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Many studies have demonstrated that arc basalts are more oxidized (~ ∆QFM+1.5 ± 1) than mid-ocean ridge basalts (MORB; ∆QFM-1.2 à ~ ∆QFM). However, the oxidation state of the sub-arc mantle is still debated. The use of various proxies on the same set of samples aims to determine the oxidation state of magmas, the effects of secondary processes on their oxidation state and to better constrain the fO2 of primary magmas from different geodynamic settings and that of their mantle source. For that purpose, Fe3+/ΣFe ratios, V partition coefficients between silicate melts and olivines (DvOl/Melt) as well as V/Sc and V/Yb ratios were measured in melt inclusions from high-Mg olivines (Fo > 80 %) from subduction zones, mid-oceanic ridges and hot spots. The analysis of Fe3+/ΣFe ratios by XANES spectroscopy using analytical conditions that prevent beam damage during analysis of hydrous glasses and by Mössbauer spectroscopy confirmed that arc magmas are more oxidized than those from hot spots and mid-ocean ridges. A positive correlation between Fe3+/ΣFe ratios and water contents in melt inclusions suggests that the oxidation state recorded in primitive arc magmas is likely to be due to changes in the oxidation state of the mantle beneath arcs because of subduction processes. The calculation of the fO2 from Fe3+/ΣFe ratios also indicates that the range of oxidation state recorded in arc melt inclusions varies from one subduction zone to another. An evaluation of the effects of volatile degassing and differentiation processes on the magmatic fO2 was carried out on each melt inclusion population. fO2 values were then estimated for reconstructed primary melt compositions using the different redox proxies. Results obtained from Fe3+/ΣFe ratios, DvOl/Melt partition coefficients and V/Yb ratios suggest that arc primary magmas are more oxidized than those from hot spots and mid-ocean ridges. However, fO2 values differ from one proxy to another. Furthermore, the positive correlation between the Fe3+/ΣFe ratios, the fO2 calculated from these ratios and the water contents of primary magmas suggests that the difference in the oxidation state of magmas is not due to secondary processes. However, the comparison between the Fe3+/ΣFe ratios, the fO2 values calculated from these ratios and Th/La and Ba/La ratios of primary magmas does not confirm that the observed changes in redox state can be simply linked to the influence of silicate melt or aqueous fluids coming from the slab to the mantle wedge. On the opposite, fO2 values calculated from V/Sc ratios suggest that primary arc magmas are comparable to those from mid-ocean ridges and hot spots., Plusieurs études ont permis de mettre en évidence que les basaltes d’arc sont plus oxydés (~ ∆QFM+1.5 ± 1) que les basaltes de rides médio-océaniques (MORB ; ∆QFM-1.2 à ~ ∆QFM). Cependant, l’état redox du manteau sous les arcs est toujours débattu. L’utilisation de différents proxys de la détermination de la fugacité d’oxygène (fO2) sur un même jeu d’échantillons a pour objectif de déterminer plus précisément l’état d’oxydation des magmas, de contraindre l’effet des processus secondaires tels que la différenciation et le dégazage sur leur état d’oxydation et ainsi de mieux caractériser la fO2 des magmas primaires et du manteau supérieur dans les différents contextes géodynamiques. Pour cela, les rapports Fe3+/ΣFe, les coefficients de partage du V entre les liquides silicatés et les olivines (DvOl/Liq) ainsi que les rapports V/Sc et V/Yb ont été déterminés dans des magmas piégés précocement après la fusion du manteau sous forme d’inclusions magmatiques dans des olivines magnésiennes (Fo > 80 %) provenant de différents contextes géodynamiques (i.e. contexte de dorsale médio-océanique, de zone de subduction et de point chaud). La détermination des rapports Fe3+/ΣFe par spectroscopie XANES avec des conditions analytiques permettant d’éviter les processus de photo-oxydation des verres hydratés et par spectroscopie Mössbauer a permis de confirmer que les basaltes d’arc sont plus oxydés que ceux des points chauds (OIB) et des MORB. La corrélation entre les rapports Fe3+/ΣFe et les teneurs en H2O des inclusions magmatiques suggère que la différence d’état d’oxydation serait liée à une variation de l’état d’oxydation du coin de manteau causée par le processus de subduction. De plus, les fO2 obtenues à partir de ces rapports indiquent qu’au sein de la population des magmas d’arc, l’état d’oxydation des magmas est variable d’une zone de subduction à l’autre. Par la suite, une évaluation de l’effet du dégazage des éléments volatils et de la cristallisation fractionnée sur la fO2 des magmas a été menée pour chaque population d’inclusions des différentes localités. Après avoir reconstitué les compositions des liquides magmatiques primaires, leur fO2 a été estimée à partir des différents proxys de la mesure de la fO2. Les résultats obtenus à partir des rapports Fe3+/ΣFe, des coefficients de partage DvOl/Liq et des rapports V/Yb indiquent que les magmas primaires d’arc sont plus oxydés que ceux des rides médio-océaniques et des points chauds. Cependant, les valeurs de fO2 obtenues à partir de ces trois proxys diffèrent. Par ailleurs, la corrélation entre les rapports Fe3+/ΣFe, les fO2 calculées à partir de ces rapports et les teneurs en H2O des magmas primaires suggère que la différence d’état d’oxydation des magmas n’est pas liée à l’effet des processus secondaires. Toutefois, la comparaison entre les rapports Fe3+/ΣFe, les fO2 calculées à partir de ces rapports et les rapports Th/La et Ba/La des magmas primaires ne permet pas d’affirmer que les variations observées seraient liées à l’influence d’un liquide silicaté provenant de la fusion des sédiments recouvrant la plaque plongeante ou d’un fluide aqueux libéré par la plaque au cours de la subduction. A l’opposé, les fO2 obtenues à partir des rapports V/Sc suggèrent que les magmas primaires d’arc ont un état d’oxydation comparable à ceux des MORB et des OIB.

