et 28±1ka (<1 Ma) interrompue de périodes de repos. En parallèle, des reconstructions numériques de paléo-topographies volcaniques ont été réalisées dans le but de quantifier leur forme à la fin de leur construction. Les résultats déduits de nos reconstructions ont donné un volume total de matériel émis de 2300km3 sur toute la chaîne avec, à l’échelle de chaque volcan, une large gamme de variation de leur taille (3±3 à 592±115 km³). Ces volumes montrent une nette diminution du nord au sud de la chaîne avec des valeurs de 910, 880, 279 et 165 km³ pour des secteurs géographiques de Călimani, Gurghiu, North Harghita et South Harghita respectivement. Combinés aux âges, ces volumes ont permis de calculer un taux de construction moyen de 200km³/Ma pour toute la chaîne, représenté par deux groupes distincts ; un groupe caractérisé par des taux de construction de 137 km³/Ma caractéristiques des vieux volcans (11-3,6 Ma) suivi d'un groupe avec des taux de construction de 28km³/Ma pour les volcans Plio-Quaternaires. La comparaison des volcans reconstruits et ceux actuels a permis de calculer un volume érodé total de 524±125km³, correspondant à une dénudation moyenne de 22% et à un taux d'érosion moyen de 20m/Ma pour la chaîne de CGH. Suite aux fluctuations climatiques enregistrées le long de cette chaîne, les taux d'érosion caractéristiques de ces grandes périodes climatiques ont été calculés dans le but de montrer le rôle qu’a joué le climat sur les taux d’érosion. Le taux d'érosion le plus élevé de 38m/Ma a été obtenu pour la période régie par un climat continental subtropical modéré transitionnel (9,5-8,2 Ma). Pour la période climatique continentale modérée (8,2-6,8 Ma), caractérisée par des conditions climatiques beaucoup moins humides, un taux d'érosion de 14 m/Ma est proposé. Pour la période correspondant à un climat continental avec identification de périodes semi-arides (6,8-5,8 Ma), un taux d'érosion de 7 m/Ma a été calculé. Pour les volcans Plio-Quaternaires ayant connus des cycles interglaciaires/glaciaires, un taux d'érosion de 28m/Ma a été obtenu. Une telle approche morphométrique et géochronologique quantitative démontre son efficacité à étudier le dynamisme volcanique, y compris les processus de construction et d'érosion au fil du temps. Dans la partie occidentale des Carpates, les âges obtenus sur les coulées de lave de Börzsöny contraignent sa période d'activité entre 14,3-15,1 Ma. Pour les dépôts ignimbritiques de Bükk, les résultats K-Ar évoluent entre 12,7-16,5 Ma
In this PhD thesis, 47 new ages have been obtained by the Cassignol-Gillot technique. The very good reproducibility of the ages obtained in this study, added to a strict consistency observed between the volcanic edifices, support the use of the K-Ar method in the dating of the East Carpathian lavas (Călimani-Gurghiu-Harghita) and ignimbrite deposits of the North Hungarian (Mátra and Bükk Mts. [western Carpathians]). In the Eastern part, this new geochronological dataset has been combined with geomorphological analyses to constrain the volcanic history as well as to compute construction and erosion rates of those volcanoes. In parallel, in the western part geochronological dataset has been combined with available paleomagnetic data to refine their stratigraphy. The East Carpathian volcanic range experienced an along-arc, Late Miocene to Quaternary migration of eruptive activity. Here, a novel and complex methodology are presented that yields new geochronological and geomorphological constraints on the evolution of the 20 volcanic edifices. New unspiked K-Ar ages either constrain their lifespan (6.79- 6.47 Ma for Seaca-Tătarca; 5.47- 4.61 Ma for Vârghiş) or date the youngest volcanic activity (central Călimani). For Ciomadul volcanic complex composed by a dozen of lava domes, which hosts the recent volcanic activity since the last 1 Ma, its activity has been constrained between 704± 18 ka and 28 ± 1 ka with several quiescence periods. In parallel, numerical reconstructions of volcanic paleo-topographies were performed to quantify their shape at the end of their construction stage. The inferred initial volcano size shows a wide range (3±3 to 592±115 km³), making up the four main successive volcanic segments (910, 880, 279 and 165 km³ for Călimani, Gurghiu,North Harghita and South Harghita segment, respectively) totalizing 2300 km³. Volume and age constraints allowed computing an average growth rate of 200 km³/Ma for the whole range, characterized by an initial moderate growth rate (137 km³/Ma) of the older volcanoes (11-3.6 Ma) followed by a lower growth rate (28 km³/Ma) obtained for the Plio-Quaternary volcanoes. Comparing reconstructed and current topographies yielded a total eroded volume of 524±125 km³, defining averaged denudation of 22% and a 20 m/Ma erosion rate. Erosion rates for major climatic periods were computed, which highlight the contrasting climatic contexts since 11 Ma. The highest erosion rate (38 m/Ma) occurred during a transitional moderate subtropical continental climate period (9.5-8.2 Ma). An intermediate erosion rate (14m/Ma) characterized a moderate continental climate period (8.2-6.8 Ma) when conditions became less humid. The lowest erosion rate (7 m/Ma) reflects the prevailing continental but occasionally semi-arid climate (6.8-5.8 Ma). The highest erosion rate (28m/Ma) was obtained for Plio-Quaternary times during the interglacial/glacial cycles. Such a quantitative morphometric and geochronological approach demonstrates its efficiency to study volcanic dynamism, including both constructional and erosional processes, through time. In the western part of the Carpathian range, the new ages obtained on the lava flows of Börzsöny made it possible to constraint its period of activity between 14.27 - 15.11 Ma. For the Miocene ignimbrite of Bükk foreland, the new K-Ar results range between 12.7 - 16.5 Ma

