Comportement géochimique des éléments métalliques en milieu réducteur et diagrammes (log S,pH)

Résumé L'existence de relations entre les teneurs en carbonates et en sulfures dans les eaux des bassins réducteurs, ainsi que l'irreversibilité de la réaction sulfate-sulfure, conduisent à proposer le remplacement des diagrammes Eh. pH, par les diagrammes log S, pH (S désignant la concentration totale de S (-II)). Nous donnons ici le principe de construction, des exemples de diagrammes et quelques applications.

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The existence of relations between the amounts of carbonates and the sulfides in the water of anoxic basins and the irreversibility of the reaction sulphate-sulfide lead us to propose the substitution of diagrams Eh, pH by diagrams log S, pH (S being the total concentration of S (-II)). The principle of how diagrams should be drawn is outlined and some examples and applications are given.

     

Jarosite-geoethite stabilities at 25 °C, 1 ATM

Eh, pH and log activity diagrams were calculated to demonstrate the equilibrium relationships between jarosite-goethite-pyrite at 25 °C, 1 atm. Interpretation of these diagrams in light of natural occurrences of iron minerals in the oxidation zone of a sulfide deposit indicates that goethite (or hematite) is the stable mineral in the normal weathering environment. Jarosite is shown to be stable in an acid (pH<3) medium which is moderate to highly oxidizing (Eh-pH). It appears that the persistence of jarosite outside its stability field is due to the sluggishness of the reaction jarosite goethite.

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Resume Les diagrammes d'activité chemique logarithmique, de Eh et de pH ont été calcules pour démontrer les rapports entre jarosite-goethite-pyrite à 25 °C, 1 atm. L'interprétation de ces diagrammes à la lumière des occurences naturelles de minéraux ferrifères dans la zone oxydée d'un dépôt de sulfures indique que la goethite est le minéral stable dans un environnement d'altération surficielle. On montre que la jarosite est stable en milieu acide (pH<3) et oxydant (Eh-pH). La persistance de jarosite en dehors de son champ de stabilité peut être attribuée à la lenteut de la réaction jarosite goethite.

     

Contribution to the study of Greek thermal springs: hydrogeological and hydrochemical characteristics and origin of thermal waters

A large number of chemical analyses of Greek thermal waters were evaluated in order to investigate spring water origin, water–rock interaction mechanisms, and estimate the thermal potential of the geothermal areas. Four water types were distinguished from geochemical diagrams. The relatively fresher waters include samples of Ca–HCO₃ and Mg–HCO₃ type waters originating from the schistose Rhodope Massif and the Quaternary basin of Aridea, respectively. Samples of the Na–HCO3 water type are typical of springs located in the post-orogenic basins of northern Greece. These hot, deep-rising Na–HCO₃ waters circulate in a CO₂-rich environment that favours the solubility of alkaline ions such as Na from siliceous rocks. Most of the samples belong to the Na–Cl water type and originate from Greek islands and coastal springs. These are characterized by the mixing of deep thermal solutions with seawater and fresh water. The presence of CO₂ in thermal and mineral springs is due to the metamorphism of buried marine carbonate horizons while H₂S is due to both local pyrite oxidation and the reduction of sulphates. The use of geothermometers suggested that the investigated geothermal areas have low enthalpy fluids at depth, while higher temperatures are likely present in Milos, Lesvos, Nisyros islands and Xanthi Basin.

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Resumen Se ha evaluado un gran número de análisis químicos de aguas termales griegas con objeto de investigar el origen del agua en los manantiales, los mecanismos de interacción agua-roca, y estimar el potencial termal de las áreas geotérmicas. Se distinguieron cuatro tipos de aguas a partir de diagramas geoquímicos. Las aguas relativamente frescas incluyen muestras de agua tipo Ca–HCO₃ y Mg–HCO₃ que se originan en los esquistos del Macizo Rhodope y la cuenca Cuaternaria de Aridea, respectivamente. Las muestras de agua tipo Na–HCO₃ son típicas de manantiales localizados en las cuencas post-orogénicas del norte de Grecia. Estas aguas calientes y profundas, de tipo Na–HCO₃, circulan en un ambiente rico en CO₂ que favorece la solubilidad de iones alcalinos, tal como Na proveniente de rocas silícicas. La mayoría de las muestras pertenecen al tipo de agua Na–Cl y se originan en islas y manantiales costeros griegos. Estas aguas se caracterizan por la mezcla de soluciones termales profundas con agua de mar y agua dulce. La presencia de CO₂ en manantiales termales y minerales se debe a el metamorfismo de horizontes carbonatados marinos enterrados mientras que el H₂S se debe a oxidación local de pirita y reducción de sulfatos. El uso de geotermómetros sugiere que las áreas termales investigadas tienen fluidos de baja entalpía a profundidad, mientras que las temperaturas más elevadas es probable que se presenten en Milos, Lesvos, islas de Nisyros y la cuenca Xanthi.

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Résumé Un grand nombre danalyses chimiques des eaux thermales grecques ont été menées de manière à investiguer lorigine des eaux des sources thermales, les mécanismes dinteraction avec les roches traversées, et destimer le potentiel des zones géothermiques. Quatre types deau ont été distinguées sur base des diagrammes géochimiques. Les eaux les plus fraîches correspondent respectivement aux échantillons des eaux calco et magnéso carbonatées du massif schisteux de Rhodope et du bassin quaternaire dAridea. Les échantillons deaux sodi carbonatées proviennent typiquement des sources localisées dans les bassins posts-orogéniques du Nord de la Grèce. Ces chaudes et très profondes eaux sodi carbonatées circulent dans des environnements riches en CO₂ qui favorisent la solubilité des ions alcalins, tel que le sodium, des roches siliceuses. La plus part des échantillons ont un facies chloruré sodique et proviennent des îles grecques ou des environnement côtier. Ces eaux sont caractérisées par des mélanges entre eaux profondes avec des eaux de mer et des eaux de surface. La présence de CO₂ dans les eaux de sources thermales et minérales est due au métamorphisme des horizons de calcaires marins et couverts, tandis que la présence de H₂S est due à loxydation locale de la pyrite et à la réduction des sulfates. Lutilisation de géothermomètres suggère que les zones géothermiques étudiées contiennent des eaux à faible enthalpie en profondeur, bien que des températures assez élevées soient rencontrées à Milos, Lesvos, sur les îles Nisyros et dans le bassin de Xanthi.

     

The behaviour of the upper mantle sulfide component during the incipient alteration of “Alpine”-type peridotites as illustrated by the Beni Bousera (northern Morocco) and Ronda (southern Spain) ultramafic bodies

Summary A volumetrically minor Cu–Fe–Ni–S component derived from the uppermost mantle is found within the Beni Bousera (northern Morocco) and Ronda (southern Spain) Alpine-type peridotites; it occurs today as inclusions within primary silicates or as assemblages disseminated in the intergranular sites of the host rocks. Detailed microtextural and microprobe data indicate that inclusions and intergranular assemblages behaved as two contrasting systems during the low temperature, incipient serpentinization of the host rocks. The former were equilibrated in closed systems whereas the latter behaved as open systems with respect to hydrothermal fluids; as a result, intergranular assemblages were controlled by redox conditions generated by serpentinization. An early stage of alteration is characterized by a slight decrease of the sulfur content and would be due to the first influx of water inside peridotites; a further transformation was produced by anomalous highly reducing conditions responsible for the crystallization of native iron-bearing alloy assemblages as well as for a preferential partioning of Fe from silicate into pentlandite. The production of anomalous, reducing conditions during incipient serpentinization is ascribed to a low permeability of the host rocks with respect to the diffusion of hydrogen out of the sites of serpentinization. Because of its low temperature behaviour, the intergranular sulfide component would not be of use reconstructing the initial composition of the upper mantle sulfide component; thus, it is concluded that only the sulfide inclusions would provide such informations.

