Contribution à l'étude des schistes bitumineux du Premien de la Sarre

Résumé Le Permien inférieur de la Sarre renferme un horizon de schistes bitumineux dont la Constance et l'étendue sont remarquables.Les schistes finement varvés correspondent à une sédimentation cyclique en eau calme et peu profonde. La schistosité semble liée à la présence de lits calcaires d'origine en partie organique.L'origine des carbures peut être recherchée dans les débris de poissons très abondants les schistes. Mais l'aspect varvé de la répartition des carbures conduit à admettre l'influence cyclique des phénomènes qui ont provoqué la formation des schistes et à attribuer un rôle important au plankton.     

Pétrographie et Datations K-Ar des Transformations Minérales Affectant le Gîte Uranifère de Bertholène (Aveyron — France)

Résumé La minéralisation uranifère de Bertholène est encaissée dans un orthogneiss, à proximité de sa couverture permo-carbonifère. Les variations de faciès observées dans la zone du gisement trahissent d'importantes transformations minéralogiques des roches. L'étude pétrographique révèle deux stades majeurs: 1. Important phénomène d'albitisation oblitérant localement la texture et la minéralogie initiale de l'orthogneiss. 2. Phénomènes plus tardifs d'hydrolyse de l'albite et d'argilisation. La minéralisation uranifère est mise en place lors de ce dernier stade. Les datations K-Ar de fraction fines et de phases minérales séparées permettent de préciser l'âge des transformations: 1. Les phénomènes d'albitisation sont datés à 200–210 Ma. 2. L'âge des phénomènes d'argilisation et de la mise en place des minéralisation est fixé à 170–175 Ma. Ces deux âges, déjà connus en plusieurs autres points du Sud du Massif Central comme épisodes de métamorphisme, de diagenèse, ou de mise en place de minéralisations diverses apparaissent d'une grande importance régionale.

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The Bertholène uranium deposit is located within an orthogneiss not far away from its Permo-Carboniferous sedimentary cover. Variations in texture and coloration in the deposit and its vicinity result from a radical alteration of the country rock mineralogy. Two major stages of transformation are revealed by petrographic study: 1. An important albitization process, locally obliterating the orthogneiss initial texture and mineralogy — 2. A later stage of argillization and albite hydrolysis during which the uranium deposit was formed. K-Ar datings of fine fractions and hand-picked mineral phases enabled the following ages to be established: 1. The age of the albitization process is 200–210 M.Y. 2. The uranium deposit formation and the process of argillization are 170–175 M.Y. old. These two ages, already reported from several other locations in the South of the Massif Central, as epochs of metamorphism, diagenesis or ore bodies formation seem of great regional importance.

     

Les Recifs Paleozoiques en Belgique

Résumé Une synthèse rapide des résultats acquis à ce jour dans l'étude des récifs dévoniens de l'Ardenne belge est présentée. Après une définition des divers types récifaux reconnus, l'exposé débute par le rappel des données bathymétriques, tirées de la succession des faunes et des sédiments, sur lesquelles est fondée l'interprétation de ces récifs. Celle-ci est présentée dans une coupe méridienne complète du bassin de Dinant, confirmée par une coupe, plus rapidement commentée, d'Ouest en Est. Ces deux documents font ressortir la gamme complète des variations de facies, des conditions les plus profondes au milieu sublittoral. Ils fournissent une explication aux variations morphologiques et structurales des types récifaux reconnus, ainsi qu'à la distribution très particulière des sédiments en période de sédimentation calcaire, et apportent quelques précisions sur le phénomène dolomitique.     

Géochimie de l'uranium dans les minéraux phylliteux et les roches du massif granitique de Mortagne-sur-Sèvre, (Vendée) France