The mid-ocean ridge is caracterised by a seismicity of low magnitude generated by multiple volcanic and tectonic episodes. Autonomous hydrophones arrays along large ridge sections are efficient to record low seismicity contrary to landbased stations. In the northern Atlantic Ocean, several hydroacoustic experiments have been realised since 1999 that supply long term records.This thesis is based on the acquisition and the treatment of new data. The analysis of teleseismic and hydroacoustic catalogues combined with bathymetric and gravimetric data, have contributed to the characterisation of accretionary processes along the northern Mid-Atlantic Ridge. This PhD work allowed : (1) to research parameters responsable of a seismicity difference between groups of Mid-Atlantic Ridge segments; (2) to propose a new southern limit of the Azores hotspot influence ; (3) to identify and define different types of seafloor spreading processes based on seismic crisis interpretations ; (4) to highlight a large magmatic crisis and a magmatic intrusion across a non-transform discontinuity ; and (5) to propose dominant seafloor spreading processes from a spatio-temporal seismicity analysis along the northern Mid-Atlantic Ridge. The entire study shows the value of large spatial and temporal seismicity catalogues to broaden our knowledge on : the dynamic of the ridge segments, the interactions between the ridge axis and the hotspot and the recurrence of the seafloor spreading processes., Les dorsales océaniques sont caractérisées par une sismicité de faible magnitude, induite par une succession d’épisodes volcaniques et tectoniques. Le déploiement de réseaux d’hydrophones autonomes le long de grandes sections de dorsales permet d’enregistrer cette sismicité peu détectable par les stations terrestres. Dans l’océan Atlantique Nord, de nombreuses expériences hydroacoustiques ont été conduites depuis 1999, donnant accès à des séries d’observations temporelles sur plusieurs années. La présente thèse s’inscrit dans ce contexte, avec l’acquisition et le traitement de nouvelles données. L’analyse de catalogues télésismiques et hydroacoustiques, couplés à des données bathymétriques et gravimétriques, a contribué à la caractérisation des processus d’accrétion actifs le long de la dorsale médio-Atlantique Nord. Les travaux réalisés lors de cette thèse ont permis de : (1) rechercher des paramètres responsables d’une différence de sismicité entre des groupes de segments de la dorsale médio-Atlantique ; (2) proposer une nouvelle limite sud d’influence du point chaud des Açores ; (3) identifier et caractériser différents types de processus d’accrétion à partir de la recherche de crises sismiques ; (4) mettre en évidence une crise magmatique de grande ampleur et une intrusion magmatique à travers une discontinuité non-transformante ; et (5) proposer un schéma de répartition des processus d’accrétion dominants le long de l’axe de la dorsale médio-Atlantique Nord, à partir d’une analyse spatiotemporelle de la sismicité. L’ensemble de ces résultats montre l’importance des catalogues de sismicité à grande étendue spatiale et temporelle pour approfondir notre connaissance : sur la dynamique des segments de dorsale et les interactions entre l’axe de la dorsale et le point chaud, et d’autre part, sur la récurrence des processus d’accrétion.