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Le comportement du composant sulfuré du manteau supérieur pendant les premiers stades de serpentinisation des péridotites de type alpin; une discussion a partir de l'exemple des massifs ultramafiques de Beni Bousera (Maroc) et de Ronda (Espagne)

Résumé Des traces d'un composant sulfuré du système Cu–Fe–Ni–S d'origine mantellique sont présentes dans les péridotites alpines de Beni Bousera (Maroc) et Ronda (Espagne); il forme actuellement des inclusions dans les silicates primaires ou des plages intergranulaires disséminées dans les interstices des roches. Une analyse minéralogique et chimique détaillée démontre qu'inclusions et plages intergranulaires sulfurées ont eu un comportement opposé dès les premiers stades de serpentinisation des roches encaissantes. Les premières ont été reéquilibrées en système chimique ouvert vis-à-vis des fluides de serpentinisation; en conséquence les paragenèses intergranulaires résultent d'une suite de transformations du composant sulfuré mantellique, controlée par le degré d'oxydo réduction du fluide de serpentinisation. Dans un premier stade, l'entrée de l'eau dans les péridotites a provoqué une légère baisse de la fugacité du soufre et la cristallisation d'assemblages sulfurés riches en mackinawite. L'augmentation du degré de serpentinisation a ensuite engendré des conditions inhabituellement réductrices responsables d'un important fractionnement du fer libéré par la serpentinisation de l'olivine dans la pentlandite ainsi que de la cristallisation d'une paragenèse complexe de phases métalliques incluant localement le fer natif; ces conditions anormalement reductrices sont imputées à une faible perméabilité des roches encaissantes vi-à-vis de la diffusion de l'hydrogène en dehors dessites de serpentinisation. En raison de leur comportement à basse température, les plages sulfurées intergranulaires sont inutilisables pour reconstituer le composant sulfuré du manteau supérieur; sur ce plan, on conclut que seules les inclusions blindées dans les silicates peuvent apporter des informations.

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With 9 Figures     

Developing A National Groundwater-Monitoring Network In Korea

Since the 1960's, the groundwater resources of Korea have been developed without a proper regulatory system for monitoring and preservation, resulting in significant source depletion, land subsidence, water contamination, and sea-water intrusion. With the activation of the "Groundwater Law" in June 1994, the government initiated a project to develop a groundwater-monitoring network to describe general groundwater quality, to define its long-term changes, and to identify major factors affecting changes in groundwater quality and yield. In selecting monitoring locations nationwide, criteria considered are 1) spatial distribution, 2) aquifer characteristics of hydrogeologic units, 3) local groundwater flow regime, 4) linkage with surface hydrology observations, 5) site accessibility, and 6) financial situations. A total of 310 sites in 78 small hydrologic basins were selected to compose the monitoring network. Installation of monitoring wells is scheduled to start in 1995 for 15 sites; the remainder are scheduled to be completed by 2001. At each site, a nest of monitoring wells was designed; shallow and deep groundwater will be monitored for water temperature, pH, EC, DO and TDS every month. Water-level fluctuations will also be measured by automatic recorders equipped with pressure transducers. As a next step, the government plans to develop a groundwater-database management system, which could be linked with surface hydrologic data. RÉSUMÉ: Depuis les années 60, les ressources en eaux souterraines de la Corée ont été mises en valeur sans dispositif réglementaire adapté de surveillance et de protection, ce qui a provoqué la diminution significative des apports, la subsidence des sols, la contamination de l'eau et l'intrusion d'eau marine. Avec la mise en vigueur de la "Loi sur les Eaux Souterraines", en juin 1994, le gouvernement a lancé un programme de réalisation d'un réseau de surveillance des eaux souterraines afin de décrire la qualité générale des eaux souterraines, de définir les variations à long terme et d'identifier les principaux facteurs responsables des variations de la qualité et du débit des eaux souterraines. Pour sélectionner les sites de contrôle à l'échelle du pays, les critères retenus sont les suivants: 1) la répartition spatiale, 2) les caractères aquifères des unités hydrologiques, 3) le régime local des écoulements souterrains, 4) le lien avec les observations faites en hydrologie de surface, 5) l'accessibilité des sites et 6) le réseau de surveillance. La mise en place de piézomètres de contrôle a été programmé pour le début de 1995, sur 15 sites; le reste est prévu d'ici à 2001. Sur chaque site, un groupe de piézomètres de contrôle a été prévu; la température, le pH, la conductivité électrique et la minéralisation des eaux souterraines superficielles et profondes seront mesurés chaque mois. Les variations du niveau piézométrique seront aussi mesurées au moyen de capteurs de pression reliés à des chaînes d'acquisition. Dans une étape ultérieure, le gouvernement prévoit de créer un système de gestion d'une banque de données sur les eaux souterraines, qui seront reliées aux données sur les eaux de surface. RESUMEN: Desde los años 60, los recursos de agua subterránea en Corea han sido desarrollados sin un sistema de regulación adecuado de control y conservación. Esto ha resultado en una disminución de los recursos, problemas de subsidencia, contaminación de aguas e intrusión marina. Con la activación de la "Ley de Aguas Subterráneas" en junio de 1994, el gobierno inició un proyecto para la instalación de una red de control de agua subterráneas con el objeto de establecer su calidad, definir sus variaciones a largo plazo e identificar los factores principales que afectan tanto su calidad como el suministro. Los criterios para seleccionar los puntos de control en todo el país fueron: 1) su distribución espacial, 2) las características de las unidades hidrogeológicas, 3) el régimen de flujo local, 4) su relación con el comportamiento observado de las aguas superficiales, 5) su accesibilidad, y 6) criterios económicos. Se seleccionaron un total de 310 lugares, situados en 78 pequeñas cuencas hidrológicas, para formar la red de control. La instalación de los pozos de control está previsto que empiece en 1995 para 15 puntos; el resto se deberá completar hacia el año 2001. En cada localización seleccionada se ha previsto un conjunto de pozos con el objetivo de tomar medidas, tanto en aguas subsuperficiales como profundas, de temperatura del agua, pH, CE, DO y TSD, mensualmente. Las oscilaciones de niveles del agua también se medirán, mediante registros automáticos conectados a transductores de presión. Como paso siguiente, el gobierno tiene previsto desarrollar un sistema de gestión de bases de datos hidrogeológicas, que pudiera conectarse con los datos de hidrología superficial.     

