Ménard Gabrielle

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  • Thèse :

    Sujet : “Comportement des éléments traces au cours des processus de dégazage. Etude des volcans Piton de la Fournaise (Réunion) et Lascar (Chili)”.

    Jury :

    • Patrick Allard, Directeur de recherche, IPGP, Rapporteur
    • Alain Bernard, Professeur, LGM, Bruxelles, Rapporteur
    • Séverine Moune, Physicien adjoint, OPGC, Clermont-Ferrand, Directrice de thèse
    • Christian Pin, Directeur de recherche, LMV, Clermont-Ferrand, Invité
    • Benoît Villemant, Professeur, ISTeP, Paris, Examinateur
    • Ivan Vlastélic, Chargé de recherche, LMV, Clermont-Ferrand, Directeur de thèse

    Résumé :

    Dans le cadre de cette thèse, nous avons cherché à mieux comprendre le comportement des éléments traces – et notamment des éléments légers Li et B – lors des processus de dégazage magmatique par une approche géochimique, basée sur l’analyse de produits volcaniques naturels (laves, gaz, aérosols volcaniques) de deux volcans aux styles éruptifs très contrastés, le Piton de la Fournaise (Réunion) et le Lascar (Chili).

    Dans un premier temps, cette étude s’est intéressée au rôle des transferts de gaz dans le déclenchement des éruptions majeures et aux échelles de temps impliquées. L’étude des compositions en éléments traces des laves récentes (1998-2008) du Piton de la Fournaise nous a notamment permis d’identifier des anomalies transitoires en éléments volatils (p.e., Li, Cu, B, Tl, Bi, Cd) en début de l’éruption majeure d’avril 2007. La cinétique de fractionnement par diffusion des éléments explique les anomalies observées. Les courts laps de temps nécessaires pour fractionner par diffusion Li par rapport à Cd (minutes à quelques heures) et Bi par rapport à Cd (quelques heures à deux jours) soutiennent l’idée que les magmas ont subi des variations rapides de pression quelques jours avant l’effondrement du cratère du Dolomieu.

    Dans un second temps, ce travail de thèse a porté sur le dégazage passif du volcan Lascar. Le panache volcanique dilué a été échantillonné au cours de 3 missions d’échantillonnage, menées entre 2009 et 2012, et caractérisé en termes de gaz acides (SO2, HCl, HF) et d’éléments traces. Au cours de ces missions, des mesures de flux de SO2 par DOAS ont également été réalisées. Les données mettent en évidence deux sources principales qui contribuent à l’activité de dégazage observée en surface: un réservoir magmatique profond et un système hydrothermal superficiel. Les contributions des deux sources varient dans le temps en réponse aux changements de l’activité volcanique. Cette évolution temporelle a été démontrée non seulement avec des traceurs répandus comme le SO2 et HCl, mais aussi avec des éléments traces volatils et mobiles tels que le B et l’As.

    Pour la détermination des teneurs en B de nos échantillons, nous avons développé une méthode de dosage très précise par dilution isotopique. Appliquées aux laves du Piton de la Fournaise, cette technique nous a permis d’estimer les quantités de B perdues lors des processus de dégazage magmatique (ϵB compris entre 10 et 30%) ainsi que leur dépendance aux conditions de dégazage (continu en système ouvert, processus pré-, syn- et post-éruptifs). Appliquées aux aérosols du Lascar, elle nous a permis de montrer que la volatilité du B est favorisée lors des processus hydrothermaux (interactions gaz-eau, gaz-roche). Enfin, appliquées à des enclaves de péridotites, cette technique nous a permis d’apporter des contraintes nouvelles sur le comportement du B dans le manteau terrestre et d’estimer la teneur en B du manteau primitif (0,26 ± 0,04 ppm).

  • Responsabilités scientifiques et administratives :

     

  • Activités d’enseignement :

     

  • Publications :

    • Ménard G., (Dir. :Vlastélic I. & Moune S. (2014). Comportement des éléments traces au cours des processus de dégazage. Etude des volcans Piton de la Fournaise (La Réunion) et Lascar (Chili).

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