120 Mid-Ocean-Ridge basaltic (MORB) glasses were collected on discrete lava flow (-200m sampling interval) during submersible dives along the East-Pacific-Rise (EPR), between 15°37’N and 14°47’N, precisely where the ridge intersects the Mathematicians hotspot track. The data display a geochemical variability that has never been observed along a ridge at such a small spatial scale. The range of isotopic compositions along this 15 km segment is commensurable to that of the entire EPR. It can be accounted or by a mixture of three main components, representative of the hotspot heterogeneity. The dense sampling, along and across the ridge segment, matches the resolution of the micro-bathymetric data, which made the spatio temporal reconstruction of the geochemical and morphological evolution of the EPR/Mathematician hotspot system possible. The latest starts 600 kya with the segment inflation and a global change in the ambient mantle composition, followed by two successive jumps of the ridge axis (250 and 150 kya) towards the seamounts chain. During this phase as the two systems are getting closer, new geochemical signatures emerge in MORB. Among them, relics of regional depleted mantle, small enriched local heterogeneities, and two types of heterogeneities belonging to the hotspot source. The last one become apparent only during the last 100 years around 15°44’N, and constitutes a novel geochemical signature for MORB. This new component’s most noticeable property is its very unradiogenic Pb (“Unradiogenic Lead Component”, ULC) associated with mostly enriched Sr, Nd and Hf isotopic signatures. Putted together, major, trace elements and isotopes (Sr, Nd, Hf, Pb and He) suggest an ancient (>2Ga) lower continental metagabbroic origin for this material, while the involvement of sulfides is considered in order to explain the unradiogenic lead compositions. Overall, the preferred model for the formation of ULC is the recycling within the upper mantle of sulfide bearing pyroxenites coming from continental arc roots. ULC-influenced basalts represent magmatic witnesses of the melting of this cryptic reservoir that can contribute to solve the Pb paradox.; Le segment 16°N de la dorsale Est-Pacifique (EPR) interagit avec le point chaud des Mathématiciens (PCM). A partir de l’analyse géochimique de 120 échantillons de verres basaltiques prélevés par submersible Nautile (campagne à la mer PARISUB 2010) coulée par coulée, ce travail présente une étude à très petite échelle de l’hétérogénéité chimique du manteau sous quelques kilomètres de dorsale (15°37’N et 15°47’N). Les résultats obtenus témoignent d’une variabilité géochimique jamais observée à si petite échelle sous une dorsale. Le degré d’hétérogénéité du manteau dans cette zone est comparable à celui de l’ensemble de l’EPR. Cette diversité est le produit du mélange entre trois sources mantelliques principales, caractérisant l’influence et l’hétérogénéité du point chaud. La densité de l’échantillonnage offre une résolution spatiale en adéquation avec les données bathymétriques, ce qui a permis de coupler les deux approches et faire une reconstruction spatio-temporelle de l’évolution géochimique et morphologique du système EPR/PCM. Celle-ci commence il y a environ 600 ka par le gonflement du segment et un changement général dans la composition du manteau ambiant, suivi de deux sauts d’axe successifs en direction de la chaîne il y a 250 et 150 ka. Lors de cette phase de rapprochement de nouvelles signatures géochimiques émergent ponctuellement dans les MORB. Parmi elles, une signature relique de manteau appauvri régional, une autre d’hétérogénéité enrichie locale, et enfin celle de deux types d’hétérogénéités contenues dans la source du PCM. Cette dernière, n’apparaît dans les MORB qu’au cours des 100 dernières années autour de 15°44’N, et constitue une signature géochimique inédite pour des MORB. Ce nouveau composant a la particularité d’avoir du Pb très peu radiogénique ("Unradiogenic Lead Component", ULC) associé à des signatures isotopiques en Sr, Nd et Hf enrichies. Les compositions en éléments majeurs, traces et isotopes (Sr, Nd, Hf, Pb et He) suggèrent l’implication de matériel métagabbroique, ancien (>2Ga) à affinité continentale. La présence de sulfures dans la source permettrait d’expliquer le Pb peu radiogénique. Le recyclage dans le manteau supérieur de pyroxénites à sulfures, provenant de la partie profonde d’anciens arcs continentaux permettrait d’expliquer l’origine de ULC. Les basaltes ULC seraient donc les témoins volcaniques de la fusion de ce réservoir discret qui contribue à résoudre le paradoxe du Pb.

