Migration des liquides de fusion et formation des dunites dans le manteau de l’ophiolite d’Oman

Les rides medio-oceaniques sont les sites de formation de la lithosphere oceanique, qui recouvre les deux tiers de la surface terrestre. Le transport des liquides de fusion jusqu’a la ride reste encore peu compris. Les ophiolites, segments de lithosphere oceanique obductes sur les continents, sont des sites ideaux pour etudier les processus mantelliques sous les dorsales. Elles contiennent des corps dunitiques, formes lors de l’interaction de la peridotite encaissante avec un liquide basaltique, entrainant la dissolution des pyroxenes et la precipitation d'olivine. Par l’utilisation de la region sud-est de l'ophiolite d'Oman comme cas d’etude, cette these a explore la relation entre la distribution de la dunite et le transport des liquides vers la ride. La combinaison d'observations structurales et de donnees geochimiques sur les dunites et leurs harzburgites adjacentes a permis d'identifier trois types de dunite: (1) les dunites de la zone de transition du Moho (MTZ), situees immediatement sous la croute, (2) les veines et bandes de dunite, dispersees dans la section mantellique principale, et (3) d'abondantes bandes dunitiques dans l'unite litee a la base de l'ophiolite. Nos travaux geochimiques se sont concentres sur les isotopes de l'osmium (Os), qui sont particulierement adaptes au tracage de la migration de liquides a travers des peridotites mantelliques. Nous avons constate que les harzburgites ont des compositions assez homogenes, similaires aux valeurs des peridotites abyssales, tout le long de la section mantellique. En revanche, les compositions des dunites varient systematiquement avec le contexte structural. Les dunites basales ont un caractere hautement residuel (par exemple, un Mg# eleve) et des compositions isotopiques en Os equivalentes a celles de leurs harzburgites encaissantes, impliquant leur formation par l’interaction de ces harzburgites avec seulement de petites fractions de liquides. Les dunites de la section mantellique principale ont des compositions en Os plus radiogeniques, distinctes de celles des harzburgites adjacentes, suggerant une interaction avec des liquides plus importante. Les dunites de la MTZ ont interagi avec de grandes quantites de liquides, conduisant a de faibles concentrations en Os couplees a des rapports 187Os/188Os tres eleves, depassant ceux des MORB. La modelisation de la percolation de liquides a travers un chenal de dunite a demontre que ce mode de transport ne peut fournir des liquides avec des compositions en Os equivalentes a celles des dunites de la MTZ et de la croute inferieure sus-jacente. Les travaux de cette these concluent a une migration des liquides, de leur source mantellique vers le Moho, produite sans equilibration avec la dunite ou la harzburgite, et par consequent rapide, ou du moins isolee chimiquement.