Soutenance de thèse d’Adriao de Brito Alden

Mélange mécanique et métamorphisme des lithologies basiques et ultrabasiques au cours de la mylonitisation dans le système transformant de St. Paul, dorsale medio-atlantique

 

Le système transformant de St. Paul (SPTS) affiche l’un des contextes tectoniques les plus complexes, composé de quatre failles transformantes, trois segments de dorsale (intra-transformants) qui décalent de 630 km la dorsale équatoriale médio-atlantique. Cette région est connue pour ses roches mantelliques uniques qui émergent dans les îlots Saint-Pierre et Saint-Paul, toujours en cours d’élévation. Le SPTS montre une transition depuis une zone de cisaillement régionale au nord vers une région dominée par des Ocean Core Complexes (OCCs) au sud. Les tectonites recueillies tout le long du système transformant ont subi une déformation généralisée dans des conditions ductiles et fragiles et ont été regroupées de la façon suivante : des ultramylonites ultrabasiques, basiques et intermédiaires. Les mylonites ultrabasiques sont des harzburgites porphyroblastiques à porphyroclastiques avec des restes d’amphiboles équilibrées dans le faciès granulite. Les mylonites basiques sont principalement des gabbros porphyroclastiques fortement transformés en amphibolites. Les mylonites intermédiaires sont des schistes riches en talc-chlorite composés de proportions variables de roches basiques et ultrabasiques fortement déformées et hydratées. Toutes les roches ont une matrice très fine (<0.1 mm), une foliation à bandes très marquées qui ont subi une altération tardive à faible température.

La géothermométrie donne des températures d’équilibre comprises entre 700 et 900 ° C pour les péridotites et entre 700 et 850 ° C pour les roches gabbroiques. Les teneurs en éléments majeurs et traces des mylonites ultrabasiques se situent dans le champ des péridotites abyssales épuisé, provoquées par une faible fusion fractionnelle (jusqu’à 9%), mais elles présentent un enrichissement marqué en terres rares légères et une anomalie positive en Eu. Les mylonites basiques et intermédiaires présentent des spectres de terres rares plats à enrichis (jusqu’à 100 fois les chondrites de classe CI) et des anomalies variables en Eu. Une interaction entre les roches et les fluides via des conduits hydrothermaux est considérée pour expliquer l’enrichissement global des terres rares, et plus spécifiquement pour les terres rares légères. Ces caractéristiques de composition suggèrent une assimilation variable de N-MORB et d’E-MORB au cours de la mylonitisation ou au cours d’une interaction précoce entre la fusion et le magma et une évolution hydrothermale dans des conditions métamorphiques variables. Les failles transformantes sont des milieux mécaniquement résistants qui ne sont pas affaiblis par les minéraux lubrifiants comme le talc ou la serpentine et la déformation se produit principalement en milieu anhydre. Le premier profil de contrainte pour cette région est présenté et suggère une transition plastique-fragile à une profondeur d’environ 15 km.

Mots clés : Zone de fracture, Mylonite, Atlantique équatorial, Métamorphisme, St. Paul, Dorsale Médio-Atlantique