Influence Of Bedrock Geology On Elemental Fluxes In Two Forested Catchments Affected By High Acidic Deposition

Water samples have been collected from two forested catchments in the Slavkovsky les Mountains of western Bohemia, in the Czech Republic. The objective of the study was to compare and contrast elemental fluxes in two catchments with similar conditions of climate, topography, vegetation over and acidic atmospheric deposition, but very different bedrock geology. The Lysina catchment is underlain by slow-weathering leucocratic granite. Soils are podzolized brown earths and peaty gleys with small pools of exchangeable basic cations. Both soils and drainage water at Lysina are acidified by atmospheric deposition. Surface runoff was found to be dominated by sulphate and dissolved silica, accompanied by high concentrations of H⁺ (volume weighted pH = 3.87). Stream water also displayed extremely high concentrations of total aluminum (volume-weighted mean 66 7mol.l^у). Inorganic monomeric aluminum was the predominant aluminum fraction present, which contained mainly aquo-Al (Al³⁺ and fluoride complexes. The Pluhuv Bor catchment is characterized by ultramafic serpentinite and, in contrast to Lysina, soil and drainage waters have higher concentration of basic cations. Streamwater chemistry was dominated by magnesium, sulphate and silica. Stream-water at the site was not acidic (volume weighted pH = 7.25). The ratio of output/input of sulphate was similar at both catchments (1.16 for granite site and 1.07 for the serpentinite site). This pattern may be indicative of the conservative behaviour of sulphate in very different soil and bedrock environments under elevated loadings of acidic deposition. Résumé: Des eaux ont été échantillonnées dans deux bassins forestiers du massif de Slavkovsky les, en Bohême occidentale (République Tchèque). Le but de l'étude était de comparer les flux de matière dans les deux bassins, soumis à des conditions identiques de climat, de topographie, de couvert végétal et d'apports atmosphériques acides, mais à une géologie de leur substratum très différente. Le bassin de la Lysina est constitué d'un leucogranite peu altéré. Le couvert pédologique est formé de sols bruns podzolisés et de gleys de tourbières, qui son pauvres en cations de bases échangeables. Les sols et les eaux de drainage de la Lysina sont acidifiés par les apports atmosphériques. L'écoulement de surface est dominé par les sulfates et la silice, associés à de fortes teneurs en H⁺ (pH = 3.87). Les eaux de la rivière présentent en outre des teneurs particulièrement élevées en aluminium total (66 µmol.l^у). L'aluminium domine sous la forme d'un monomère minéral, surtout l'aluminium aqueus (Al³⁺) et des complexes fluorés. Le bassin de la Pluhuv Bor est caractérisé par une serpentinite ultrabasique et, au contraire de la Lysina, par des sols et des eaux de drainage à très fortes teneurs en cations basiques. Les eaux de la rivière sont dominées par le magnésium, les sulfates et la silice. Ces eaux ne sont pas acides (pH = 7.25). Le rapport des flux de sortie et d'entrée de sulfates est identique pour les deux bassins (1.16 pour le bassin granitique; 1.07 pour le bassin de serpentinite). Cette situation parait signifier que les sulfates présentent un comportement conservatif dans des environnements pédologiques et géologiques très différents, sous des apports acides importants.     

A Model For the Effects Of Point-Source Emission Of Aerosols On Groundwater Systems

The effect of natural aerosols on groundwater chemistry is widely accepted, but the effects of anthropogenic aerosol emissions have received relatively little study. This sensitivity analysis examines the factors most significantly influencing the concentration of aerosols in groundwater. Processes include aerosol dispersion from a point source, deposition on the land surface , transport through the unsaturated zone, and mixing with underlying groundwater. The composite simulation model integrates well-documented models for the atmospheric, unsaturated-zone, and saturated-zone systems; models were chosen which could use the most readily obtainable or estimated input parameters. The analysis indicates that point-source aerosol contaminants possess a significant potential to affect aquifer water quality adversely. Furthermore, aerosols may have an impact on background concentrations on a regional scale. The key parameters are the source concentration, net infiltration, transport-velocity distributions in the unsaturated zone, and depth of the water table. We surmise that instances where groundwater contaminant dispersal greatly exceeds predicted travel times could be the result of aerosol contamination and not underestimations of seepage velocities or hydrodynamic dispersion. Aerosol contamination of groundwater should not be dismissed a priori. Résumé: L'impact des aérosols naturels sur la chimie des eaux souterraines est bien connu; mais celui provoqué par les émissions d'aérosols produits par l'homme a été bien peu étudié. Dans ce travail, les facteurs qui influencent de manière significative la concentration en aérosols des eaux souterraines ont été examinés en détail. Les processus en cause comprennent la dispersion de l'aérosol à partir d'une source ponctuelle, le dépôt à la surface du sol, le transport dans la zone non saturée et le mélange avec l'eau de la nappe. Le modèle composite de simulation intègre des modèles bien connu pour l'atmosphère, la zone non saturée et la zone saturée; les modèles choisis sont ceux qui utilisent les paramètres d'entrée les plus faciles à obtenir ou à estimer. L'analyse indique que les contaminants produits par une source ponctuelle peuvent affecter significativement de façon défavorable la qualité des eaux souterraines. En outre, les aérosols peuvent avoir un impact sur les concentrations originelles à l'échelle régionale. Les paramètres-clés sont la concentration à la source, l'infiltration nette et la profondeur de la surface piézométrique. Nous soupçonnons que dans les cas où la dispersion de polluants dans un aquifère dépasse largement les temps de transit prédits par les modèles, il se pourrait que cela soit dû à une contamination par des aérosols et non à une surestimation des vitesses d'infiltration ou de la dispersion hydrodynamique. La contamination des eaux souterraines par des aérosols ne doit pas être rejectée a priori.     

A new genetic model for the North African metasomatic siderite deposits

Based on published accounts of the diagenetic evolution of evaporite diapirs and geological, preliminary geochemical, and fluid inclusion data a new genetic model is presented for the North African metasomatic siderite deposits.Essentially, hot brines from the buried evaporites, gypsum-derived and/or other formation waters are thought to have reacted with their host rocks during early diagenesis becoming acid and reducing, thus allowing solution and transport of Fe and other cations. They were channeled toward the apical parts of diapirs where they deposited their solute by metasomatic processes in fractured roof carbonates. Other depositional modes by pressure and temperature drop as well as by mixing with near-surface waters are indicated by the occasional vein-type iron ores and very minor barite and fluorite. The model is quite comparable to recently published thoughts on the origin of the Pb-Zn deposits of the same area. Obviously, both groups of deposits share not only temporal and spatial but also causal metallogenic characteristics.

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Résumé Basée sur les notes publiées sur l'évolution diagénétique des diapirs évaporitiques, et sur les données géologiques et les résultats préliminaires concernant la géochimie et les inclusions fluides, un nouveau modèle génétique est présenté pour les minerais sidéritiques métasomatiques du Maghreb.Dans l'ensemble, des saumures chaudes, issues des évaporites enfouies, et/ou des eaux derivées du gypse et d'autres sediments, semblent avoir réagi avec leurs roches hôtes durant la diagenèse précoce, devenant ainsi acides et réductrices. Ceci entraine la mise en solution et le transport du fer et d'autres cations. Ces saumures sont canalisées vers les parties apicales des diapirs, où elles déposent leurs solutés par processus métasomatiques dans les fractures du toit carbonaté. D'autres modes de dépôt, aussi bien par chute de température et de pression que par mélange avec les eaux de subsurface, sont marqués par des filons occasionels minéralisés en fer et très rarement en barytine et fluorine.Le modèle est tout à fait comparable à ce publié récemment sur l'origine des minéralisations à Pb-Zn de la même région. Il est évident que les deux groupes de minéralisation partagent des caractéristiques métallogéniques non seulement spatiotemporelles mais aussi causales.