Résumé L'étude géochimique traitée ici concerne le massif granitique de Mortagne-sur-Sèvre (Vendée), dont la bordure Nord est jalonnée par d'importants gisements d'uranium en cours d'exploitation. L'échantillonnage de surface dont on dispose (70 prélèvements) provient d'une bande transversale (35 km de long) à la structure générale du massif. Le lien éventuel des teneurs d'uranium avec la zonalité du massif est recherché dans les roches de surface. Les teneurs montrent des variations dépendant de facteurs d'ordre pétrographique et tectonique entre les formations encaissantes et les granites à deux micas dont le caractère plus uranifère est dû à la présence d'inclusions microscopiques d'uraninite fréquentes dans les micas. Les teneurs obtenues sur les micas séparés mettent en évidence le rôle concentrateur de la biotite et de la chlorite pour l'uranium alors que la muscovite ne le retient guère. De ce fait, la conversion biotite chlorite ou biotite muscovite libère l'uranium des structures minérales. Ces transformations s'accompagnent d'une expulsion importante de fer à l'état ferrique et d'uranium en quantité variable. L'évolution décrite, qui fournit un mécanisme de préconcentration géochimique de l'uranium, se retrouve encore amplifiée à l'échelle minière: les granites et syénites de l'Ecarpière ont subi une muscovitisation parallèle, suivie d'une silicification dans les zones les plus tectonisées, qui constitue pour l'uranium un phénomène mobilisateur très important dans la genèse des gisements.

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This geochemical study concerns the granitic massif of Mortagne-sur-Sèvre (Vendée) whose northern border contains several uranium deposits under exploitation. About 70 samples taken on the surface of a transversal band (35 km of length), cutting across the general structure of the massif, were analysed for Uranium. These determinations show that the variations of Uranium contents are of petrographical and of tectonical nature between the host rock and the two-mica granite whose relative high Uranium content is due to microscopic inclusions of uraninite in the micas. The determination of Uranium in the separated micas shows clearly the enriching character of biotites and chlorites whereas the muscovites are poor in Uranium. It is seen that the conversion of biotite chlorite or biotite muscovite leads to the liberation of Uranium from the mineral structure. These transformations are accompanied by the expulsion of important quantities of ferric iron and of variable amounts of Uranium. The described evolution which furnishes a mechanism of geochemical enrichment for Uranium is also found to be amplified in the mining field: the granites and the syenites of Ecarpiere have suffered a parallel muscovitization and silification which constitutes for Uranium an enriching phenomenon during the formation of deposits.

     

Les minéraux à Cu,Sb, Ag,Hg des minerais de Pb-Zn de Sakiet Koucha (diapir de Sakiet Sidi Youssef,Tunisie septentrionale)

Résumé La formation à anhydrite du diapir de Sakiet Sidi Youssef contient aux environs de Sakiet Koucha des minéraux à Cu, Sb, Ag, Hg, au sein des minerais de type BPG habituels des formations corticales des diapirs de Tunisie septentrionale.L'association minérale comprend: pyrite, cuivres gris, chalcopyrite, bournonite, blende, galène, et un amalgame Ag-Hg. La composition des cuivres gris est très variable, du pôle tétraèdrite au pôle freibergite. La composition de l'amalgame argentifère est de stoechiométrie peu courante (Ag 0,71 Hg 0,26). Cette relative richesse en Ag est un caractère déja mis en évidence dans les concentrations du dôme de Hockley en Gulf Coast, ce qui suggère qu'il s'agit d'une caractéristique propre à ce type de gisement lié aux diapirs.Par ailleurs, le rapprochement entre la présence de mercure dans le minerais, et l'existence au Nord du gisement d'un district à cinabre lié au volcanisme néogène, suggère que les phénomènes magmatiques récents ont pu avoir une influence dans cette région pourtant plus méridionale.

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The CaSO₄ formation of the Sakiet Sidi Youssef diapir (Northern Tunisia) hosts a Cu, Sb, Ag, Hg mineral association (Sakiet Koucha occurence) which is distinct from the usual BPG associations known in the cortical formations of other Triassic diapirs in the same district.It includes: pyrite, fahl ore group minerals, chalcopyrite, bournonite, sphalerite, galena and an Ag-Hg amalgam. The fahl ore group is highly variable in composition and grades from tetrahedrite to freibergite. An unusual stoichiometric compound has been determined: Ag 0.71 Hg 0.26.The presence of Ag minerals is similar to the concentrations described in the Hockley dome, on the Gulf Coast, which would reinforce the view that it is characteristic for this kind of deposit.As for the presence of Hg, the existence of a zone of cinnabar linked to Neogene volcanism immediately North of this deposit introduces the question of the influence of magmatic processes in this area.