120 Mid-Ocean-Ridge basaltic (MORB) glasses were collected on discrete lava flow (-200m sampling interval) during submersible dives along the East-Pacific-Rise (EPR), between 15°37’N and 14°47’N, precisely where the ridge intersects the Mathematicians hotspot track. The data display a geochemical variability that has never been observed along a ridge at such a small spatial scale. The range of isotopic compositions along this 15 km segment is commensurable to that of the entire EPR. It can be accounted or by a mixture of three main components, representative of the hotspot heterogeneity. The dense sampling, along and across the ridge segment, matches the resolution of the micro-bathymetric data, which made the spatio temporal reconstruction of the geochemical and morphological evolution of the EPR/Mathematician hotspot system possible. The latest starts 600 kya with the segment inflation and a global change in the ambient mantle composition, followed by two successive jumps of the ridge axis (250 and 150 kya) towards the seamounts chain. During this phase as the two systems are getting closer, new geochemical signatures emerge in MORB. Among them, relics of regional depleted mantle, small enriched local heterogeneities, and two types of heterogeneities belonging to the hotspot source. The last one become apparent only during the last 100 years around 15°44’N, and constitutes a novel geochemical signature for MORB. This new component’s most noticeable property is its very unradiogenic Pb (“Unradiogenic Lead Component”, ULC) associated with mostly enriched Sr, Nd and Hf isotopic signatures. Putted together, major, trace elements and isotopes (Sr, Nd, Hf, Pb and He) suggest an ancient (>2Ga) lower continental metagabbroic origin for this material, while the involvement of sulfides is considered in order to explain the unradiogenic lead compositions. Overall, the preferred model for the formation of ULC is the recycling within the upper mantle of sulfide bearing pyroxenites coming from continental arc roots. ULC-influenced basalts represent magmatic witnesses of the melting of this cryptic reservoir that can contribute to solve the Pb paradox.; Le segment 16°N de la dorsale Est-Pacifique (EPR) interagit avec le point chaud des Mathématiciens (PCM). A partir de l’analyse géochimique de 120 échantillons de verres basaltiques prélevés par submersible Nautile (campagne à la mer PARISUB 2010) coulée par coulée, ce travail présente une étude à très petite échelle de l’hétérogénéité chimique du manteau sous quelques kilomètres de dorsale (15°37’N et 15°47’N). Les résultats obtenus témoignent d’une variabilité géochimique jamais observée à si petite échelle sous une dorsale. Le degré d’hétérogénéité du manteau dans cette zone est comparable à celui de l’ensemble de l’EPR. Cette diversité est le produit du mélange entre trois sources mantelliques principales, caractérisant l’influence et l’hétérogénéité du point chaud. La densité de l’échantillonnage offre une résolution spatiale en adéquation avec les données bathymétriques, ce qui a permis de coupler les deux approches et faire une reconstruction spatio-temporelle de l’évolution géochimique et morphologique du système EPR/PCM. Celle-ci commence il y a environ 600 ka par le gonflement du segment et un changement général dans la composition du manteau ambiant, suivi de deux sauts d’axe successifs en direction de la chaîne il y a 250 et 150 ka. Lors de cette phase de rapprochement de nouvelles signatures géochimiques émergent ponctuellement dans les MORB. Parmi elles, une signature relique de manteau appauvri régional, une autre d’hétérogénéité enrichie locale, et enfin celle de deux types d’hétérogénéités contenues dans la source du PCM. Cette dernière, n’apparaît dans les MORB qu’au cours des 100 dernières années autour de 15°44’N, et constitue une signature géochimique inédite pour des MORB. Ce nouveau composant a la particularité d’avoir du Pb très peu radiogénique ("Unradiogenic Lead Component", ULC) associé à des signatures isotopiques en Sr, Nd et Hf enrichies. Les compositions en éléments majeurs, traces et isotopes (Sr, Nd, Hf, Pb et He) suggèrent l’implication de matériel métagabbroique, ancien (>2Ga) à affinité continentale. La présence de sulfures dans la source permettrait d’expliquer le Pb peu radiogénique. Le recyclage dans le manteau supérieur de pyroxénites à sulfures, provenant de la partie profonde d’anciens arcs continentaux permettrait d’expliquer l’origine de ULC. Les basaltes ULC seraient donc les témoins volcaniques de la fusion de ce réservoir discret qui contribue à résoudre le paradoxe du Pb.

In this work we have studied the space and time evolution of the Tristan hotspot and south Mid-Atlantic Ridge interaction system. The Tristan hotspot and its associated bathymetrical features (i.e. Walvis Ridge in the African plate and Rio Grande Rise in the South American plate) are ones of the most significant features of the South Atlantic Ocean. However, this system is not as well studied as the systems in the North Atlantic (e.g. Azores and Iceland), and their origin and evolution is an open subject. Data compilation of the available surveys from the National Geophysical Data Center (NGDC) and satellite-derived bathymetry were treated to generate a Digital Elevation Model (DEM) for the entire South Atlantic Ocean. Satellite-derived free-air anomaly data and sediment thickness data were used to calculate the mantle Bouguer anomaly (MBA) and digital isochrons of the ocean floor were used to calculate the residual mantle Bouguer anomaly (RMBA), residual bathymetry and new poles for the South America and Africa relative plate motions. Satellite-derived geoid data and the Earth Gravitational Model - EGM2008 were used for the separation of the different components in the geoid data with the calculation of filters using different levels and degree of spherical harmonics. From kinematic reconstructions based on new rotation poles calculated in this work and using the most accepted hypothesis for the current position of the hotspot, as the volcanic island of Tristan da Cunha, the chronology of the emplacement of the volcanic structures could be detailed. This highlighted the existence of several axes jumps and periodic variations in the magma supply to the axis resulting in a periodic alternation between periods of construction and axial ruptures of the axial plateau. The detailed comparison of the estimated position for the Tristan da Cunha hotspot and the location of the volcanic structures of the Walvis Ridge whose ages are known, underlined that the formation of the Walvis Ridge cannot be explained in its entirety by the evolution model involving an interaction between the South Atlantic