     

Simulation Of Salt-Water Encroachment In A Multi-Layer Groundwater System,Bangkok, Thailand

Salt-water encroachment in the multi-layer groundwater system underlying the Bangkok metropolitan area was simulated with a quasi-three-dimensional flow and solute-transport model. The quasi-three-dimensional model used in this study is based on the model SUTRA. Accurate conceptualization of the initial state of the system with regard to the distribution of salt-water concentration is very important for modeling, especially in areas where localized zones of high salt concentration exist in the groundwater. Data adequacy and model results were evaluated by a geostatistical analysis. The model is capable of simulating the regional trend of potentiometric levels and salt concentration. However, lack of monitoring data in areas where localized zones of high salt concentration exist resulted in large model residuals. RÉSUMÉ: L'empiétement des eaux salées dans le système hydrologique multi-couche sous-jacent la zone métropolitaine de Bangkok a été simulé à l'aide d'un modèle quasi-tridimensionnel représentant l'écoulement des eaux et le transport d'éléments en solution. Le modèle quasi-tridimensionnel utilisé dans cette étude est basé sur le modèle SUTRA. Une conceptualisation exacte de l'état initial du système en ce qui concerne la répartition de la concentration des eaux salines est très important, particulièrement dans les endroits localisés où l'eau souterraine presente une forte concentration en sel. La qualité des donnés et des résultats a été estimée à l'aide d'une analyse géostatistique. Le modèle est capable de simuler la tendance régionale des niveaux potentiométriques et de la concentration en sel. Cependant, le manque de données de contrôle dans les endroits à forte concentration a donné lieu à des résiduels importants. RESUMEN: La intrusión de agua salina en el sistema multicapa bajo el área metropolitana de Bangkok se simuló mediante un modelo de flujo y transporte de solutos casi-tridimensional, basado en el modelo SUTRA. La conceptualizacián precisa de la distribución inicial de concentraciones de agua salina es muy importante para el modelo, especialmente en áreas donde existen zonas locales de alta concentración salina en el agua subterránea. La exactitud de los datos y del modelo se evaluaron mediante un análisis geoestadístico. El modelo permite simular la tendencia regional de los niveles piezométricos y la concentración de sales. Sin embargo, la falta de datos de muestreo en las zonas locales de alta salinidad resultaron en valores altos de los residuos calculados por el modelo.     

Minéralisations Pb-Zn „Sous Inconformité“ des Series de Plates-Formes Carbonatées. Exemple du Gisement de Trèves (Gard,France). Relations entre Dolomitisations,Dissolutions et Minéralisations

Résumé Le gisement Zn-Pb de Trèves est situé dans le Lias de la bordure orientale des Causses (Sud-Est du Massif Central français). Les concentrations principales constituent des amas stratoides portés par le Lotharingien inférieur. Elles sont auréolées par des minéralisations fissurales ou disséminées réparties de l'Hettangien supérieur à la base du Domérien, dans une série entièrement dolomitisée. L'analyse comparée de la série calcaire, peu transformée, en bordure du gisement et de son équivalent latéral dolomitisé, remanié par dissolution et minéralisé, nous a permis de retracer l'évolution paléographique et sédimentologique de l'enveloppe des concentrations ainsi que le cheminement parallèle des métaux. Cette reconstitution est résumée schématiquement par la figure 18. L'étude gitologique montre que les phénomènes de dolomitisation, dissolution et minéralisation s'opèrent en relation avec une émersion qui se situe à la limite Lotharingien inférieur-Lotharingien supérieur et se développent en milieu margino-littoral de type mangrove. Les premiers indices sulfurés apparaissent précocement dans les calcarénites du Lotharingien inférieur, avant leur dolomitisation, puis vraisemblablement durant celle-ci; la mise en place des concentrations succède à la dolomitisation et s'effectue parallèlement au développement de dissolutions. L'étude gîtologique nous conduit en outre à envisager que le halo d'indices qui cerne la minéralisation principale résulte de la remobilisation partielle de celle-ci lors de recristallisations ultérieures en dolosparite blanche. L'étude de la distribution de Pb, Zn, Cu et Ba montre que le niveau porteur des concentrations principales succède à des formations déficitaires en Zn, Pb, et Ba. En interprétant ce déficit en termes de retenue à la source (préconcentration continentale) ou de mise en réserve dans les eaux connées, on peut envisager une réutilisation ultérieure du stock-métal correspondant. L'étude géochimique montre également que la dolomitisation s'accompagne d'un lessivage de Zn, Ba et Pb et n'affecte pas Cu. Les quantités mises en jeu ainsi que la concordance entre les éléments lessivés et la nature des accumulations qui succèdent au lessivage, nous ont amenés à opter pour un modèle génétique dans lequel les métaux libérés par la dolomitisation contribuent pour une part importante aux concentrations principales.

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The Zn-Pb ore deposit of Trèves lies in the Lias of the eastern border of the Causses (South-Eastern french Massif Central). The main concentrations occur as stratabound bodies within the lower Lotharingian. They are surrounded by disseminated and fissural mineralizations occuring in a wholy dolomitized series from the upper Hettangian to the lower Domerian. The dolomitized, reworked by dissolutions and mineralized rocks have been compared to their untransformed calcareous lateral equivalents. From these studies the paleogeographical and sedimentological evolutions of the mineralized area were determined and set side by side with the metals progressions. This reconstitution is plotted in Fig. 18. The gitological study supports that the dolomitization, dissolutions and mineralization are related to an emersion occurring, between the lower and upper Lotharingian, in a near-shore mangrove-swamp type environment. The first sulfurs appear very early within the lower Lotharingian calcarenitic limestones, before their dolomitization but probably still form during it. The emplacement of the ore bodies succeeds to the dolomitization and takes place along with the development of the dissolutions. Moreover, it is concluded that the halo of showings which surrounds the main mineralization comes from its partial dissolution during further recristallizations of white sparitic dolomite. The distribution of trace-elements such as Pb, Zn, Cu and Ba indicates that the bearing ore levels succeed to depleted series. If this depletion is interpreted wether to an "up. stream retention" (continental preconcentration) or to a connate water storage the further utilization of this metal-stock can be taken into account. Moreover, the geochemical studies support that the dolomitization goes along with the leaching of Zn, Ba, Pb and has no influence on the Cu grades. The amounts of metals which are released in such a way, the agreement between the leached elements and the nature of the further concentrations, are relevant to a genetical model in which the metals released by dolomitization constitute an important part of the principal mineralization

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Cette étude a été financée en partie par la Délégation Générale à la Recherche Scientifique et Technique (convention n^o 76. 7. 0023)     

Impacts Of Management Practices On Groundwater Conditions In The Eastern Province,Saudi Arabia