     

Existence de Mineralisations Plombo-Zinciferes Syngenetiques du Substratum Cambrien du District des Malines (Gard,France)

Résumé L'essentiel du minerai actuellement exploité dans le district minier des Malines (Gard, France) provient d'amas plombo-zincifères apparamment constitués par le remplissage de cavités paléo-karstiques post-stéphaniennes développées dans la dolomie cambrienne, à proximité de la surface de discordance qui la sépare de sa couverture mésozoïque. L'étude détaillée des minéralisations du substrat carbonaté révèle l'existence de concentrations également plombo-zincifères, mais stratoïdes et syngénétiques de la dolomie qui les supporte. En effet, ces minéralisations ont enregistré tous les phénomènes ayant affecté la dolomie encaissante: figures de sédimentation et de déformation synmétamorphe (orogénie varisque), fracturation post-schisteuse antérieure à la discordance permo-triasique, ... Il est proposé de considérer que ce type de minéralisation alimenta en métaux de base, voire en soufre, les pièges karstiques post-hercyniens: on en trouve notamment remanié à l'état d'éléments brèchiques dans les remplissages paléo-karstiques.

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Most of the ores extracted from the Les Malines mining district come from Pb-Zn deposits apparently formed by the in-filling of paleo-karstic caves. These cavities derive from cambrian dolomites solution by meteoric water circulations below the unconformity separating the triassic and/or mesozoic strata from the hercynien basement. Detailed study of the mineralizations located in the carbonate basement reveals besides the karstic in-filling stratoid ore bodies apparently syngenetic of their dolomitic bearing rock. The mineralizations record all the main geological events which affected the dolomitic rock since its deposition i.e. sedimentary features, synmetamorphic deformation, post-schistosity fracturation prior to the permo-triassic unconformity ... It is proposed to consider that these early stratoid mineralizations supplied the post-hercynian karstic traps with base metals and sulfur. It is to be noticed that these cambrian ores are found reworked as breccia elements in the karstic infilling.

     

Géologie des gisements de fer: Métallogénie ou Géochimie?

Résumé L'une des voies actuelles de la recherche menée pour comprendre les caractéristiques des gisements minéraux est de les considérer comme des anomalies de l'écorce terrestre.Une approache nettement plus fertile peut être entrevue dans un contexte géochimique. Un gisement de fer apparait comme l'impact de phénomènes géologiques élémentaires favorables situés à diverses échelles, sur les propriétés spécifiques du fer. Les gisements n'apparaissent que parce qu'il existe une hétérogénéité de la distribution des éléments chimiques dans l'écorce terrestre. L'analyse de cette hétérogénéité doit être regardée comme l'analyse des différentes formes de dilution. Cependant, chaque niveau de dilution est sous la dépendance de causes particulières et la poursuite de la concentration vers des échelles géométriques de plus en plus grandes est déterminée par ces causes favorables de plus en plus nombreuses dont la probabilité de rencontre est de plus en plus faible.

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Many geologists want today to explain the characteristics of mineral deposits as anomalies in the earths crust. A more fruitful approach may be the consideration of the geochemical context. An iron deposit appears thus as the combination of favourable elementary geological phenomena with the specific properties of iron. There are deposits which may be attributed only to the heterogeneity in the distribution of elements through the earths crust. The analysis of this heterogeneity is an analysis of the different features of dilution. However, for each dilution level there are particular causes, and the continuation of a certain concentration towards larger geometric scales is determined by a growingly larger number of favourable causes and thus by causes whose probability of coincidence is increasingly smaller.

     

Essai sur la structure des domaines émergés autour de la Méditerranée occidentale

