Processus de cristallisation dans une chambre magmatique felsique, dôme volcanique Inyo Californie

Dominique Meilleur, Mémoire de Maîtrise.

Projet de Maîtrise en Sciences de la Terre sous la supervision du Dr Michael D. Higgins.

Description du projet

Les chambres magmatiques sont importantes en pétrologie ignée, car elles sont le siège d'une grande partie de la cristallisation. Une bonne compréhension de la cristallisation et par le même fait des chambres magmatiques mène donc à mieux comprendre les processus qui y sont reliés.

L'observation directe des chambres magmatiques pose un problème, mais celui-ci peut être contourné par l'observation de produits provenant d'éruptions récentes. Ces derniers permettent donc d'observer la cristallisation en terme de chimie des produits ainsi que par la texture qu'elle forme, et ce autant qualitativement que quantitativement.

L'évolution d'un système magmatique est en étoite relation avec les processus actifs dans les chambres magmatiques soient : la cristallisation, la cristallisation-solution, la convection et le mélange.

L'évolution d'une chambre magmatique peut être expliquée par un modèle de cristallisation simple, qui implique un système fermé où le magma injecté est cristallisé jusqu'à son épuisement, ou par un modèle de balance de chaleur, où du matériel mafique contribue à une augmentation de température et donc à l'expansion de la chambre magmatique. Dans le deuxième modèle, la cristallisation-solution joue un rôle important car l'augmentation de la température va provoquer la mise en solution des cristaux.

L'objectif principal de ce projet vise à avoir une meilleure compréhension des processus qui sont actifs dans les chambres magmatiques de systèmes volcaniques felsiques. Pour ce faire il est utile d'établir la séquence chronologique de la cristallisation, de déterminer l'importance de la cristallisation-solution et d'identifier les évidences de mélange de magma.

La caldeira de Long Valley, qui se situe à l'est de la Sierra Nevada en Californie, a une dimension de 18 par 30 km. C'est une des trois caldeiras toujours actives en Amérique du Nord avec la caldeira Valles et celle de Yellowstone. Les dômes volcaniques Inyo, site de cette étude, se sont mis en place il y a 600 ans. Ces dômes se situent sur le flanc NW de la caldeira. Ils forment une chaîne d'environ 11 km et sont répartis sur une largeur de 2 km. La chaîne volcanique Inyo est formée par trois dômes, dont deux se retrouvent à l'extérieur de la caldeira et de tuf préservé localement.

Les dômes sont composés d'un mélange de deux magmas dont un "finely porphyritic" et un "coarsely porphyritic" où la différence est la proportion de phénocristaux qui est plus élevée dans CP.

L'échantillonnage des dômes, en surface, est simple. Alors qu'en profondeur, trois forages ont été effectués dans le Obsidian Dome. Ces derniers permettent d'observer les différents stades de cristallisation de ce système volcanique et la transition entre les textures volcaniques des dômes et celles plutoniques de l'intrusion.

Cet endroit est donc favorable pour ce type d'étude car les dômes sont récents, le système rhyolitique, dont ils font partie, permet l'échantillonnage de la chambre magmatique et le matériel est relativement intact depuis l'éruption.

Ce projet consiste donc à étudier, de façon quantitative, les textures en faisant appel à la technique de la distribution de la taille des cristaux. Et ce, afin d'en arriver à la modélisation des propriétés physiques des magmas, ce qui permettra de déterminer les caractéristiques de l'éruption de ce système volcanique felsique.


Pour tout commentaire ou information supplémentaire contactez-moi à dominiquemeilleur@hotmail.com.