Les gisements d'émeraude de la Cordillère Orientale de la Colombie: Nouvelles données métallogéniques

Emerald deposits of Colombia are confined to lower Cretaceous shales of the Eastern Cordillera. The tectonic pattern of the deposits is related to deep reverse and large regional fault systems. Hydrofracturing is the main factor controlling emerald mineralization. It permitted to the hydrothermal solutions to permeate through fractures but also along stratification planes forming in this case stratabound mineralizations. Emerald occurs in calcite veins, veinlets, pockets and brecciated zones associated mainly with pyrite, quartz, parisite, codazzite and fluorite. Emerald mineralization belongs to an epigenetic hydrothermal process. The alternance of arenite-shale formations in the Cretaceous probably played an important role in the accumulation of solutions and in the propagation of the hydrothermal channels. The origin of emerald involves chemical elements mobilized by the fluids in the Cr-V-Fe-Al-Si-bearing black shales. The source of beryllium remains a problem and is discussed in the paper.     

Sur la structure en grand des massifs de gneiss des pyrénées

Résumé Les gneiss de l'orogénie hercynienne dans les Pyrénées forment plusieurs grands massifs enveloppés par les terrains primaires. Certains faciès persistants» supracrustaux se reconnaissent dans ces gneiss malgré leur haut degré de métamorphisme. Ils permettent d'établir des corrélations stratigraphiques et de dessine: la structure des massifs en grandes voûtes plates.Localement on constate un raccourcissement très marqué du gradient de métamorphisme. En ces endroits la gneissification (pour ainsi dire) est montée exceptionnellement haut. Des exemples typiques concernent les massifs de l'Agly, du Saint-Barthélémy, de l'Aston. Il ne semble pas possible d'expliquer ce phénomène par des extrusions et involutions syncinématiques de migmatites, comme par exemple au Groenland d'après J.Haller. Pour les exemples pyrénéens, la cause n'en est pas encore déterminée.

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Hercynian gneisses of the Pyrenees form several flat domeshaped massifs. Despite a high degree of metamorphism, relict structures of supracrustal origin are visible. They permit a stratigraphic correlation wit neighbouring Palaeozoic series.

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Zusammenfassung In den Pyrenäen bilden die variskischen Gneise mehrere Massive in Form von großen flachen Kuppeln. Relikte suprakrustalen Ursprungs, die trotzhoher Metamorphose zu erkennen sind, gestatten die stratigraphische Korrelation der Gneise mit paläozoischen Serien. Die Vergneisung ist an einzelnen Stellen außergewöhnlich stark mit Verkürzung des metamorphen Gradientes, besonders in den Massiven von Agly, Saint-Barthélemy und Aston. Ihre Ursache läßt sich nicht völlig durch Migmatisierung erklären, sondern muß z. T. offenbleiben.

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. . . Agly, SaintBarthélemy Aston. , .

     

L’ olistostrome coniacien de Lordat (Pyrénées ariégeoises) et son équivalent latéral de Vicdessos,témoins d’un nouveau bassin d’avant-pays au front nord de la Haute Chaîne Primaire

Résumé

De nouvelles datations et grade-datations fondées sur les Foraminifères planctoniques, ponctuellement identifiés en dépit d’un épimétamorphisme campanien, permettent de doubler voire à triper l’étendue du « sous-bassin » coniacien de Lordat (Zone des Écailles Bordières, Ariège), en partie calciturbiditique, aux dépens terrains jusqu’à présent tenus pour paléozoïques, tels ceux de l’ex-« Écaille paléozoïque de Lordat ». Ces derniers correspondent à des olistolithes de très grande taille au sein d’un vaste olistostrome (château de Lordat, ermitage de Saint-Pierre), lui-même inclus dans une épaisse série monoclinale, à dominante calcschisteuse, constituant un probable équivalent latéral du « Flysch à Fucoïdes ». Cette série déborde vers le Nord jusque sur la Zone Interne Métamorphique, comme le démontre l’âge néocrétacé du lambeau ex-paléozoïque de Carmilles, directement chevauché par le massif Primaire nord-pyrénéen de Saint-Barthélémy. Plus à l’Ouest, le « sous-bassin » de Vicdessos, prolongeant celui de Lordat, est constitué par une épaisse série également coniacienne, monoclinale, avec ses termes les plus récents vers le Nord, primitivement attribuée à un synclinorium subdivisé par des anticlinaux d’Urgo-Aptien qui sont en fait des intercalations plus calcaires dans le Crétacé supérieur. Le complexe coniacien partiellement turbiditique de Lordat-Vicdessos, subdivisé en au moins deux séquences tectono-sédimentaires de 3^e ordre, A et B, est interprété comme le remplissage de gouttières synclinales synsédimentaires successives d’un sous-bassin d’avant-pays, alimentées par l’érosion probablement sous-marine du front, migrant vers le Nord, de la Haute Chaîne Primaire organisée en anticlinaux d’amortissement (limités euxmêmes par des chevauchements synsédimentaires aveugles). Ce modèle de sous-bassin d’avant-pays s’insère parfaitement dans le schéma évolutif d’une chaîne interplaque en compression pendant tout le Crétacé supérieur et à double vergence, où se creuseraient, au Coniacien, sur une transversale N-S et de part et d’autre de la future Haute Chaîne en voie de structuration, au moins deux sousbassins liés à l’Europe (Lordat-Vicdessos et Nalzen I) et un sousbassin (San Gervas) lié à l’ibérie. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS     