Mid Ocean Ridge and a hotspot whose current position is in the island of Tristan da Cunha. Next, we evaluated the temporal evolution of the influence of the hotspot to the South Atlantic Mid-Ocean Ridge axis with respect to changes in the residual bathymetry (RB) and the residual mantle Bouguer anomaly (RMBA) with the analysis of variations in the spreading rate and the hotspot-ridge distance. For the early stages of the South Atlantic opening, the RMBA and BR anomalies are stronger for the African plate then for the South American plate. This suggests that the position of the hotspot was beneath the African plate since the beginning of the opening of the South Atlantic Ocean. In summary, there are three different periods for the Tristan da Cunha hotspot and South Atlantic Mid-Ocean Ridge interaction system. A period of rapprochement of the ridge to the hotspot between 115 Ma and 100 Ma, in which it is observed the influence of the hotspot on the ridge axis for at least the distance of 150 km. Then, between 95 Ma and 60 Ma, we observed that the ridge is directly above or very close (, Dans ce travail nous avons abordé l'évolution spatiale et temporelle du système d'interaction entre le point chaud de Tristan da Cunha et la dorsale de l'Atlantique Sud. Le point chaud de Tristan da Cunha et les structures associées du fond océanique (à savoir la chaîne volcanique de Walvis dans la plaque africaine et l'élévation du Rio Grande dans la plaque sud-américaine) sont parmi les plus importantes de l'océan l'Atlantique Sud. Cependant, ce système est moins étudié que les systèmes présents dans l'Atlantique Nord (par exemple Açores et Islande), et leur origine et évolution restent sujets à débat. La compilation des données de sondage bathymétrique hébergées auprès du Centre National de Données Géophysique (National Geophysical Data Center - NGDC), et les données de bathymétrie dérivées de l'altimétrie de satellites furent utilisées pour l'élaboration d'un modèle numérique de terrain (MNT) de l'ensemble de l'Atlantique Sud. Les données d'anomalie à l'air libre dérivées de l'altimétrie de satellites et les données d'épaisseurs sédimentaires furent utilisées pour le calcul de l'anomalie de Bouguer réduite au manteau (Mantle Bouguer Anomaly - MBA) et avec les données des isochrones du fond océanique furent calculées l'anomalie résiduelle de Bouguer réduite au manteau (Residual Mantle Bouguer Anomaly - RMBA), la bathymétrie résiduelle et des nouveaux pôles du mouvement relatif entre les plaques de l'Amérique du Sud et Afrique. Les données de géoïde dérivées de l'altimétrie de satellites et le Modèle Gravitationnel de la Terre (Earth Gravitational Model - EGM2008) furent utilisés pour la séparation des différentes composantes dans le signal du géoïde, grâce à des filtres retenant différents ordres et degrés d'harmoniques sphériques. À partir des reconstructions cinématiques basées sur les nouveaux pôles calculés dans ce travail, et en se basant surl'hypothèse communément admise que l'île volcanique de Tristan da Cunha se situe à l'aplomb dela position actuelle du point chaud, la chronologie des phases de mise en place des structures volcaniques a pu être précisée. Ceci a mis en évidence l'existence de plusieurs sauts d'axes et des variations périodiques de l'apport magmatique à l'axe entrainant une alternance entre périodes de construction et de rupture du plateau axial. La comparaison détaillée de la position estimée pour le point chaud de Tristan da Cunha et de la localisation des structures volcaniques de la chaine Walvis dont les âges sont connus a souligné que la formation de la chaîne Walvis ne peut pas être expliquée dans sa totalité par un modèle d'évolution faisant appel à une interaction entre la dorsale de l'Atlantique Sud et un point chaud dont la position actuelle serait l'île de Tristan da Cunha. Ensuite, nous avons évalué l'évolution temporelle de l'influence du point chaud à l'axe de la dorsale, sur aux variations de la bathymétrie résiduelle (BR) et de l'anomalie résiduelle de Bouguer réduite au manteau (RMBA), et avec l'analyse des variations du taux d'ouverture et de la distance point chaud-dorsale. Les valeurs des anomalies de RMBA et BR, lors des premières étapes d'ouverture de l'Atlantique Sud, sont plus fortes sur la plaque africaine que sur la plaque sud-américaine. Cela suggère que la position du point chaud a été sous la plaque africaine depuis le début de l'ouverture. En synthèse, on observe trois différentes périodes dans le système d'interaction entre le point chaud de Tristan da Cunha et la dorsale de l'Atlantique Sud. Une période de rapprochement de la dorsale vers le point chaud entre 115 Ma et 100 Ma, lors de laquelle on remarque l'influence du point chaud sur la dorsale sur une distance d'au moins 150 km. Ensuite, entre 95 Ma et 60 Ma, on observe que la dorsale est à l'aplomb ou très proche (< 50 km) du point chaud. Et depuis 60 Ma, un éloignement graduel et progressif de la dorsale par rapport à la position du point chaud est observé. On a pu montrer que lors des périodes de rapprochement et de proximité de la dorsale au point chaud, les variations périodiques d'apport magmatique observées sont liées aux variations du flux de panache. A partir de l'analyse de l'évolution des structures volcaniques, en association avec les données d'anomalie à l'air libre et de géochimie, les structures volcaniques ont pu être divisées en deux groupes. Un groupe formé par la bordure nord-ouest de la chaîne Walvis et appelé première phase, cohérent avec l'évolution des structures dans un contexte de transition d'une mise en place à l'axe vers une situation intraplaque, en accord avec les trois étapes (rapprochement, fixation à l'aplomb et éloignement) décrites ci-dessus. L'autre groupe, formé par la bordure sud-est de la chaîne Walvis et appelé deuxième phase, montre une signature gravimétrique caractéristique d'une mise en place intraplaque, y compris pour les structures à l'âge desquelles la dorsale est à l'aplomb du point chaud. Les deux groupes possèdent signatures géochimiques différentes en termes de rapports Zr/Nb et d'abondance en Ti. Ensuite, à partir de l'analyse comparative des différents degrés d'harmoniques sphériques du géoïde et des nouveaux résultats de tomographie sismique disponibles dans la littérature, nous avons pu montrer l'existence d'une association en profondeur entre les panaches responsables des structures volcaniques de l'élévation du Rio Grande et de la chaîne Walvis et le superpanache africain. L'identification de trois anomalies mantéliques proches des îles de Gough et RSA semblent en faire une meilleure alternative d'emplacement que l'île de Tristan da Cunha, qui est l'hypothèse communément acceptée aujourd'hui.