Résumé De travaux menés dans les zones littorales de l'Afrique du Nord et dans tout le S de l'Espagne, l'auteur tire une nouvelle définition des grands ensembles structuraux péri-méditerranéens. Ces ensembles sont, dans les Cordillères bétiques, du N au S: zones externes (Prébétique, Subbétiques, Pénibétiques), zones internes (Flyschs gaditans, Malaguides, Alpujarrides, Nevadides 1). Dans le Rif marocain, symétriquement, on rencontre du S au N: zones externes (Autochtone de l'Atlas, nappes prérifaines et intrarifaines), zones internes (Flyschs nord-rifains, Tétouanides 2), Ghomarides 3), Sebtides 4); la plupart de ces zones se poursuivent vers l'E, jusqu'en Tunisie et en Sicile.Le fait majeur, à souligner au départ, est la parfaite symétrie de la chaîne alpine de la Méditerranée occidentale: les nappes rifaines ne le cèdent pas en importance aux nappes bétiques. Les diverses unités des deux systèmes se raccordent de manière évidente par la courbure de Gibraltar. L'âge du paroxysme tectonique paraît entièrement compris entre Oligocène supérieur et Miocène supérieur, aucune preuve objective n'existant de nappes plus anciennes.La remise en place des divers ensembles structuraux dépend de l'hypothèse générale définie au départ. Il est d'abord fait allusion à l'interprétation classique, par charriages modérés, ne faisant pas appel à des modifications importantes dans l'emplacement des bassins sédimentaires, actuellement visibles en plan. Les objections à ce premier schéma paraissent déterminantes.Une deuxième interprétation, que l'auteur a déjà partiellement esquissée auparavant, sera envisagée: les unités externes (s'empilant sur elles-mêmes) et leurs socles s'enfonceraient sous les zones internes qui, par réaction, seraient poussées vers l'extérieur de la chaîne: chacune des nappes dépasserait la nappe plus basse, au cours de ce mouvement. Dans le cas de l'Espagne, avant les charriages, les domaines sédimentaires des zones internes se placeraient à l'inverse de la disposition actuelle, soit du N au S: Nevadides, Alpujarrides, Malaguides, Pénibétique et Flyschs gaditans (ultras). Du côté marocain, nous aurions de même du S au N: Sebtides, Ghomarides, Tétouanides, Flyschs nord-rifains (ultras). Cela obligerait, au total, à faire rapprocher l'un de l'autre, en profondeur, les bâtis de la Meseta ibérique et de l'Atlas marocain, d'environ 300 à 500 km, l'actuelle largeur de la mer d'Alboran (150 km) ne permettant pas de reloger les domaines de toutes les nappes. Un axe d'enfouissement serait à rechercher sous l'actuelle Méditerranée.Une troisième interprétation, proposée aujourd'hui par l'auteur, considère que la chaîne péri-méditerranéenne montre une cicatrice structurale fondamentale, qui séparerait domaines internes bétiques et rifains, d'une part, domaines bétiques et rifains plus externes, de l'autre. Cette cicatrice se couderait au niveau de Gibraltar. Les nappes internes seraient comme aspirées vers la cicatrice ainsi que, en sens inverse, les nappes externes. La reconstitution paléogéographique finale est fort satisfaisante et l'ampleur des rétrécissements sensiblement diminuée.La position du domaine des Flyschs kabyles, nord-rifains et gaditans, fait enfin l'objet d'un examen nouveau: sans rejeter l'origine ultra, déjà proposée, l'auteur envisage d'autres solutions, qui auraient l'avantage de mieux s'intégrer dans l'image proposée aujourd'hui.     

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)     

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 la signification des sediments rouges et verts du Trias du Jura francais

Résumé La teinte rouge des sédiments du Trias a longtemps été attribuée à un climat désertique.L'étude comparée des sondages du Jura français semble indiquer que les formations rouges et vertes du Trias proviendraient du remaniement de sédiments permiens. Le pigment, en particulier, proviendrait du lessivage des argiles rouges et se déposerait, suivant les conditions locales, sous le faciès ferreux ou ferrique. Les teintes rouges du Trias seraient simplement un héritage du Permien et n'auraient donc aucune signification climatique.     

Sur les Mouvements Tectoniques Quaternaires au Maroc

Résumé La grande histoire orogénique du Maroc se termine avec l'extraordinaire phase d'exhaussement général de la fin du Villafranchien. Le Quaternaire proprement dit nous apparaÎt comme une époque déjà beaucoup plus calme. Au cours de ces dernières années on a pu cependant reconnaÎtre un certain nombre d'accidents tectoniques affectant les formations quaternaires. Généralement ce sont des légers rejeux d'accidents préexistants. Ces mouvements de caractère local affectent le plus souvent le Quaternaire ancien: hautes terrasses marines (Agadir) ou fluviatiles, formations continentales anciennes déposées au cours des premiers pluviaux. On pourrait les dater comme postérieurs au 2Ême pluvial (Mindel) et antérieurs à l'avant-dernier pluvial (Riss). Il est plus difficile de mettre en évidence des déformations ou gauchissements à grand rayon de courbure, une sorte de légers rejeux des grands éléments structuraux du pays (plis ou cuvettes de fond). De tels mouvements encore insuffisamment prouvés et d'une envergure relativement faible, auraient pu durer pendant tout le Quaternaire. Ils auraier pris fin avant le dernier pluvial (Würm).     