Insufficient attention has been given to management issues of groundwater in desertic aquifers, especially pumping policies and the proper design of well fields, i.e., the spatial distribution among wells and among well fields. In Saudi Arabia, many wells have been drilled in small areas, and in some parts of the Kingdom, groundwater pumping has increased drastically during the last two decades. Heavy pumping from large numbers of clustered wells in closely spaced well fields has resulted in unacceptable impacts on water levels and water quality in these areas. Numerical techniques were used to assess the impacts of this practice in parts of the Eastern Province. If the existing water-management policies and trend of increased pumping continue, a considerable additional drawdown will occur. Therefore, proper groundwater-management and conservation schemes need to be adopted. The approaches include optimization of well-field designs and well operations, and the implementation of effective irrigation-scheduling techniques. The implementation of a comprehensive irrigation water-management system in a large irrigation project has resulted in significant recovery of groundwater in the project area in the Eastern Province. RÉSUMÉ: Trop peu d'attention a été accordée aux questions de gestion des eaux dans les aquifères désertiques, particulièrement en ce qui concerne la règlementation des pompages et le groupement judicieux des puits, i.e., la répartition en surface des puits et des champs de puits. En Arabie Saoudite, de nombreux puits ont été forés sur des surfaces réduites, et, dans certaines parties du Royaume, le pompage des eaux s'est accru de façon spectaculaire dans les deux dernières déciennes. Un pompage important à partir d'un grand nombre de puits concentrés dans des ensembles rapprochés les uns des autres a eu des effets inacceptables sur le niveau et la qualité des eaux. Des techniques d'analyse numériques ont été employées pour évaluer les conséquences de ces modes de gestion dans certaines parties de la Province de L'Est. Si l'actuelle gestion des eaux se poursuit et le pompage continue de croître, il en résultera un abaissement considérable du niveau d'eau. Il est donc nécessaire d'adopter dans ces régions des méthodes de gestion et de conservation appropriées. Ces méthodes consistent, entre autres, à optimiser l'agencement des groupements de puits et de l'opération des puits, ainsi qu'à adopter des techniques efficaces pour programmer les horaires d'irrigation. L'adoption d'un sytème intégré de gestion des eaux dans un grand programme d'irrigation a provoqué une remontée substantielle des eaux souterraines dans la partie de la Province de L'Est correspondant à la zone du projet. RESUMEN: Los problemas de gestión de las aguas subterráneas en acuíferos desérticos no han recibido suficiente atención, especialmente en lo que respecta a las políticas de captaciones y al diseño adecuado de los campos de pozos, es decir, la distribución espacial de los pozos y de los campos de pozos. En Arabia Saudita, muchos pozos se han excavado en áreas pequeñas, y en algunas partes del Reino, el bombeo de agua se ha incrementado drásticamente durante las dos últimas décadas. El fuerte bombeo en un gran número de pozos de bombeo agrupados, situados en campos de extracción próximos, ha dado lugar impactos inaceptables en los niveles y en la calidad del agua en estas áreas. Se usaron técnicas numéricas para evaluar los impactos de esta política de extracción en partes de la Provincia Oriental. Si la política de gestión del agua actual y el incremento en el bombeo se mantienen, darán lugar a un descenso de niveles adicional considerable. Por tanto, en estas áreas es necesario adoptar esquemas apropiados de gestón y conservación de las aguas subterráneas. Esto incluiría la optimización de los diseños y de los criterios de operación de los campos de pozos y la adopción de técnicas de riego efectivas. La puesta en marcha de un sistema de gestión de aguas de riego, dentro de un gran proyecto de irrigación, ha dado como resultado una recuperación significativa de los niveles de agua en el área de proyecto, situada en la Provincia Oriental.     

Using Hydrogeochemical Methods To Evaluate Complex Quaternary Subsurface Stratigraphy Block Island,Rhode Island,USA

One of the major problems in hydrogeologic investigations of glaciated regions is the determination of complex stratigraphic relationships in the subsurface where insufficient information is available from drilling and geophysical records. In this paper, chemical characteristics of groundwater were used to identify stratigraphic changes in glacial deposits that were previously inferred on Block Island, Rhode Island, USA, an emergent remnant of the late Wisconsinan terminal moraine, located approximately 16 km south of the Rhode Island mainland. Two chemically distinct water types are recognized on the island: 1) high-iron, characterized by dissolved silica levels in excess of 20 mg/L, bicarbonate greater than 30 mg/L and dissolved iron ranging from 1-20 mg/L; and 2) low-iron, characterized by dissolved silica levels below 16 mg/L, bicarbonate less than 30 mg/L, and less than 0.3 mg/L dissolved iron. The spatial distribution of iron-bearing minerals and organic matter and the resulting redox conditions are believed to control the occurrence of high-iron groundwater. The high-iron waters occur almost exclusively in the eastern half of the island and appear to coincidence with the presence of allochthonous blocks of Cretaceous-age coastal-plain sediments that were incorporated into Pleistocene-age deposits derived from the Narragansett Bay-Buzzard's Bay lobe of the Late Wisconsinan Laurentide ice sheet. The low-iron waters occur in the western half of the island, where the occurrence of these Cretaceous-age blocks is rare and the sediments are attributed to a sublobe of the Hudson-Champlain lobe of the Late Wisconsinan ice-sheet. RÉSUMÉ: L'un des principaux problèmes dans les études hydrogeologiques des régions qui ont été englacées est la définition des relations stratigraphiques complexes sous la surface, lá où les informations fournies par les forages et par la géophysique sont insuffisantes. Dans l'exemple traité, les caractéristiques chimiques de l'eau souterraine sont utilisées pour identifier les variations stratigraphiques dans les dépôts glaciaires qui avaient auparavant été supposées, sur l'île de Block (Rhode Island), restes émergeant d'une moraine terminale du Wisconsinien récent, situé à environ 16 km au sud de Rhode Island. Deux types d'eau chimiquement distincts ont été reconnus dans l'île: 1) à fortes teneurs en fer, caractérisées par des concentrations en silice supérieures à 20 mg/L, en bicarbonates supérieures à 30 mg/L et en fer comprises entre 1 et 20 mg/L; et 2) à faibles teneurs en fer, marquées par des concentrations en silice inférieures à 16 mg/L, en bicarbonate inférieures à 30 mg/L et en fer dissous inférieures à 0.3 mg/L. La distribution spatiale des minéraux riches en fer et de la matière organique et les conditions redox résultantes contrôlent probablement la présence de fer dans les eaux souterraines à fortes concentrations. Les eaux à fortes teneurs en fer sont connues presque exclusivement dans la moitié orientale de l'île et semblent coïncider avec la présence de blocs allochtones provenant des sédiments côtiers crétacés, introduits dans les formations pléistocènes liées au lobe glaciaire des baies de Narragansett et du Busard de la calotte glaciaire laurentide du Wisconsinien récent. Les eaux à faibles teneurs en fer apparaissent dans la moitié occidentale de l'île, là où ces blocs de Crétacé sont rares et où les sédiments sont attrbués à une digitation du lobe de l'Hudson-Champlain de la calotte glaciaire du Wisconsinien récent. RESUMEN: Uno de los mayores problemas en la investigación hidrogeológica en regiones glaciares es la determinación de las complejas relaciones estratigráficas en el subsuelo, donde la información procedente de registros de perforaciones y de geofísica no es suficiente. En este artículo, se han usado las características químicas del agua subterránea para identificar unos cambios estratigráficos que se habían predicho previamente en unos depósitos glaciares en Block Island, Rhode Island (Estados Unidos), un remanente emergente de la morrena terminal del Winsconsiniense tardío, situada unos 16 km al sur de la Rhode Island continental. En la isla se encuentran dos tipos de agua distintos: 1) de alto contenido en hierro, caracterizada por niveles de sílice disuelto superando los 20 mg/L, bicarbonatos por encima de 30 mg/L y hierro disuelto oscilando entre 1-20 mg/L; y 2) de bajo contenido en hierro, caracterizada por niveles de sílice disuelto inferiores a 16 mg/L, bicarbonatos por debajo de 30 mg/L y menos de 0.3 mg/L de hierro disuelto. La distribución espacial de los minerales ricos en hierro y de la materia orgánica, así como las condiciones redox resultantes se supone que condicionan la presencia de aguas de alto contenido en hierro. Estas aguas aparecen casi exclusivamente en la mitad oriental de la isla y parecen coincidir con la presencia de bloques alóctonos de sedimentos costeros, de edad cretácica, que se incorporaron a los depósitos de edad pleistocena procedentes del lóbulo de la Bahía de Narragansett-Bahía de Buzzard, correspondiente a la capa glaciar del Winsconsiniense-Lauréntido tardío. Las aguas de bajo contenido en hierro aparecen en la mitad occidental de la isla, donde la presencia de estos sedimentos de edad cretácica es rara y los sedimentos se suponen procedentes de un sublóbulo del lóbulo de Hudson-Camplain, correspondiente a la capa glaciar del Winsconsiniense tardío.     