The Amsterdam-St Paul oceanic plateau (ASP) results from the interaction between the ASP hotspot and the Southeast Indian ridge. A volcanic chain, named the chain of the dead Poets (CDP), lies to its northward tip and is related to the hotspot intraplate activity. The ASP plateau and CDP study reveals that ASP plume composition comes from oceanic crust and pelagic sediments recycled in the mantle through a 1.5Ga subduction process. ASP plume activity is pulsatile and occurs preferentially on weakness zones like mid-ocean ridge, fracture zones or diffuse deformation zones. The CDP construction results from (1) the plume pulses and (2) the diffuse divergent boundary between the Capricorn and Australian plates. K-Ar datings reveal that this volcanic chain is made of two generations of seamounts: (1) an old one, of about 9Ma and made of large edifices which had probably a sub-aerial period and (2) a young one, younger than 2Ma, and made of small edifices related to some pounded plume pulse material which had erupted through weak area. The CDP orientation, as well as the seamounts', reveals that the maximum divergence between the Capricorn and Australian plates occurs along a N155° direction. ASP plume own motion is about 1-2 cm/yr to the SW, which contributed to its rapprochement with the SEIR. This motion toward asthenospheric flow requires a plume anchorage, thus confirming its deep origin. The ASP plateau lavas have a composition (major and trace elements and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes) reflecting the interaction between ASP plume, and the Indian MORB mantle, with some clear DUPAL input. The Indian upper mantle below ASP plateau is heterogeneous and made of a depleted mantle with lower continental crust strips in the form of garnet-plagioclase granulites, probably delaminated during the Gondwana break-up. The lower continental crust is one of the possible reservoirs for the DUPAL anomaly origin and our data support it. The three endmembers involved (plume, upper mantle and lower continental crust) and their mixing in different proportions enhances an important geochemical variability in the plateau lavas. Consequently, the apparent composition homogeneity of Amsterdam Island, an aerial summit of the plateau, may result from the presence of intermediate magmatic chambers into the plateau structure.; Le plateau Amsterdam-St. Paul (ASP) est un plateau océanique issu de l'interaction entre le point chaud éponyme et la dorsale sud-est Indienne. Il est prolongé au nord-est par la chaîne des Poètes Disparus (CDP pour Chain of the Dead Poets), une chaine volcanique liée à l'activité intraplaque du point chaud. L'étude du plateau et de la chaîne révèle que la composition du point chaud ASP nécessite la présence dans le manteau source de croute océanique chargée de sédiments pélagiques recyclée via subduction il y a 1,5Ga. Le panache ASP s'exprime en surface de manière discontinue, par le biais de pulses, et à la faveur de zone de faiblesses telles que les dorsales, les zones de fractures et les zones de déformation diffuse. De ce fait, la construction de la chaîne est directement liée (1) aux pulses du panache et (2) à la déformation diffuse engendrée par le mouvement des plaques Capricorne et Australie. Des datations K-Ar révèlent que cette chaine est constituée de deux générations de volcans : (1) une ancienne génération datée à ~9Ma et constituée d'édifices de taille importante, ayant probablement eu une phase émergée et (2) une jeune génération, âgée de moins de 2Ma, et constituée d'édifices plus petits, formés par la migration de matériel issu du panache sous le plateau ASP lors du dernier pulse et à l'épanchement en surface à la faveur de zones de faiblesse. L'orientation de la chaîne et des édifices qui la composent indique que le maximum de divergence entre les plaques Capricorne et Australie se produit selon une orientation N155°. En outre, le panache présente un mouvement propre de l'ordre de 1-2 cm/an vers le sud-ouest qui a contribué à son rapprochement de la dorsale. Ce mouvement à l'encontre des flux asthénosphériques implique un ancrage du panache, confirmant son origine profonde. Les compositions élémentaires et isotopiques (Sr-Nd-Pb-Hf) des laves émises sur le plateau ASP révèlent l'interaction entre le panache, le manteau supérieur Indien et l'influence de l'anomalie DUPAL. Le manteau supérieur Indien sous le plateau ASP est hétérogène et consiste en un manteau appauvri contaminé par des lambeaux de croute continentale inférieure, composés de granulites à grenat et plagioclase, probablement délaminée pendant la fracturation du méga-continent Gondwana. Les résultats de cette étude affermissent donc le modèle proposé de recyclage dans le manteau supérieur de granulites comme origine de l'anomalie DUPAL. La présence de ces trois pôles (point chaud, manteau supérieur et croute continentale inférieure), ainsi que leurs mélanges en proportions variables, entrainent une grande variabilité de compositions dans les laves du plateau. L'apparente homogénéité de l'île d'Amsterdam, l'un des sommets émergés du plateau, se révèle donc être un biais lié à la présence de réservoirs magmatiques intermédiaires dans sa structure.