Baugeologische Probleme bei der Gründung des Biggekraftwerkes auf verkarsteten Devonischen Riffkalken im Sauerland und ihre Lösung

ZusammenfassungBaugeologische Probleme bei der Gründung des Biggekraftwerkes auf verkarsteten Devonischen Riffkalken im Sauerland und ihre Lösung Im nördlichen Gründungsbereich des Kraftwerkes der Biggetalsperre im Sauerland tauchten steilstehende, kalkige Schichten auf, in die Riffkalkklötze von unterschiedlicher Verteilung eingelagert waren. Während die Kalkmergelschiefer nur starke Entkalkungserscheinungen aufwiesen, zeigten sich in den Riffkalkzonen echte Karsthohlräume.Die Ecke eines wesentlichen Bauwerksteiles des Kraftwerkes lag über einer kolkartig eingebrochenen und mit Geröllen gefüllten Karsthöhle. Diese Kraftwerksbereiche wurden daher auskragend konstruiert. Die Lasten mußte das südlich anschließende nichtverkarstete Gebirge aufnehmen. Das völlig regellose Auftauchen verkarsteter Riffbereiche ließ aber die Gefahr vermuten, daß auch der standfeste Gebirgsteil durch Karsteinbrüche unterschnitten werden könnte. Dies umso mehr, als die Schichtung in Richtung des Karstkolkes einfiel und Schichtpakete des an sich standfesten Gebirges abgleiten könnten. Um dies zu verhindern, wurden den besonderen Verkarstungsbedingungen angepaßte systematische Injektionen in 3 Phasen ausgeführt. Eingepreßt wurde ein Gemisch aus ca. 70% Zement, 25% Sand und 5% Bentonit.Als wesentlichste Folgerung für den Felsbau werden die Unterschiede der Verkarstung zwischen homogenen Kalksteinen und Riffkalksteinen herausgestellt.Zur sicheren Gründung von Bauwerken wird eine ausreichende baugeologische Untersuchung, enge Zusammenarbeit zwischen Geologen und Ingenieur während der Planung und beim Bau sowie Anpassung der Bauausführung an die Besonderheiten des Karstes empfohlen.

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SummaryEngineering Geological Problems During the Foundation of the Biggetal Power Plant on Karstified Devonian Reef Limestones in the Sauerland, and Their Solution In the northern foundation of the powerstation of the Biggetalsperre in Sauerland inclined marly slate with intercalated parts of reef knolls of different distribution is existing. These marly slate shows partly heavy decalcification. But the reef knolls exclusively were cavernous.The corner of an essential part of the powerstation was situated above a collapsed underground karstbridge, now filled with gravel. Therefore this part was constructed with cantilever and the weight had to be borne by the noncavernous rock neighboured in the south.The appearance of karstificated reef knolls without any preferred orientation seemed to be a danger for the stability of the rock in the south, that had to bear the total weight of the construction. This danger existed also in undercutting the solid rock. Beyond it the strata fell in the direction of the karst holes and therefore some sedimentary complexes of this rock incline to sliding. To prevent this a systematic injection program was started, the injection material consisting of 70% cement, 25% sand and 5% bentonite.The most important conclusions for construction in rock are that it is necessary to distinguish between the karstification of homogeneous limestone and rock with reefknollfacies. To obtain a solid foundation in such rock sufficient geological investigations are necessary. A tight teamwork between geologists and engineers during the planning period and the time of construction is as neccessary as to accomodate the construction on the speciality of karst.

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RésuméProblèmes géologiques posés par la fondation de la centrale du barrage du Bigge sur les calcaires coralliens karstiques du Devonien dans le Sauerland et ses solutions Cet article traite la fondation de la centrale du barrage du Bigge (Biggetalsperre) construite sur des couches calcaires du Devonien moyen supérieur dans le Sauerland (Allemagne occidentale).Dans la zone nord des fondations on est en présence de stratifications calcaires fortement inclinées parmi lesquelles se trouvent des blocs coralliens intercalés avec une répartition variable. Alors que les schistes marneux accusent une décalcification prononcée, de véritables vides karstiques apparaissent dans les zones coralliennes.La pointe d'une partie importante de l'ouvrage se trouvait justement sur une cavité karstique creusée depuis longtemps et à présent remplie d'éboulis (cailloux). Cette partie de la centrale fut construite en porte à faux. Les charges résultant de cette construction sont transmises à la partie sud non karstique du massif.L'émergement tout à fait irrégulier des récifs karstiques faisait apparaître le risque de voir la partie saine du massif se fragmenter sous l'influence de phénomènes karstiques. Ceci d'autant plus que la stratification avait un pendage vers le calcaire corallien et que l'ensemble des couches d'un rocher sain en lui-même pouvait glisser. Pour écarter ce risque un programme systématique d'injection fut entrepris en suivant un mode opératoire particulier s'accommodant aux phénomènes karstiques. Le coulis d'injection utilisé était un mélange d'environ 70% de ciment, 25% de sable et 5% de bentonite.L'apport essentiel pour la mécanique des roches est constitué par la différence qui a été faite concernant les phénomènes karstiques entre les calcaires homogènes et les calcaires coralliens. Pour effectuer une fondation sure d'ouvrages il est conseillé de faire des études géologiques suffisantes, d'avoir une coopération étroite entre le géologue et l'ingénieur pendant le projet et lors de la construction et enfin d'adopter les procédés de construction aux phénomènes karstiques.