Contribution á l'étude du comportement géochimique de quelques éléments métalliques dans la sédimentogenèse

Résumé Les traces de Cu, Pb, Cd, Ni et Zn ont été dosées par polarographie sur une centaine d'échantillons du Trias et du Jurassique. La confrontation des résultats obtenus et des faits géologiques tend à démontrer que la répartition des oligoéléments a été essentiellement déterminée par les paramètres qui définissent l'environnement et le milieu de dépôt. En ce qui concerne l'environnement de dépôt, le comportement différent lors de l'altération du Ni d'une part, et du Zn et du Cd d'autre part, s'interprète très bien par la théorie du champ des ligands. En ce qui concerne le milieu de dépôt, l'étude plus particulière de l'Hettangien qui localement recèle des concentrations de blende et de galène, démontre que l'on passe sans discontinuité brutale du domaine des traces à celui des concentrations et ceci, en relation avec l'accentuation du caractère réducteur du milieu. De plus, les formes minéralogiques d'entraînement des cinq éléments dosés, ainsi que le pH et Ia teneur en soufre (sous ses différentes formes: S⁼, HS^– et H₂S) du milieu de dépôt et du milieu de piégeage sont déterminées à l'aide des calculs de corrélation, des règles de coprécipitation et d'adsorption et des diagrammes log S—pH.

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Polarographic quantitative analysis of Cu, Pb, Cd, Ni and Zn in one hundred Triassic and Jurassic samples show that the repartition of these trace elements has been mainly fixed by the parameters of the depositional environment. The differences between the behaviour of Ni, Zn and Cd during alteration is explained mainly by the ligand field theory. The study of the Hettangian sediments especially those containing local ZnS and PbS deposits show that there is no discontinuity in the repartition of the studied elements from the non-mineralized sediments to the mineralized area, but shows a regular variation with increasing reducing character of the depositional medium. The mineralogical forms of coprecipitation or adsorption of these elements, the pH and the concentration of the total sulfur (under the form S⁼, HS^– and H₂S) of the normal depositional medium and of the reducing zone are determined by using correlation calculations, coprecipitation and adsorption rules and log S—pH diagrammes.

     

Glycol Ethers As Groundwater Contaminants

Ether derivatives of dihydroxy alcohols, which are formed from ethylene or propylene, comprise an important group of groundwater contaminants known as glycol ethers. Compounds in this group are used as solvents, cleaning agents, and emulsifiers in many chemical products and manufacturing operations. Glycol ethers have been associated with a variety of toxic effects, and some compounds in the group are relatively potent teratogens. The limited information available suggests that glycol ethers are contaminants in groundwater, especially in anaerobic plumes emanating from disposal of mixed industrial and household waste. Most methods used to analyze groundwater samples cannot adequately detect 7g/’ (ppb) concentrations of glycol ethers, and the existing methods perform worst for the most widely used and toxic species. A new method capable of analyzing 7g/’ concentrations of glycol ethers was recently developed, and its use is recommended for groundwater samples where glycol ethers are likely to be present. Résumé. Les éthers glycol, polluants des eaux souterraines. Les dérivés d'éther de dihydroxy-alcool, formés à partir de l'éthylène ou du propylène, constituent un important groupe de polluants des eaux souterraines connus sous le nom d'éthers glycol. Les composés de ce groupe sont utilisés comme solvants, comme agents de nettoyage et comme émulsifiants dans de nombreux produits chimiques et dans de nombreux processus de fabrication. Des effets toxiques variés ont été attribués aux éthers glycol et certains des composés sont des agents tératogènes relativement puissants. Les données disponibles, qui sont limitées, indiquent que les éthers glycol sont des polluants communs dans les eaux souterraines, particulièrement dans les panaches anaéorobies émis par les décharges mixtes de déchets industriels et domestiques. La plupart des méthodes d'analyse d'échantillons d'eau souterraine ne sont pas capables de détecter convenablement des concentrations en éthers glycol de l'ordre du 7g/l (ppb); les méthodes actuelles sont médiocres pour doser les espèces toxiques les plus courantes. Une nouvelle méthode permettant de doser des concentrations en éthers glycol de l'ordre du 7 g/l a été récemment mise au point; son utilisation est préconisée pour les échantillons d'eau souterraine contenant des éthers glycol.     

Sur l'origine de la pyrite et des skarns du gisement,en contexte evaporitique,de Niccioleta (Toscane,Italie)

Résumé L'étude détaillée du gisement de Niccioleta révèle les réactions métasomatiques ayant transformé l'anhydrite en grenatite, la dolomie en pyroxénite, et les micaschistes en épidotite, et celles qui ont entrainé la réduction du sulfate en pyrite. Les solutions ferrifères ont lessivé Na, K, CO₂ et partiellement Ca, Mg et S. L'inertie de Al (et Ti) et les déplacements de Ca, Si, S et Sr précisent les modalités des transformations dont on a évalué les bilans pour un volume restant constant. Le comportement de S est complexe; lessivé lors de la grenatisation, il est apporté lors de la cristallisation de la pyrite, sans que le bilan global soit équilibré. L'origine de ce S est discutée en liaison avec le contexte évaporitique et un système géothermique régional tertiaire. En l'absence de preuve d'éventuelles préconcentrations sulfurées syn-sédimentaires, le gisement paraît résulter d'une métasomatose de l'anhydrite dans un système géothermique semblable à celui de Larderello, mais à alimentation marine.

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The chemical and petrological studies and the mineral microprobe analyses of the rocks of the Niccioleta ore deposit allow the determination of the metasomatic reactions that have changed anhydrite rock to garnet skarn, dolomite rock to pyroxene skarn and mica schists to epidote skarn, and that have involved pyrite formation by sulfate reduction. The Fe-rich solutions have completely leached Na, K and CO₂ and partly Ca and Mg. The chemical inertia of Al (and Ti) and the displacement of Ca, Si, S and Sr emphasize the modalities of the transformations for which the chemical evaluations have been established for a constant volume. The behaviour of S is complex: leached when the garnet crystallizes, it is partly brought in during the pyrite formation. The probable origin of this S is debated in relation to the evaporitic series and the Tertiary geothermal area. Without proof of possible synsedimentary sulfide preconcentrations, the ore deposit appears to be the result of the metasomatism of the sulfate rocks in a geothermal system like Larderello but with a marine feeding.