The Amsterdam-St Paul oceanic plateau (ASP) results from the interaction between the ASP hotspot and the Southeast Indian ridge. A volcanic chain, named the chain of the dead Poets (CDP), lies to its northward tip and is related to the hotspot intraplate activity. The ASP plateau and CDP study reveals that ASP plume composition comes from oceanic crust and pelagic sediments recycled in the mantle through a 1.5Ga subduction process. ASP plume activity is pulsatile and occurs preferentially on weakness zones like mid-ocean ridge, fracture zones or diffuse deformation zones. The CDP construction results from (1) the plume pulses and (2) the diffuse divergent boundary between the Capricorn and Australian plates. K-Ar datings reveal that this volcanic chain is made of two generations of seamounts: (1) an old one, of about 9Ma and made of large edifices which had probably a sub-aerial period and (2) a young one, younger than 2Ma, and made of small edifices related to some pounded plume pulse material which had erupted through weak area. The CDP orientation, as well as the seamounts', reveals that the maximum divergence between the Capricorn and Australian plates occurs along a N155° direction. ASP plume own motion is about 1-2 cm/yr to the SW, which contributed to its rapprochement with the SEIR. This motion toward asthenospheric flow requires a plume anchorage, thus confirming its deep origin. The ASP plateau lavas have a composition (major and trace elements and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes) reflecting the interaction between ASP plume, and the Indian MORB mantle, with some clear DUPAL input. The Indian upper mantle below ASP plateau is heterogeneous and made of a depleted mantle with lower continental crust strips in the form of garnet-plagioclase granulites, probably delaminated during the Gondwana break-up. The lower continental crust is one of the possible reservoirs for the DUPAL anomaly origin and our data support it. The three endmembers involved (plume, upper mantle and lower continental crust) and their mixing in different proportions enhances an important geochemical variability in the plateau lavas. Consequently, the apparent composition homogeneity of Amsterdam Island, an aerial summit of the plateau, may result from the presence of intermediate magmatic chambers into the plateau structure.; Le plateau Amsterdam-St. Paul (ASP) est un plateau océanique issu de l'interaction entre le point chaud éponyme et la dorsale sud-est Indienne. Il est prolongé au nord-est par la chaîne des Poètes Disparus (CDP pour Chain of the Dead Poets), une chaine volcanique liée à l'activité intraplaque du point chaud. L'étude du plateau et de la chaîne révèle que la composition du point chaud ASP nécessite la présence dans le manteau source de croute océanique chargée de sédiments pélagiques recyclée via subduction il y a 1,5Ga. Le panache ASP s'exprime en surface de manière discontinue, par le biais de pulses, et à la faveur de zone de faiblesses telles que les dorsales, les zones de fractures et les zones de déformation diffuse. De ce fait, la construction de la chaîne est directement liée (1) aux pulses du panache et (2) à la déformation diffuse engendrée par le mouvement des plaques Capricorne et Australie. Des datations K-Ar révèlent que cette chaine est constituée de deux générations de volcans : (1) une ancienne génération datée à ~9Ma et constituée d'édifices de taille importante, ayant probablement eu une phase émergée et (2) une jeune génération, âgée de moins de 2Ma, et constituée d'édifices plus petits, formés par la migration de matériel issu du panache sous le plateau ASP lors du dernier pulse et à l'épanchement en surface à la faveur de zones de faiblesse. L'orientation de la chaîne et des édifices qui la composent indique que le maximum de divergence entre les plaques Capricorne et Australie se produit selon une orientation N155°. En outre, le panache présente un mouvement propre de l'ordre de 1-2 cm/an vers le sud-ouest qui a contribué à son rapprochement de la dorsale. Ce mouvement à l'encontre des flux asthénosphériques implique un ancrage du panache, confirmant son origine profonde. Les compositions élémentaires et isotopiques (Sr-Nd-Pb-Hf) des laves émises sur le plateau ASP révèlent l'interaction entre le panache, le manteau supérieur Indien et l'influence de l'anomalie DUPAL. Le manteau supérieur Indien sous le plateau ASP est hétérogène et consiste en un manteau appauvri contaminé par des lambeaux de croute continentale inférieure, composés de granulites à grenat et plagioclase, probablement délaminée pendant la fracturation du méga-continent Gondwana. Les résultats de cette étude affermissent donc le modèle proposé de recyclage dans le manteau supérieur de granulites comme origine de l'anomalie DUPAL. La présence de ces trois pôles (point chaud, manteau supérieur et croute continentale inférieure), ainsi que leurs mélanges en proportions variables, entrainent une grande variabilité de compositions dans les laves du plateau. L'apparente homogénéité de l'île d'Amsterdam, l'un des sommets émergés du plateau, se révèle donc être un biais lié à la présence de réservoirs magmatiques intermédiaires dans sa structure.

