Thèse Influence de H2o et Co2 sur les Processus de Différenciation Magmatique de la Province des Champs Phlégréens Italie H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Clermont Auvergne École doctorale : Sciences Fondamentales Laboratoire de recherche : Laboratoire Magmas et Volcans Direction de la thèse : LUCIA GURIOLI ORCID 0000000250665153 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-25T23:59:59 La province volcanique des Champs Phlégréens (Italie) présente une large diversité de styles éruptifs et de compositions chimiques des laves émis pendant une longue période d'activité (~60 ka). Cette diversité témoigne de la complexité de son système magmatique, également montrée par les données géochimiques et les études géophysiques (1 à 4). Depuis la nouvelle phase de soulèvement du sol en 2005 (5), le risque volcanique s'est accru en raison de la forte densité de population vivant à proximité, incluant la ville de Naples, d'autant plus que la prochaine activité volcanique attendue est explosive (6).
Les volcans des Champs Phlégréens ont principalement émis des roches trachytiques à phonolitiques, avec quelques occurrences plus basiques telles que le trachy-basalte (e.g. Minopoli -7). Ces termes les plus basiques représentent potentiellement les magmas parentaux ayant alimenté les grandes éruptions explosives. Pourtant, malgré l'évidence d'un système magmatique étendu à l'échelle crustale (4) et les nombreuses études consacrées aux produits émis (8,9), le système magmatique profond des Champs Phlégréens demeure mal compris (10). En particulier, le rôle des volatils (CO2 H20) reste incertain malgré (i) la nature carbonaté de l'encaissant superficiel des réservoirs magmatiques, (ii) la forte porosité des roches volcaniques et (iii) la teneur en eau mesurée dans les verres et les inclusions vitreuses (11).

L'objectif de cette thèse est d'utiliser l'approche pétrologique pour contraindre la diversité des magmas produits dans la province des Champs Phlégréens au cours de leur trajet dans le système magmatique. L'influence de l'eau et du CO2 sur la différenciation des magmas sera déterminée, ainsi que l'effet potentiel de l'assimilation des carbonates. Ce processus de différenciation magmatique sera comparé aux produits naturels et confronté aux conditions de profondeur des réservoirs imagés (contemporains), offrant ainsi une vision pétro-physique intégrée dans le temps de la province magmatique.Méthodes : pétrologie expérimentale (autoclave à chauffage interne, piston-cylindre) pour des expériences d'équilibres de phases à HT-HP; microscopie électronique à balayage, microsonde électronique, microphotographie à rayons X pour la caractérisation des produits naturels et expérimentaux ; spectrométrie Raman pour la concentration des volatils.

References: 1.Giacomuzzi et al. (2024); 2.Mangiacapra et al. (2008); 3.Astbury et al. (2018); 4.Isaia et al. (2025); 5.Iervolino et al. (2024); 6.Orsi et al. (2009); 7.Pappalardo et al. (2012); 8.Pelullo et al. (2022); 9.Arzilli et al. (2016); 10.Petrelli et al. (2023); 11.Piochi et al. (2008). Le soulèvement actuellement observé au niveau des Champs Phlégréens (Italie) et les émissions de gaz attestent d'une activité magmatique en cours. Pourtant, il reste des zones d'ombre quant à la solubilité des volatils (principalement H2O et CO2) dans les magmas alcalins typiques des Champs Phlégréens, alors que les volatils contrôlent l'explosivité d'une éruption, et donc son niveau de dangerosité. Utiliser l'approche pétrologique pour contraindre la diversité des magmas produits dans la province des Champs Phlégréens au cours de leur trajet dans le système magmatique.
Déterminer l'influence de l'eau et du CO2 sur la différenciation des magmas ainsi que l'effet potentiel de l'assimilation des carbonates.
Comparer les processus de différenciation aux produits naturels et les confronter aux conditions de profondeur des réservoirs imagées (contemporains) par géophysique, offrant ainsi une vision pétro-physique intégrée dans le temps de la province magmatique. pétrologie expérimentale (autoclave à chauffage interne, piston-cylindre) pour des expériences d'équilibres de phases à HT-HP; microscopie électronique à balayage, microsonde électronique, microtomographieà rayons X pour la caractérisation des produits naturels et expérimentaux ; spectrométrie Raman pour la concentration des volatils.

- Notions de géologie, magmatisme et volcanologie
- Compétences en pétrologie expérimentale de basse et moyenne pressions
- Compétences en techniques d'analyses (microscopie électronique à balayage, microsonde électronique...)
- Communication des résultats et travail en équipe