Petrology and geochemistry of the Ethiopian traps and shield volcanoes and the Kerguelen plateau (Leg ODP 183, site 1139) | Pétrologie et géochimie des trapps et des volcans-boucliers d'Ethiopie et du plateau de Kerguelen (LEG ODP183, site 1139)

English. Large igneous provinces have been intensively studied, but their architecture, and the processes that create their heterogeneity, are still poorly constrained. The major goal of this thesis is to investigate these processes through the study of two plateaus, Kerguelen and Ethiopia. For the Kerguelen plateau our work focused on Skiff Bank at the western extremity of the plateau. We demonstrated that: (1) the locality contains the oldest alkaline rocks of the plateau, (2) the volcanism is subaerial, (3) the Kerguelen plume is not currently located below Skiff Bank, (4) there is no crustal component in the source of these lavas. In Ethiopia, we showed that the petrology and geochemistry of the lavas of the shield volcanoes are identical to those of the underlying flood basalts. The transition from flood to shield volcanism does not correspond to a change in magma type but to physical evolution of the plumbing system. The lavas of the Ethiopian plateau display two types of bimodality: mafic-felsic and tholeiitic-alkaline. The analysis of these rocks shows that they were derived from a plume that was heterogeneous in terms of temperature and composition. Our dating and mapping show that the Ethiopian plateau is build by several distinct eruptive centers of different ages and petrological/geochemical character. . The emission rates of lavas of these two plateaus evolved differently through time. The magma flux depends on the plume activity and on plate velocity which influences the evolution of the thickness and character of the Iithosphere.

French. De nombreuses études sont consacrées aux grandes provinces magmatiques. Cependant, l'architecture de ces provinces et l'origine de la diversité de leurs composants volcaniques restent encore mal connues. Le but majeur de cette thèse a été d'étudier l'architecture, la diversité et l'origine des plateaux à travers deux exemples : Kerguelen et Ethiopie. A Kerguelen, notre recherche a été axée sur la ride Leclaire, à l'extrémité ouest du plateau. Elle nous a permis : (1) de découvrir les roches alcalines les plus anciennes du plateau, (2) de mettre en évidence la présence d'un volcanisme aérien, (3) de démontrer que le panache de Kerguelen n'est pas localisé sous cette ride, enfin (4) de prouver l'absence d'un composant crustal dans la source des laves. En Ethiopie, nous avons montré que la pétrologie et la géochimie des laves des volcan-boucliers et des trapps sous-jacents sont identiques. La transition ne correspond donc pas à un changement de type de magma mais à une évolution physique du système d'alimentation. Les laves qui constituent le plateau éthiopien présentent deux bimodalités : acide-basique et tholéiitique-alcalin. L'analyse géochimique montre que ces laves proviennent d'un panache hétérogène en termes de température et composition. La datation et la cartographie des différentes unités révèlent que le plateau éthiopien est formé de plusieurs centres éruptifs d'âges et de caractères pétro-géochimiques différents. D'un point de vue plus général, les quantités de laves émises sur ces deux plateaux évoluent différemment dans le temps. Le flux de magma dépend de l'activité du panache ainsi que de la vitesse d'ouverture des plaques qui contrôle l'évolution de l'épaisseur de la lithosphère.