Comprendre et modéliser le magmatisme est une nécessité pour le développement durable de nos sociétés ainsi que pour la compréhension du système Terre. Trois aspects du magmatisme retiennent l'attention de notre groupe :

L'esprit de l'équipe, c'est l'approche des processus magmatiques par la simulation expérimentale : expérimenter et modéliser. Nous simulons en laboratoire les conditions de pression et de température vécues par les magmas dans les profondeurs de la Terre jusqu'à la surface.


© Laurent Arbaret
© Laurent Arbaret


Membres


Axes de recherche


Projets

Membres

Responsable d'équipe : Gaillard Fabrice

Équipe :

Andújar Joan

Arbaret Laurent

Bernadou Fabien

Biren Jonas

Daffos Camille

Faranda Carmela Federica

Franceschini Zara

Frascerra Diletta

Gion Austin

Guo Haihao

Iacono Marziano Giada

Jimenez Maria

Louvel Marion

Martel Caroline

Mollé Valentin

Moreira Manuel

Nuñez Guerrero Elena

Pichavant Michel

Prouteau Gaëlle

Richard Guillaume

Rusiecka Monika

Scaillet Bruno

Scaillet Stéphane

Spagnoli Monica

Axes de recherche

Axe 1 : Le temps court, celui de l'éruption volcanique et des processus qui ont mené à l'éruption

Sur les échelles de temps court, notre expertise sert la cause de l’évaluation du risque volcanique en reconstituant des informations critiques sur l’histoire du magma avant et pendant l’éruption. Tel l’enquêteur traquant le "serial killer", ce que nous décortiquons des empreintes minéralogiques laissées par les éruptions passées aide à dresser le profil du volcan pour mieux prédire ces futures activités. L'équipe est un des rares groupes de recherche à maitriser la pétrologie des systèmes magmatiques et à la mettre au service de la compréhension des processus volcaniques. Notre groupe a travaillé sur des éruptions historiques qui ont marquées les imaginaires populaires telles que celles du Vésuve, de Santorin, des Canaries ou de la Montagne Pelée. Aujourd’hui, nous ciblons les volcans d’Amériques centrale et du sud ainsi qu’en Asie, mais les volcans français (Antilles, Massif Central, et Réunion) restent des objets sur lesquels l’équipe est active.
La dynamique des réservoirs magmatiques et celles des éruptions constituent un axe nouveau de notre recherche. Les questions mobilisant notre groupe sont à quelle vitesse les magmas remontent dans le conduit éruptif, quels sont les processus de réservoirs magmatiques déclencheur des remontées par les conduits?
Cela demande la mise en place de mesure et de modèle établissant les liens entre dégazage, cristallisation, perméabilité, déformation, et remontée magmatique pendant l'éruption. Nous développons également des mesures et concepts sur les processus tels que les mélanges magmatiques, les temps de résidence dans les réservoirs, les transferts de chaleurs et de matière entre magma et réservoirs.


Volcan Cotopaxi, Équateur. © Caroline Martel
Volcan Cotopaxi, Équateur. © Caroline Martel

Mélange magmatique dans les laves de Santorin. © Laurent Arbaret
Mélange magmatique dans les laves de Santorin. © Laurent Arbaret

Axe 2 : Le temps long, celui de la géologie et des impacts du magmatisme sur la chimie des surfaces planétaires

Sur les échelles de temps long, le volcanisme, infatigable source de gaz perturbant la chimie des océans et des atmosphères peut mener à d’importants changements des conditions à la surface du globe. Ci-dessous, nous distinguons deux types de phénomènes magmatiques impactant les surfaces planétaires. Enfin, la géodynamique profonde régulant la production magmatique et le cycle géodynamique des constituants volatils peut-être connectée à la chimie des surfaces planétaires :


Gaz de l'Etna. © Giada Iacono-Marziano
Gaz de l'Etna. © Giada Iacono-Marziano

© Projet GASTON - coordinateur Fabrice Gaillard
© Projet GASTON - coordinateur Fabrice Gaillard

Axe 3 : Le transfert des magmas qui ne font pas d'éruption, de la source aux plutons

L’essentiel du magmatisme n’atteint pas la surface du globe. C’est la face cachée du magmatisme qui comme pour l’iceberg en constitue l’essentiel. Les magmas tendent à rester piégés en profondeur, où ils stagnent pour des raisons mal comprises et où ils refroidissent pendant des dizaines ou centaines de milliers d’années jusqu’à ce que l’érosion mène ces roches solidifiées à la surface. On appelle ces roches magmatiques piégées en profondeur des plutons. Pour quelle raison, les magmas restent préférentiellement piégés à l'intérieur de la Terre? Quel est le lien entre les plutons et les volcans? Quel est le rôle des magmas profonds dans les bilans thermiques donnant lieu aux manifestations hydrothermales/géothermiques où les transports d’éléments chimiques nourrissant les anomalies géochimiques que sont les gisements de métaux ?Quel est le rôle de ces magmas profonds dans la grande géodynamique ? Peu visqueux et ayant de fortes capacités de remobilisation, ces magmas profonds percolent, fluent, et sont donc susceptibles de jouer un rôle déterminant dans l’horlogerie interne de notre planète.
Depuis le glissement des plaques sur le manteau à la mécanique des croutes continentales en passant par la mécanique des chambres magmatiques, le transfert des magmas qui ne font pas d'éruption reste un atelier d'animation fort de notre groupe.


Migmatite à grenat (rouge), zone source des magmas crustaux. © Arnaud Villaros
Migmatite à grenat (rouge), zone source des magmas crustaux. © Arnaud Villaros

© Laurent Arbaret
© Laurent Arbaret

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