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Mit 4 Abbildungen     

The Albera zoned pegmatite field,Eastern Pyrenees,France

Summary Four types of pegmatites comprise the zoned pegmatite field in the eastern sector of the Albera Massif. Type I is represented by barren pegmatites with graphic textures; type II comprises transitional varieties with Li-Fe-Mn phosphates, Be (chrysoberyl) and scarce Nb-Ta and U oxide minerals; type III consists of pegmatites with significant zones of replacement containing Li-Fe-Mn phosphates, beryl and more abundant Nb-Ta oxide minerals; and type IV, muscovite-quartz-albite pegmatites are highly mineralized with Be, Nb-Ta and HREE. REE mineralization is strongly related to abundance of graphite in the late pegmatite units and in the host-rock. The individual pegmatite types are distributed within four subparallel zones concentric around anatectic muscovite-biotite leucogranites, with type I within the granites or close to the contact, and type IV pegmatites in the outermost areas. The zoning from type I to type IV could relate to fractionation processes which generated the pegmatites and is characterized by an enrichment of Mn, Ta, Na, Li, P, Be and REE. According to the pegmatite distribution and their fractionation trends, we propose an origin by differentiation of a granitic melt.

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Résumé On a établi quatre types de pegmatites dans le champ pegmatitique zoné du secteur est du Massif des Albères (Pyrénées Orientales, France). Celles de type I sont des pegmatites non minéralisées avec des textures graphiques, celles de type II sont des variétés intermediaires avec des phosphates à Li-Fe-Mn, Be (chrysobéryl) et des rares oxides à Nb-Ta et U; celles de type Ill sont des pegmatites avec des zones de réplacement bien dévéloppées et qui contiennent des phosphates à Li-Fe-Mn, du béryl et des oxides à Nb-Ta plus abondants; celles de type IV sont des pegmatites bien minéralisées à Be, Nb-Ta et des T.R. La minéralisation à T.R. est liée à des phénomènes de graphitisation répandus dans les unités tardives de la pegmatite et dans l'encaissant. La distribution de chaque type de pegmatite correspond à quatre zones à peu près parallèles et concentriques autour des granites anatectiques à muscovite-biotite, avec le type I dans les granites ou prochain au contact, et les pegmatites à type IV dans la bande plus externe. La zonation serait due à des processus de fractionnement qui auraient généré les pegmatites et qui sont caracterisés par un enrichissement en Mn, Ta, Na, Li, P, Be et T.R. dès les pegmatites de type I vers celles de type IV. On propose un origine par différentiation des granites en vue de la distribution des pegmatites.

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With 5 Figures     

Analyse Minéralogique de Cheminées à Sulfures de la Dorsale Est Pacifique (13 °N)

Résumé Les échantillons de cheminées du site 13° Nord de la Dorsale Est-Pacifique sont étudiés au M.E.B. et à la Microsonde Electronique afin de mettre en évidence les microfaciés, la répartition des phases et les compositions chimiques ponctuelles. Les observations font apparaître deux types de cheminées où dominent dans l'un les sulfures de zinc et dans l'autre les sulfures de cuivre. Le sulfure de zinc est principalement représenté par la wurtzite. La pyrite, phase dominante de la minéralisation, est souvent associée à la marcasite. La cubanite, souvent associée à la chalcopyrite dans les cheminées à sulfures de zinc, n'a pas été observée en association avec les sulfures de cuivre. Les grains de sulfures de zinc présentent une zonation caractéristique de leur teneur en fer qui décroît du centre à la périphérie. On peut interpréter cette observation en liaison avec la vitesse de croissance de ce sulfure. Ces observations et ces analyses permettent de formuler des hypothèses sur la formation, la croissance et le dépôt des sulfures.