     

Geochemical evidence on the origin of the epithermal fluorite deposit at Monte Delle Fate near Cerveteri (Latium,Central Italy)

Sr content was measured in 6 fluorite and 7 calcite samples from an epithermal deposit of fluorite at Monte delle Fate near Cerveteri (Latium, Italy). Sr isotope ratios were obtained from two selected samples. Sr contents of calcite range from 1,200 to 2,620 ppm and of fluorite from 10 to 360 ppm. ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values of calcite and fluorite are 0.7087 and 0.7091, respectively. Such isotope ratios clearly indicate that the bulk of strontium present in both minerals was provided by marine sedimentary reservoirs. According to the Sr distribution coefficient, the low contents measured in fluorite, which formed after calcite, clearly prove that the mineral was not deposited by the same kind of waters from which calcite originated. The high Sr contents of calcite suggest that the bicarbonate-bearing waters have largely interacted with Ca-sulphate evaporites of Upper Triassic age. On the contrary, the waters from which fluorite precipitated were apparently involved in a more superficial circulation through post-Triassic sedimentary formations.

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Résumé On a determiné la teneur de strontium dans 6 échantillons de fluorite et 7 échantillons de calcite d'un gisement à fluorite près de Monte delle Fate, Cerveteri (Latium; Italie centrale). De plus les rapports isotopiques du même élément ont été mésurés pour deux échantillons choisis. Les teneurs du strontium dans la calcite et la fluorite varient de 1 200 à 2 620 ppm et de 10 à 360 ppm, respectivement. La valeur du rapport ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr est pour la calcite 0,7087 et pour la fluorite 0,7091. Ces rapports indiquent que les sédiments marins ont été la source de la plupart du strontium dans les deux minéraux. Selon le coefficient de distribution du strontium, la fluorite, de déposition postérieure à la calcite, n'a pas pu précipiter de la même eau de la calcite. Les teneurs élevées de l'élément dans la calcite sont la conséquence de l'interaction des eaux bicarbonatées avec les sédiments sulfate-évaporitiques du Triassique supérieur. Au contraire les eaux primaires de la fluorite ont circulé dans les sédiments post-Triassiques.

     

Use and abuse of the urban groundwater resource: Implications for a new management strategy

Various human activities threaten the groundwater quality and resource under urban areas, and yet residents increasingly depend on it for their livelihood. The anticipated expansion of the worlds urban population from 3 to 6 billion in the coming 50 years does not only pose a large water management threat but also provides an opportunity to conserve groundwater in a better way than up to now. The authors argue for a new way to manage urban activities in order to conserve the precious groundwater resource. The focus is on the quality of the discharged water after use in households. Restrictions on what is added to water while using it, e.g. detergents, excreta, paint residues, oils, and pharmaceuticals, are important to simplify the treatment and reuse of used water. Avoiding mixing different wastewater flows has the same positive effect. If increased volumes of wastewater can be treated and reused, the demand on the groundwater resource is reduced, as also occurs with demand management measures. Reduced discharge of polluted water to the environment from households and utilities also conserves the quality of groundwater and reduces sophisticated treatment costs.

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Resumen La urbanización lleva a una demanda elevada y concentrada de agua de calidad adecuada, acompañada por el vertido de volúmenes análogamente mayores de aguas residuales. Los alimentos se importan a ciudades donde los microorganismos y nutrientes de los excrementos humanos son descargados a ríos, lagos y, también, aguas subterráneas. Más aún, gran número de los bienes de consumo son eliminados vía las tuberías de las cloacas. Las deudas medioambientales, es decir, el empobrecimiento de las condiciones medioambientales, que requerirán de aportaciones humanas y económicas para rehabilitarlas, son comunes a todas las ciudades, sobretodo en el Hemisferio Sur, donde, según la Valoración Global de Suministro de Agua y Saneamiento (OMS y UNICEF), la mayor parte de las aguas residuales urbanas no son tratadas (65% en Asia, 86% en Latinoamérica, 100% en África). La tarea pendiente consiste en proteger los recursos de aguas subterráneas para que estén disponibles de forma rápida para los habitantes urbanos también el futuro. En los próximos 50 años, se espera que la población urbana aumente de 3,000 a 6,000 millones de personas, según estimaciones de las Naciones Unidas, por lo que es imperativo dejar de contaminar las aguas subterráneas existentes bajo las nuevas áreas urbanas en construcción. En este artículo, se escudriña la calidad de las aguas subterráneas y su protección a la luz de los cambios recientemente introducidos en las políticas del agua, esto es, desde la gestión de los abastecimientos de agua a la gestión de la demanda y, eventualmente, hastaa la gestión de la reutilitzación.

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Résumé Lurbanisation conduit à une demande élevée et concentrée deau de qualité adéquate, accompagnée du rejet dimportants volumes correspondants deaux usées. La nourriture est importée dans les villes tandis que les micro-organismes et les nutriments provenant des excrétas humains sont rejetés dans les rivières, les lacs et aussi les eaux souterraines. De plus, une large gamme de biens de consommation est évacuée par les égouts. Les créances environnementales, cest-à-dire lappauvrissement des conditions environnementales qui demandera des apports humains et économiques pour la réhabilitation, sont habituelles dans toutes les villes, et pas seulement dans lhémisphère sud, comme cela est indiqué dans le rapport sur lalimentation en eau et la santé publique du monde (publié par lOMS et UNICEF), établissant que la plupart des eaux résiduaires des zones urbaines reste non traitée (65% en Asie, 86% en Amérique latine et 100% en Afrique). La tâche à réaliser pour lhomme est de protéger les ressources en eau souterraine en sorte quelle reste disponible pour les habitants des villes dans le futur. Dans les prochaines 50 années, il faut sattendre à ce que la population urbaine saccroisse de 3 à 6 milliards de personnes selon les estimations des Nations Unies; aussi il est impératif de ne pas continuer à polluer les eaux souterraines sous les nouvelles zones urbaines en cours de construction. Dans cet article, nous analyserons la qualité des eaux souterraines et leur protection à la lumière des récents changements de politique de leau, cest-à-dire de la gestion de lalimentation en eau jusquà une gestion de la demande et en abordant éventuellement la période de gestion du recyclage.

     

L'or dans la métallogenie du massif de Bohême

Les minéralisations aurifères du massif de Bohême sont représentées par plusieurs types morphologiques et paragénétiques, dont l'origine est expliquée par trois modèles genétiques: I — un modèle volcanogénique pour les minéralisations sulfurés stratiformes, II — un modèle hydrothermal-métamorphique pour les minéralisations de quartz aurifères synmétamorphiques, de morphologie très variable et caractérisées par la présence de minéraux de Bi, Te, Mo et W (scheelite), III — un modèle hydrothermal de shear zones aurifères, pour les minéralisations postmétamorphiques, caractérisées par des teneurs en argent plus élevées (electrum) ou par une minéralisation complexe à stibine et or.Les complexes volcanosédimentaires, principalement protérozoiques, sont considérés comme les sources de l'or pour les minéralisations plus tardives, liées à la cratonisation du massif de Bohême. Au course de l'évolution géotectonique et métallogenique du massif de Bohême les conditions de mis en place des minéralisations aurifères ont évolué d'un contrôle initialement lithologique vers un contrôle lithologique et structural pour aboutir à un contrôle exclusivement structural. Ce développement a été accompagné par une augmentation de la taille des particules d'or et par leur pépitisation dans les minéralisations tradives.     