La dorsale sud-ouest indienne (SWI), entre les jonctions triples de Bouvetøya (océan Atlantique austral) et de Rodrigues (centre de l'océan Indien), est, après la dorsale arctique (Gakkel), la frontière la plus lente du monde et présente à ce titre la topographie la plus accidentée de toutes les dorsales du globe. Les principales propriétés du soubassement océanique et la répartition axiale des panaches mantelliques et des anomalies de Bouguer dans le manteau expliquent les spectaculaires variations régionales des processus d'expansion et de géomorphogenèse. Les contrastes topographiques majeurs de la mieux connue des frontières infralentes sont présentés et classés en trois types géomorphologiques : en divergence, en transformation et en propagation. The Southwest Indian Ridge (SWIR), between the Bouvet (South Atlantic Ocean) and Rodrigues (Central Indian Ocean) Triple Junctions, is, after the Arctic (Gakkel) Ridge, the slowest diverging frontier and therefore presents the most rugged topography of the world mid-ocean ridge system. The main mechanical properties of its oceanic basement, the distribution of mantle upwellings and Bouguer anomalies beneath the ridge axis explain the dramatic regional variations of spreading and geomorphogenic processes. The greatest topographic contrasts in the best known ultra-slow-spreading boundary of the global ocean are presented and discussed with reference to divergent, transform and propagation geomorphic types.

K-Ar and TL volcanism chronology of the southern ends of the Red Sea spreading in Afar since 300 ka. Continental rift segments linked to the propagation of the Red Sea plate boundary in Afar are dated using thermoluminescence and potassium-argon dating techniques. These new results constrain the mechanism of the two moderate extensional structures located at the southern ends of the propagator: the Manda Hararo and the Dadar graben. Ages obtained show that their internal floor are about 30 and 100 kyr old, respectively, and that the deduced vertical rate of fault scarps display values lower than those linked to the Gulf of Aden propagation. The lower deformation accommodated by the Red Sea structures, their youthfulness and the greater distance to the mature oceanic ridges could justify this contrast of evolution.  2001 Academie des sciences / Editions scientifiques et medicales Elsevier SAS K-Ar dating / thermoluminescence / Afar / rifting / Red Sea / Ethiopia

As and Sb elements were analyzed in deep-sea hydrothermal fluids collected from the Mid-Atlantic Ridge (MAR), the East Pacific Rise (EPR) and the Lau and Manus Back-Arc Basins (BAB) in the South-West Pacific. The results clearly show that As concentrations in fluids are mostly controlled by phase separation process. This behaviour of As is in agreement with As speciation dominated by H3AsO30(aq) volatile species. Sb seems less affected by phase separation process. As and Sb contents in fluids from Vai Lili (Lau Basin) and PacManus (Manus Basin) were 10 to 100-fold higher than the values measured in Mid-Oceanic Ridge fluids and result from the seawater-acidic rock interaction.

The past decade has seen a hyperfast evolution in our knowledge of the processes, provinces, and features of deep ocean. This paper reviews the most significant discoveries. 1 ) The new understanding of the ocean floor is brought mainly by the use of a variety of high resolution mapping by multibeam bathymétrie surveys, side-scan sonars, multichannel seismic profiles, by the deep-sea drillings, and by direct or indirect observations and measurements from submersibles. 2) The greatest key of the comprehension is the new role given to the fluxes and fluids. Particularly, the watering and dewatering of sedimentary cover and oceanic crust seem to have an importance greater then previously supposed. 3) The main physiographic results of some investigations are show with the plate boundaries in divergence (oceanic ridges) and convergence (erosional and accretionary wedges of the trenches) chosen as examples., Vanney Jean-René. Quelques aspects du renouvellement de l'espace océanique profond. In: Norois, n°165, Janvier-Mars 1995. pp. 49-61.