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Thèse Année : 2013

Magnetic signature of hydrothermal sites in various environments: contribution of high-resolution data

Signature magnétique des sites hydrothermaux dans différents environnements: contribution des données de haute résolution

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Résumé

Detailed submarine exploration shows a diversity of hydrothermal sites in terms of geology, minerals, fluids and biology. High0resolution, near0seafloor magnetic surveys have been undertaken on various basalt0hosted or ultramafic0hosted hydrothermal sites using a vector magnetometer mounted on deep0sea submersible Nautile, remotely operated vehicle (ROV) Victor, and autonomous underwater vehicle (AUV) AsterX of Ifremer. These surveys reveal different magnetic signatures, depending the characteristics of the hydrothermal sites. (1) Basalt-hosted sites are characterized by a negative (reduced to the pole) anomaly indicating a reduced magnetization. Two processes are often considered to explain this observation: thermal demagnetization or alteration of the magnetic minerals of the basaltic crust by the high temperature hydrothermal fluid circulation. The study of inactive hydrothermal site Krasnov suggests that the observed magnetic signature survives the cessation of hydrothermal activity and therefore alteration plays the dominant role. (2) High-temperature ultramafic-hosted hydrothermal sites are characterized by either a positive magnetic anomaly, indicating a stronger magnetization, at the larger sites, or a lack of significant magnetic signature at the smaller sites. Some measurements performed on rock samples suggest that the magnetic bearer is magnetite, which remains unaltered within sulfur0impregnated serpentinized peridotites. High-resolution magnetic surveys may therefore play an important role to detect and characterize active and fossil hydrothermal sites, and to evaluate their mining potential as well.
L'exploration sous-marine a révélé l’existence de variations en termes de géologie, minéralisations, fluides et biologie des sites hydrothermaux océaniques. Des levés magnétiques de haute résolution ont été réalisés avec un magnétomètre vectoriel fixé à la structure du sous-marin Nautile, du robot télé-opéré Victor ou du drone sous0 marin AsterX d’Ifremer. Ils montrent l’existence de différentes signatures magnétiques, suivant les caractéristiques des sites hydrothermaux. (1) Les sites à substrat basaltique se caractérisent par une anomalie magnétique (au pôle) négative, traduisant un défaut d'aimantation. Deux hypothèses sont avancées pour expliquer cette observation : la désaimantation thermique ou l’altération des minéraux magnétiques du substrat basaltique sous l’action des fluides hydrothermaux. L’étude du site inactif Krasnov suggère que la signature magnétique des sites hydrothermaux basaltiques demeure après la fin de l’activité, l’altération étant donc le phénomène dominant. (2) Les sites haute température à substrat ultramafique se caractérisent par une anomalie magnétique positive pour les sites les plus importants, ou par l'absence de signature particulière pour les sites plus petits. Des mesures effectuées sur échantillons suggèrent que la magnétite est porteuse de l’aimantation et qu’elle demeure inaltérée dans les péridotites serpentinisées imprégnées de sulfures. Les levés magnétiques de haute résolution peuvent ainsi jouer un rôle important pour détecter et caractériser les sites hydrothermaux actifs ou fossiles, et évaluer leur potentiel minier.
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  • HAL Id : tel-02429903 , version 1

Citer

Florent Szitkar. Signature magnétique des sites hydrothermaux dans différents environnements: contribution des données de haute résolution. Géophysique [physics.geo-ph]. Institut de Physique du Globe de Paris, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02429903⟩

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