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Hydrothermal sulfide samples from 13° North East Pacific Rise are studied employing S.E.M. observations and Electron Microprobe. The morphology and stoichiometry of sulfide samples are presented in this paper. Two categories of samples are available: pyrite-zinc sulfide smokers and pyrite-copper rich sulfide smokers. Wurtzite is the predominant Zn-sulfide phase. Pyrite, well developed in our sampling, is associated with marcasite. Cubanite, very often associated with chalcopyrite in Zn-rich sulfide smokers, is not observed in association with Cu-rich sulfide smokers. Zn sulfide crystals present a characteristic zonation; their iron content decreases from the center to the edge of the crystals. Rates of growth can be correlated to these zonations. Our analyses and observations allow a reexamination of the formation and growing conditions of the sulfide crystals.

     

La formation actuelle d'un gisement sous-marin de sulfures fumerolliens a Vulcano (mer tyrrhénienne)

Les solfatares de l'e de Vulcano sont bien connues et l'auteur rappelle leur extrème variabilité depuis la dernière éruption du volcan trachytique de la Fossa (1890). Parce qu'elles provoquent la formation actuelle d'un gisement de sulfures, les fumerolles de la rive W et du fond du Porto di Levante ont été tout spécialement étudiées. Il s'agit essentiellement d'émissions sous-marines de CO₂ et de vapeur d'eau à la température d'ébullition qui traversent des tufs et des sables imbibés d'eau de mer entre le niveau de la plage et 15–20 m de profondeur. Les tufs, au départ très poreux, contiennent actuellement jusqu'à 29% de pyrite et de marcassite; ces sulfures de fer se présentent: 1. en couches colloformes sur les diaclases, associés à l'alunite, au soufre et à l'opale; la mélantérite, la chalcantite, le gypse, etc. ... apparaissent après l'échantillonnage. 2. en remplacement de la titanomagnétite, des pyroxènes et de la mésostase des lapilli. 3. en cristaux subautomorphes isolés dans les espaces intergranulaires. 4. en mouches incrustées sur les lapilli, remplissant progressivement les espaces intra- et intergranulaires. 5. en sphérules de 5 types: fibroradiées, framboidales, à enveloppes ... A côté de la marcassite toujours bien cristallisée, la pyrite procède d'au moins deux générations: des cristaux bien définis de pyrite claire ou des enduits homogénes de pyrite brunâtre; cette dernière semble provenir de la recristallisation d'une phase sulfurée instable.

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Though the solfataras of Vulcano Island are well known, the author brings to mind the excessive variability of these fumaroles after the last eruption of 1890 of the trachytic Fossa volcano. The fumaroles on the W-shore and on the bottom of the bay of Porto di Levante have especially been studied because they are giving rise to a present day sulphide deposit. The fumaroles are mainly submarine exhalations of CO₂ and steam that ascend through tuffs and volcanic sands soaked with sea water between the beach level and a depth of about 15–20 m. The tuffs which were very porous when deposited contain now up to 29% pyrite and marcasite; these iron-sulphides occur in the 5 following patterns: 1. colloform crusts on the joints associated with alunite, sulphur and opal. Melanterite, chalcanthite and gypsum crystallize after the sampling. 2. replacement of titanomagnétite, pyroxenes and groundmass of some lapilli. 3. subidiomorphic crystals isolated in the intergranular cavities. 4. patches encrusted on the lapillis filling gradually the intergranular cavities. 5. spherules in 5 kinds: fibro-radiated spherules, framboidal spherules with or without concentric sheating, etc. Compared with marcasite that is always well crystallized, the pyrite shows at least two generations: a well crystallized light yellow pyrite and a homogeneous brownish pyrite coating; the latter must have originated from the recrystallization of an unstable sulphuretted phase.

     

Zur Baugeschichte der Ardennen I

Zusammenfassung Die bereits kaledonisch gefalteten Massive in den Ardennen wurden von der variscisdien Tektogenese (asturische Phase) mehr oder weniger überprägt. Vorstellungen über diese Überprägung älterer Strukturen und deren Vergitterung mit jüngeren Verformungsrichtungen sowie über den Einfluß der kaledonischen Kerne (Unterstockwerk) auf das Faltenstreichen der devonischen Mantel-Schichten (Oberstockwerk) lassen sich vor allem in der Antiklinalzone der Hochardennen im Massiv von Rocroi, im Massiv von Serpont und im Massiv von Stavelot gewinnen.