Des contraintes temporelles sont nécessaires à la compréhension de l'évolution cinématique des ceintures de plis et de chevauchements, de même qu'à celle des systèmes de rift. Cette thèse de doctorat porte sur la géologie du domaine allochtone des Appalaches et du système de rift du Saint-Laurent. L'absence de contraintes géochronologiques portant sur les failles supracrustales de cette zone d'étude limite l'interprétation de l'évolution cinématique de la marge laurentienne. De nouvelles contraintes temporelles géologiquement significatives sont rapportées ici. Ces contraintes ont été obtenues en utilisant une approche méthodologique multidisciplinaire combinant l'analyse structurale, la cartographie régionale et détaillée. L'approche analytique inclut la minéralogie, la morphologie et l'analyse isotopique (K-Ar) de fractions riches en argiles (<0.2 µm et 1-2 µm) de roches de failles et de leurs lithologies hôtes. Le premier chapitre documente l'évolution structurale du domaine allochtone des Appalaches (zone externe de Humber) où sont rapportées des structures de chevauchement taconiennes. Ces structures sont datées pour la première fois à environ 490, 465 et 450 Ma, par la méthode K-Ar. On rapporte une première évidence claire de structures d'extension synchrones (410 Ma) au développement de rétro-chevauchements, qui sont associés à un rétro-métamorphisme au sein des nappes de la zone externe. Ce sont là les premières évidences de déformations post-taconniennes documentées au sein de la zone externe de Humber. Ces déformations sont contemporaines aux failles syn-sédimentaires de la ceinture de Gaspé et à l'âge de la faille Saint-Joseph le long de la ligne Baie Verte-Brompton. Cela témoigne d'une phase d'extension intra-cratonique jamais documentée auparavant dans cette portion des Appalaches. La présence de déformations acadiennes est mise en évidence pour la première fois au sein de la zone externe de Humber, permettant: 1) de redéfinir l'étendue de cette déformation appalachienne et 2) de mettre en évidence la progression de l'orogénèse acadienne au Dévonien tardif vers l'avant-pays. L'évolution tardive (360 Ma) de ces déformations (relaxation des contraintes acadiennes) est associée à une période d'extension et d'hydrothermalisme contemporain de cette déformation. Le deuxième chapitre démontre la réactivation répétée du système de rift du Saint-Laurent à 436 ± 45 Ma et 406 ± 22 Ma. Ces réactivations sont contemporaines des périodes de subsidence régionales liées, dans le premier cas, au développement de bassins détritiques dans l'avant-pays taconnien et dans le second cas, à une période d'extension intra-cratonique dans les Appalaches adjacentes. La localisation des failles associées au rift du Saint-Laurent présente un contrôle structural induit par la réactivation de structures de plis et de systèmes de joints préexistants dans le socle. Le troisième chapitre documente un nouvel événement tectono-thermal tardidévonien, décrit pour la première fois dans la zone externe de Humber ainsi que dans la province de Grenville. Ce chapitre documente un magmatisme alcalin synchrone de l'hydrothermalisme dévonien au sein de la zone externe de Humber. Les données K-Ar dans les failles normales associées à de l'hydrothermalisme de la zone externe de Humber, le magmatisme alcalin et des roches de faille dans la faille Saint-Laurent définissent ensemble une isochrone à 360 ± 4 Ma. Cet événement semble donc contemporain à la réactivation de la faille Saint-Laurent dans le socle protérozoïque ainsi qu'aux déformations et à l'hydrothermalisme tardi-dévonien de la zone externe de Humber. Ces données nous permettent donc de suivre l'extension du système de rift Saint-Laurent au sein de la zone externe de Humber des Appalaches. Une relecture des cartographies géologiques disponibles permet de proposer une distribution possible des failles liées à cet événement tectono-thermal au sein de la zone externe de Humber. Finalement, les données Pb-Pb disponibles permettent d'envisager que cet événement tectono-thermal (socle-couverture) partage un réservoir isotopique commun avec les intrusions dévoniennes dans les Appalaches. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Orogénèse acadienne, Orogénèse laconienne, Zone externe de Humber, Système de rift Saint-Laurent, Grenville, Dévonien tardif, Métallotecte, Magmatisme dévonien, Géochronologie K-Ar, ilIite, Failles supracrustale.