Melt-rock interactions and melt-assisted deformation in the Lherz peridodite, with implications for the structural, chemical and isotopic evolution of the lithospheric mantle - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Melt-rock interactions and melt-assisted deformation in the Lherz peridodite, with implications for the structural, chemical and isotopic evolution of the lithospheric mantle

Véronique Le Roux
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 862156

Résumé

Differentiation of the lithospheric mantle occurred principally through partial melting and extraction of melts. Harzburgites are generally considered as melting residues whereas lherzolites are regarded as pristine mantle weakly affected by melting. However, some orogenic peridotites show evidence of igneous refertilization. In this context, this work re-investigates the nature of the Lherz lherzolites (Pyrenees), type-locality of lherzolites, described as a piece of preserved fertile mantle. Structural and geochemical data show that these lherzolites are not pristine but formed through a refertilization reaction between MORB-like melts and refractory lithosphere. Moreover, the Lherz peridotites were partly used to infer the composition of the primitive upper mantle and these results may have important implications for the nature of the late veneer. Additionally, crystal-preferred orientations of minerals (CPO) highlight a strong feedback between melt percolation and finite strain in the percolated rocks. CPO variations are ruled by a subtle balance between instantaneous melt fraction and local strain rate. This work also investigated the effect of melt percolation on Hf, Nd and Sr isotopes. Isotope systematics in Lherz shows that strong isotopic decoupling may arise in a percolation front. The modelling suggests that decoupled isotopic signatures are generated during porous flow and governed by the melt/matrix elements concentrations, chemical diffusivities or efficiency of isotopic homogenization. Melt-rock interactions can generate “intraplate-like” isotopic signatures. This suggests that a part of isotopic signatures of mantle-related rocks could be generated by diffusional processes associated with melt transport.
La différenciation du manteau lithosphérique s'est principalement effectuée par fusion partielle et extraction de magmas. Les harzburgites sont généralement considérées comme des résidus de fusion tandis que les lherzolites représentent un manteau originel peu affecté par la fusion. Cependant, certaines péridotites orogéniques montrent des évidences de refertilisation magmatique. Dans ce contexte, ce travail remet en cause la nature primitive des lherzolites de Lherz (Pyrénées), lithotype de la lherzolite. Les données structurales et géochimiques montrent que ces lherzolites ne représentent pas du manteau préservé mais qu'elles se sont formées par une réaction de refertilisation entre un liquide de type MORB et une lithosphère réfractaire. De plus, les orientations préférentielles de réseau (OPR) des minéraux montrent une forte interdépendance entre la percolation magmatique et la déformation finie observée dans les roches percolées. Les variations d'OPR semblent contrôlées par un équilibre subtil entre fraction de liquide instantanée et taux de déformation local. Ce travail a également abordé les effets de la percolation magmatique sur la variabilité isotopique des roches mantelliques. Les résultats montrent qu'un fort découplage isotopique peut s'observer dans un front de percolation. Les modèles suggèrent que le découplage des signatures isotopiques se produit pendant la percolation, gouverné par le rapport des concentrations en éléments (magma/matrice), la diffusivité et le processus d'homogénéisation isotopique. Les réactions magma/roche peuvent générer des signatures isotopiques de type intraplaque. Ceci suggère qu'une part des signatures isotopiques des roches ou laves dérivées du manteau pourrait être produite par des processus diffusionnels associés à du transport de magma.
Fichier principal
Vignette du fichier
theseleroux08.pdf (6.34 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...

Dates et versions

tel-00431325 , version 1 (12-11-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00431325 , version 1

Citer

Véronique Le Roux. Melt-rock interactions and melt-assisted deformation in the Lherz peridodite, with implications for the structural, chemical and isotopic evolution of the lithospheric mantle. Geochemistry. Université Montpellier 2, 2008. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00431325⟩
300 Consultations
1119 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More