Évolution géodynamique messino-pliocène en Languedoc central : le paléo-réseau hydrographique de l’Orb et de l’Hérault (Sud de la France)

Résumé

En Languedoc central, la cartographie des sédiments formés lors de la crise messinienne et de ceux de la séquence pliocène, ainsi que les données patées paléontologiques nouvelles (Aigues-Vives et Servian) permettent de proposer une reconstitution du tracé messimeli des rivières actuelles (Orb et Hérault) transformées en rias à la suite du relèvement eustatique pliocène. L’Hérault messinien se singularise par une incision beaucoup plus faible que celle des autres rivères. En effet, la nature karstique de l’arinère-pays immédiat permet un enfouissement des eaux météoriques au profit d’aquifères profonds sous-jacents au drainage aérien du réseau hydrographique messinien. Le Languedoc central illustre, entre Roussillon et Rhône, le modèle géodynamique messino-pliocène de Clauzon. © Elsevier, Paris     

Développement durable à l'échelle de la planète et gestion des ressources en eau et en sols

Despite some controversies, an international consensus on what is sustainable development has emerged, the nature of which is first specified. Then the author explains why the implementation of the measures consistent with this consensus comes up against obstacles, particularly political ones, which makes clear why the topic is still under animated debate. Examples will be taken in the domain of the management of water and soils resources. To cite this article: M. Petit, C. R. Geoscience 335 (2003).     

Découverte d’un chevauchement d’âge quaternaire au sud de la Grande Kabylie (Algérie)

Résumé

À l’échelle du Maghreb, la Kabylie (Algérie) est considérée comme une région asismique. L’étude détaillée des données de la sismicité historique et instrumentale de cette région montre une activité sismique modérée depuis au moins un siècle et demi (M₁ = 5,0). Les observations géomorphologiques faites sur le versant sud du massif kabyle, s’appuyant sur l’analyse d’images satellites, de photos aériennes et de la topographie, nous ont permis de démontrer la présence d’une activité tectonique quaternaire le long de la rupture de pente au sud de ces massifs. Elle correspond à la réactivation de chevauchements d’âge miocène qui se manifestent par des escarpements d’au moins 10 m affectant le glacis d’âge quaternaire ainsi que les cônes de déjection. Ces escarpements sont interprétés comme des ruptures probablement associées à une succession de séismes de forte magnitude. Les observations que nous décrivons se situent dans la région de Tazmalt et de Boüira où ces déformations sont les plus spectaculaires. L’ampleur des déformations quaternaires qui affectent l’ensemble de cette région considérée jusqu’à l’heure actuelle comme asismique ou faiblement sismique pose, comme dans la plupart des régions intracontinentales, le problème de la période de retour des séismes de forte magnitude. © Elsevier, Paris     

Les orthomicaschistes,produits de la déformation cisaillante ductile synmétamorphe de granites avec transfert de matière : principaux caractères et exemples dans la chaîne varisque du Sud de la France

Résumé

Dans le segment varisque français, les associations d’orthogneiss et de micaschistes sont généralement interprétées comme correspondant originellement soit à des couples socle granitique -couverture pélitique, soit à des granités intrusifs dans un encaissant pélitique, soit encore à des séries détritiques ou volcano-détritiques. Certaines d’entre elles résultent en fait de la déformation cisaillante ductile hétérogène synmétamorphe d’anciens granités, associée à d’importants transferts de matière.

Cette interprétation se fonde essentiellement sur la reconnaissance dans des zones de cisaillement ductile de passages progressifs entre orthogneiss et micaschistes. Cette évolution, qui correspond à une séquence blastomylonitique ou sub-blastomylonitique, est caractérisée par une recristallisation complète, ou quasi-complète, dès le stade orthogneiss, accompagnée par une modification chimique marquée par une perte en Si, Ca et Na et une concentration corrélative en Al, Fe, Mg et Ti. Une telle évolution aboutit à des orthomicaschistes, roches entièrement recristallisées et à foliation bien définie, distincts des phyllonites et analogues aux « micaschistes rétrogrades ». Les associations métagranites - orthogneiss - orthomicaschistes reconnues occupent des surfaces allant de 50 à 500 km2 et l’épaisseur des nombreux niveaux d’orthomicaschistes va de quelques centimètres a plusieurs hectomètres.

