Evolution métamorphique des serpentinites lors du cycle de la lithosphère océanique : implications sur la nature des fluides circulant en zone de subduction.

En zone de subduction, la déshydratation des serpentinites joue un rôle majeur dans les transferts de fluide depuis la lithosphère subduite jusqu’au coin mantellique. De plus, ces roches sont un réservoir important en éléments volatils et leur déshydratation modifie également la composition chimique du coin mantellique et des magmas d’arc. Dans ce contexte, l’évolution de l’état redox et de la mobilité des éléments sont des paramètres clés nous renseignant sur les propriétés physiques et chimiques des interactions fluides entre la lithosphère subduite et le coin mantellique. Ces changements ont un rôle important dans les processus de métasomatisme, de genèse des magmas et de dégazage. Ils influent sur la stabilité de certaines phases (ex : carbonates, sulfures ou oxydes métalliques), la nature et la composition des fluides et des magmas formés en zone de subduction.

L’objectif de mon travail est de déterminer le comportement des éléments sensibles aux réactions redox, et en particulier du fer et du soufre, dans les serpentinites lors du métamorphisme prograde en zone de subduction. Pour cela je me suis intéressé aux méta-ophiolites des Alpes Occidentales (France et Italie) et de la Sierra Nevada (Espagne). Ces vestiges de la lithosphère océanique préservent différentes étapes de recristallisation des serpentinites lors de la subduction. A travers une étude basée sur des analyses géochimiques in situ (LA-ICP-MS et SIMS) et µ-XANES au seuil K du fer, et sur l’analyse des compositions isotopiques du fer et du zinc, je reconstruis l’évolution pétro-géochimique de ces roches et détermine la composition et la spéciation des fluides avec lesquels elles interagissent depuis leur formation à la ride jusqu’à leur dévolatilisation en zone de subduction.