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Résumé Les massifs des Ardennes, déjà plissés à l'ère caledonienne furent plus ou moins remaniés par la tectogénèse hercynienne (phase asturienne). C'est surtout dans la zone anticlinale des hautes Ardennes, dans le massif de Rocroi, dans le massif de Serpont et dans le massif de Stavelot qu'on peut se faire une idée en bons affleurements de ce remaniement de structures plus anciennes et de leurs interférences avec des directions de déformation plus jeunes ainsi que de l'influence des anciens massifs calédoniens (étage inférieur) sur la direction du plissement des couches de revêtement dévoniennes (étage supérieur).Dans ces massifs, les couches du dévonien sont plus ou moins fortement plissés ou disposés par écailles avec le socle calédonien. Dans le massif de Rocroi, dans le massif de Serpont et dans la partie ouest du massif des Stavelot les couches du socle présentent des structures qui sont totalement différentes des couches de revêtement dévoniennes et coupé de façon discordante des couches gedinniennes inférieures.Dans le massif de Rocroi et surtout dans le massif de Serpont, la tectogénèse hercynienne a exercé le même effet que l'orogénèse calédonienne plus ancienne sous l'influence d'un plan d'efforts semblable orienté Nord-Sud. L'auteur, à l'aide d'un exemple, celui du massif de Serpont, essaye d'analyser la structure du plissement calédonien originel déroulement des plis des couches gedinniennes et reformation constructive de la déformation conditionnée par le clivage hercynien.A la différence des deux massifs occidentaux, dans le massif de Stavelot, les structures de plissement calédoniens orientées d'est en ouest furent remaniées sous angle oblique par la tectogénèse hercynienne. Ce mouvement a entraîné, à différents endroits, le déplacement des axes calédoniens en direction hercynienne. C'est ce qui a produit un style de mouvement et de structure étranger aux autres massifs. Le fort rétrécissement hercynien eut pour conséquence des charriages à différents endroits.

     

Etude des minéralisations sulfurées du gisement de Salau,Pyrenées (France) et de ses environs

Résumé Les minéralisations du gisement de Salau, Pyrénées (France) comportent, outre la pyrrhotite et la scheelite, de la chalcopyrite, de l'arsénopyrite et de la sphalérite en phases accessoires. Ces sulfures ont été analysés à la microsonde électronique. — Les pyrrhotites sont les seuls sulfures à avoir subi l'influence de la mise en place de la rhyodacite. Les autres sulfures présentent une grande homogénéité et n'ont pas subi de modification liée à la mise en place du pluton. Les teneurs en fer des sphalérites, homogènes à l'intérieur d'un même niveau stratigraphique, mais différentes d'un niveau à l'autre, suggèrent une mise en place à plusieurs périodes sans remaniement ultérieur à leur dépôt.

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Mineralisation of Salau deposit, Pyrénées (France) contain massive pyrrhotite and scheelite associated with chalcopyrite, arsenopyrite and sphalerite. Electron microprobe analyses of these sulfides have been systematically performed. — Pyrrhotites show a zonation with regard to the rhyodacite settlement. Other sulfides show a great homogeneity and are not disturbed by this settlement. Iron content of sphalerites, homogeneous inside a given stratigraphical level but different when the age of layers change, suggest several origins without further modification.

     

Essai de synthèse sur les modes d'adsorption ionique en flottation

Résumé L'adsorption des ions sur les surfaces minérales est un phénomène auquel on a recours en flottation pour modifier les propriétés des surfaces. Un cristal naturel présente des faces brillantes et des faces rugueuses. Sur ces deux types de face peuvent se développer des édifices épitactiques. Sur les faces rugueuses on assiste plus spécialement au garnissage de trous ou au remplacement d'ions du cristal, ces processus étant avant tout liés au diamètre ionique. Enfin, certains ions ont simplement une action chimique sur les surfaces minérales ou sur le collecteur.

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Ionic adsorption on mineral surfaces is a phenomenon used in flotation practice for modifying surface properties. Actual crystals show bright or rough faces. On both types of faces, epitactic formations can develop. On rough surfaces it is more probable to obtain a filling of the holes or a replacement of crystal ions. This action is connected closely with ionic radii. However the action of some ions can be a chemical one either on mineral surfaces or on the collector.