Abstract FR:

La signature geochimique des basaltes de rides ou de points chauds nous renseigne sur la dynamique du manteau terrestre. Le manteau superficiel, echantillonne dans les basaltes de rides, nous apparait essentiellement homogene. A l'oppose, le manteau profond, echantillonne dans les basaltes de points chauds, se revele tres heterogene. Ceci semble contredire la plupart des observations et contraintes issues de la geophysique : la convection du manteau est tres efficace, et elle genere vraisemblablement des flux de matiere importants entre parties superieure et inferieure. Comment, dans ces conditions, preserver des zones geochimiquement tres differentes ? dans cette these, nous etudions les proprietes de melange d'ecoulements simples simulant la convection du manteau pour tenter de donner un sens a la signature geochimique des basaltes. Nous montrons tout d'abord que la geometrie et la vitesse des plaques lithospheriques sont cruciales pour l'efficacite du melange de l'ecoulement mantellique. Avec des conditions aux limites tridimensionnelles relativement realistes, on peut preserver des zones heterogenes dans un systeme globalement homogene. Ensuite, nous mettons en evidence le fait que la stratification visqueuse du manteau ne peut etre invoquee pour expliquer les differences geochimiques entre parties superficielle et profonde. Nous montrons par contre qu'envisager l'existence d'un reservoir de croute oceanique ancienne dans la couche d peut permettre d'expliquer la signature des basaltes. Enfin, nous presentons une etude comparative des resultats de simulations de convection et de modeles de boites geochimiques concernant la dynamique du manteau. Il apparait que les seconds devraient utiliser environ 15 boites pour que