Groundwater behaviour in Madeira, volcanic island (Portugal)

Madeira Island is a hot-spot originating from a mantle plume. K-Ar age determinations indicate that the emerged part of the island was generated during Post-Miocene times 6000–7000 years B.P. Groundwater occurs in perched-water bodies, spring discharge from them is high, about 3,650 l/s; in dike-impounded water and basal groundwater. Basal groundwater is exploited by tunnels (1,100 l/s) and wells (1,100 l/s). Hydraulic gradients range from 10^–4 to 10^–2 and transmissivity ranges from 1.16×10^–2 to 2.89×10^–1 m²/s, indicating the heterogeneity of the volcanic aquifers. Water mineralisation is variable, and electrical conductivity ranges from 50 to 3,300 S/cm. There is a difference between groundwater discharging from perched-water bodies (43–201 S/cm) and from basal groundwater (109–3,300 S/cm). Groundwater average pH is 7.37, with waters acid to slightly alkaline (6.13–8.4), and generally cold. Nevertheless, a few samples associated with fault zones can be classified as thermal waters.

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Resumen La Isla de Madeira tuvo origen en un punto caliente proveniente de una pluma del manto. Las dataciones K – Ar, indican que la parte emergida de la isla se formó durante en Post—Mioceno, hace unos 6000–7000 años. El agua subterránea se encuentra en acuíferos colgados, cuya descarga a través de manantiales es alta, alrededor de 3650 l/s; también como agua retenida en diques o bien como agua subterránea propiamente dicha. Esta última es explotada por túneles (1100 l/s) y pozos (1100 l/s). Los gradientes hidráulicos varían desde 10–4 hasta 10–2 y la transmisividad varía desde 1.16×10^–2 hasta 2.89×10^–1 m²/s, indicando la heterogeneidad de los acuíferos volcánicos. La mineralización de agua es variable y la conductividad eléctrica varía desde 50 mS/cm hasta 3300 mS/cm. Hay una diferencia entre el agua subterránea proveniente de acuíferos colgados (43–201 mS/cm) y aquella del acuífero principal (109–3300 mS/cm). El pH promedio para el agua subterránea es 7.37; con variación desde ácida hasta ligeramente alcalina (6.13–8.4), y es generalmente fría. Sin embargo unos pocos ejemplos asociados con zonas de falla, pueden ser clasificados como agua termal.

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Résumé Lîle de Madeira est un point chaud, provenant dun panache mantélique. Les datations par la méthode de K-Ar indiquent que la part émergée de lîle a été générée pendant le Post Miocène, il y a 6000–7000 ans. Les eaux souterraines sont cantonnées dans des aquifères perchées qui se déchargent par des sources à grands débits, avec des valeurs dapproximativement de 3500 l/s, ainsi que dans les dikes. Une importante quantité des eaux souterraine se trouve sur la forme deau de fonds, formant une nappe basale, qui est exploitée par des tunnels (1100 l/s) et par des puits (1100 l/s). Les gradients hydrauliques ont des valeurs dans lintervalle de 10^–2 à 10^–4, tandis que les transmissivités se rangent entre 1.16×10^–2 m²/s et 2.81×10^–1 m²/s, ce quindique la hétérogénéité de laquifère volcanique. La minéralisation des eaux est aussi variable avec des conductivités électriques qui se rangent ente 50 mS/cm et 3300 mS/cm. Il y a une différence entre la conductivité des eaux provenant des aquifères perchées (30–201 mS/cm) par rapport à la conductivité les eaux de la nappe basale (109–3300 mS/cm). Le pH moyen est de 7.37 avec des valeurs de 6.13 pour les eaux acides et de 8.4 pour les eaux à faible alcalinité. En général il sagit des eaux froides, mais quelques échantillons provenant des zones faillées peuvent être classifiés comme des eaux thermales.

     

Sur la Notion de Concentration Pédologique dans la Genèse des Gîtes à Pb-Zn-Cu-Ba

Résumé L'idée d'un contrôle possible des concentrations métallifères à Pb-Zn-Cu-Ba par la pédogenèse, a inspiré de nombreux auteurs français ces dernières années; elle est fondée sur des considérations surtout théoriques et les données concrètes concernant la répartition des éléments en traces dans les paléosols sont peu nombreuses. Au contraire, les données sur les teneurs géochimiques des sols actuels et des alluvions qui en dérivent sont surabondantes, et se chiffrent en plusieurs centaines de milliers; elles proviennent des nombreuses prospections géochimiques effectuées de par le monde. Or, il est très raisonnable de penser, dans une optique actualiste, que les conditions qui régissent présentement la formation des sols ne sont pas fondamentalement différentes de celles qui ont pu régner depuis le Paléozoique. L'examen des données obtenues en prospection géochimique est donc susceptible de contribuer à une meilleure connaissance de la différenciation pédologique et de son incidence possible en métallogénie. Il n'apparaît pas, à la lecture des chiffres, que les mécanismes pédologiques actuels des pays d'Afrique tropicale ou d'Amérique conduisent à une concentration importante de Cu, Zn, Pb ou Ba, ni dans les sols, ni dans la fraction fine des alluvions. Les zones hydromorphes, peu ou pas échantillonnées, constituent peut-être une exception. En revanche, de très fortes concentrations géochimiques sont connues dans certains types de roches ignées (granites, gabbros) ou sédimentaires (schistes). Dans la genèse de gîtes de couverture à métaux de base, on est donc conduit à attribuer un rôle plus important à un possible lessivage de préconcentrations sulfurées, qu'à un éventuel stockage pédologique résiduel des éléments.

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The idea of a possible control of the Pb-Zn-Cu-Ba concentrations by pedogenesis has inspired a great number of French authors during the last few years; it is based on mainly theoretical considerations for the concrete data concerning the distribution of the trace elements in paleosols are few. On the other hand, the data on the geochemical contents of the present soils and alluvia derived from them are superabundant and run to several hundred thousand; they are the result of numerous geochemical prospections carried out somewhere or other in the world. Now, it is very reasonable to think, from a uniformitarian point of view, that the conditions governing soil formation at present are not fundamentally different from those which may have prevailed since the Paleozoic. Examination of the data obtained in geochemical prospection therefore may very well contribute to a better knowledge of the pedological differentiation and its possible effect in metallogeny. From reading the Figures it does not seem that the present pedological mechanisms of tropical African or American countries lead to an important Cu, Zn, Pb or Ba concentration, either in the soils or in the fine fraction of the alluvia. The hydromorphous zones for which few or no samples have been taken, may be an exception. On the other hand, very high geochemical concentrations are known in certain types of igneous (granites, gabbros) or sedimentary (schists) rocks. In the genesis of stratabound deposits we are therefore led to think that a possible leaching of sulphide preconcentrations from the basement is more important than an eventual residual pedological storage of the elements.