Pétrologie et Géodynamique

Responsable d'équipe

Philippe AGARD

Notre équipe s’est construite autour des questions liées à la pétrologie, qu’elle soit métamorphique ou magmatique, en relation avec les contextes géodynamiques. Elle s’attache à préciser les processus pétrologiques au cœur des problématiques du laboratoire, et à permettre le transfert d’échelle vers la tectonique et la géodynamique. Les recherches de l’équipe s’appuient ainsi sur une pétrologie ancrée dans des observations de terrain sur de nombreuses zones cibles, et sur une approche minéralogique et pétrogéochimique multiscalaire. Nos travaux combinent :

• pétrogéochimie et géologie structurale, afin d’étudier les processus clefs tels que la subduction, les modalités de déformation en lien avec les réactions métamorphiques, à toutes les échelles, et les interactions fluides-roches in-situ et le long de grands accidents tectoniques,
• pétrologie et dynamique des magmas, depuis l’atome et une approche ab-initio jusqu’à l’édifice volcanique et ses impacts sur la chimie de l’atmosphère (soufre, halogènes).

L’analyse géochimique sur des objets pétrologiques précisément qualifiés et caractérisés en amont est une marque de fabrique de l’équipe, L’équipe bénéficie de capacités analytiques de pointe avec des plateformes dédiées (ALIPP6, MEB, ICP-OES,…) permettant l’analyse minéralogique de haute résolution, l’étude des inclusions fluides ainsi que l’analyse chimique pour la majorité des éléments, depuis l’analyse des éléments majeurs sur roche totale (spectrométrie optique) jusqu’à l’échelle inframicrométrique (microscope électronique à balayage à effet de champ) et aux éléments-traces (spectrométrie de masse et couplage laser). Les microsondes électroniques de la plateforme CAMPARIS de l’OSU EcceTerra sont également cardinales pour nos recherches.

L’approche commune de l’équipe, pétrogéochimique et dédiée à l’étude de la géodynamique et des grands cycles élémentaires, se matérialise sous la forme de deux axes principaux :

Axe 1 : Métamorphisme, déformation, fluides

Les travaux dans cet axe ciblent les processus de subduction, d’obduction ou l’extension le long de détachements, ainsi que les modalités de déformation et d’interaction avec les fluides. Nos travaux récents portent sur l’élucidation de la structure de l’interface des plaques en subduction, et sa dynamique à court- et long-terme, sur la compréhension de l’initiation du couplage visqueux profond entre plaques tectoniques et manteau, sur la mise en place des ophiolites, sur le fractionnement et la diffusion élémentaire au cours du métamorphisme, sur les sources et chemins empruntés par les fluides le long des grands accidents tectoniques ou sur les mécanismes de déformation d’agrégats minéraux complexes en fonction des variations de pression, température, minéralogie et réactivité.

Axe 2 : Minéralogie-géochimie :

Cet axe s’attache à étudier les processus régissant la genèse et l’évolution des roches et des magmas terrestres et des planètes telluriques. Il s’apuie sur la modélisation thermodynamique des minéraux, des assemblages minéralogiques et des magmas et fluides métamorphiques associés, par le biais de diagrammes de phases, pseudo-sections, établissement de modèles d’activités et études des impacts cristallochimiques sur le partage des éléments-traces. Cette approche est complétée par la simulation numérique des systèmes cristallins et de leurs propriétés, par l’utilisation et le développement de codes de calcul ab initio basés sur la mécanique quantique, la modélisation atomistique et les simulations de Monte-Carlo.

Quelques chantiers communs : analyse des halogènes ; dynamisme éruptif à Santorin et au Kamchatka ; analyse téphrologique des méga-éruptions volcaniques ; liens entre cristallochimie et partage des éléments-traces ; caractérisation des fluides de subduction de la zone sismogénique ; mise en place des ophiolites à Terre-Neuve ; transition de la subduction océanique à la subduction continentale dans les Alpes.

Les membres de l’équipe Pétrologie et Géodynamique

Responsable d’équipe : Philippe AGARD (Professeur des universités)

Liste du personnel permanent :

Emérites et collaborateurs bénévoles :

Les Aters :

Les Doctorants :