Architecture et dynamique des systèmes magmatiques associés aux volcans basaltiques : l’exemple du Piton de la Fournaise

Contraindre l’architecture et la dynamique des systèmes magmatiques est d’une importance capitale dans la compréhension des phénomènes volcaniques. Les principaux objectifs de cette thèse sont (1) de contraindre l’architecture du système magmatique du Piton de la Fournaise dans son ensemble, et (2) d’étudier l’évolution des magmas et les transferts de fluides magmatiques entre le manteau et la croûte. En couplant l’étude pétro-géochimique des magmas et des inclusions vitreuses et fluides avec celle du dégazage à travers le sol, nous développons une approche intégrée, focalisée sur le flanc ouest de l’édifice. Cette zone témoigne d’une activité éruptive et sismique récente très peu étudiée, traçant potentiellement des processus magmatiques profonds. Nos résultats permettent de valider l’hypothèse d’une différentiation et d’un dégazage avancé des magmas au sein du manteau ainsi que le caractère décentré de la plomberie magmatique profonde sous le flanc ouest de l’édifice. Nous démontrons également que les magmas stockés dans la partie profonde de la plomberie magmatique préservent une certaine variabilité géochimique, principalement liée à de légères hétérogénéités de source et à des processus polybariques de cristallisation et d’assimilation. Les flux et la composition isotopique du CO2 émis à travers le sol du flanc ouest de l’édifice enregistrent le dégazage précoce des magmas au sein du manteau lithosphérique. Les variations temporelles des flux de CO2 à travers le sol, corrigés et filtrés de l’influence environnementale, peuvent ainsi être utilisées pour détecter les recharges du système magmatique central via des transferts magmatiques profonds. Nos résultats ouvrent des perspectives prometteuses quant à la surveillance des transferts magmatiques profonds sous les édifices volcaniques, même en conditions tropicales.