En conséquence, dans les régions affectées par une intense déformation cisaillante ductile synmétamorphe, les transformations de granités peuvent être plus variées, plus importantes et plus généralisées qu’on ne l’admettait jusqu’ici.     

Karsts polyphasés, faciès marins et continentaux dans le Paléocène de la partie orientale des Pyrénées fran?aises

In the Eastern part of French Pyrenees, the Cucugnan area (Southern Corbières) corresponded during the early/Mid-Paleocene (Danian/Selandian) to a narrow transitional zone between the sea to the South (Pyrenean Paleocene Trough) and the continent (fluvio-palustrine and lacustrine Vitrollian deposits) to the North. To the South, in the North-Pyrenean Zone, the polygenic marine breccias and the associated Dano-Selandian Globigerinid-bearing hemipelagites have been preserved within successive paleokarsts superimposed onto the carbonate substratum (ante-Albian). Four paleosurfaces are recognized, principally filled by marine internal sediments with proximal and distal facies. To the North, in the Sub-Pyrenean Zone, a continental foreland basin is characterized by four formations of variegated Microcodium-bearing marls and channelized conglomerates, separated by erosional paleosurfaces underlining well-marked unconformities. An event correlation (chronodiagrams) between the marine realm to the South and the continental realm to the North is proposed, using the successive paleosurfaces and the lithological sequences (same number within the two realms). Our paleogeographic reconstruction shows, to the North, the Lake of Cucugnan and, to the South, a calcareous mountainous zone broken by the juxtaposition of deep paleocanyons (eroded in a continental context) later converted into rias submitted to marine oscillations. Several palinspastic transects are reconstructed: they show the polyphase control of the Frontal North-Pyrenean Overthrust on the Paleocene sedimentation and the importance of the successive intra-Vitrollian compressions/ transpressions (phase fini-crétacée auct.) inducing, within the two juxtaposed realms, emersions, erosions and karstic features which give a very contrasted paleogeography during a period characterized by plate convergence and creation of steep topographies.Manuscrit reçu le 25 septembre 2003 Révision acceptée le 4 mai 2004     

L’analyse morphologique spatialisée : apports d’une méthode à la détection des accidents,une nécessité dans l’approche hydrodynamique et karstologique des aquifères fissurés. Exemples dans le Nord de la France crayeux

Résumé

L’analyse morphologique spatialisée est une nouvelle méthode de détection des accidents utilisant les données morphométriques du relief (pente, orientation, altitude), extraites d’un modèle numérique de terrain précis par un programme informatique. Ce programme, en tenant compte des commandes morphogénétiques (lithologie, climat, chronologie), permet l’identification de modes morphométriques pour chaque type de morphologie et l’extraction des anomalies à ces modes. Certaines anomalies, après un traitement de hiérarchisation spatiale, sont interprétées comme des signatures tectoniques, l’analyse étant possible à l’échelle du versant. L’existence effective des accidents est validée à l’aide de méthodes de géologie structurale classiques. Par une meilleure définition de la position et de la géométrie des accidents, cette méthode peut permettre l’optimisation des études hydrodynamiques en aquifère fissuré, et dans le cas de réservoirs carbonatés, une approche spatiale de la karstification. Elle est appliquée ici à l’aquifère crayeux du Nord de la France, où, couplée à des enregistrements fins de données hydrogéologiques, elle permet l’identification de zones à transfert hydrodynamique rapide au droit d’accidents. Ces constatations conduisent à de nouvelles pistes de réflexions dans une région où la karstification n’est pas reconnue. © Elsevier, Paris     

Exploitation de la fracturation d’un massif par la karstification : exemple du Causse de l’Hortus (Hérault,France)

Résumé

Le Causse de l’Hortus est un massif particulièrement adapté à l’étude de la fracturation et de ses interdépendances avec la karstification. La réalisation en cours d’une monographie hydrogéologique et spéléologique du massif ainsi que l’existence de plus de 20 km de galeries explorées appartenant aux réseaux actifs, permettent d’apporter des données nouvelles face aux précédentes études réalisées dans ce domaine. La confrontation des directions de fracturation visibles sur les photographies aériennes avec les directions réellement exploitées par les réseaux karstiques sur l’ensemble du Causse a permis de mettre en évidence le rôle des fractures majeures et l’influence du gradient hydraulique sur l’exploitation du spectre de fractures. En fin de compte, la mise en évidence des relations existant entre les failles décrochantes dextres et les émergences temporaires de type « boulidou » permet d’aboutir à des applications concrètes tant sur le plan spéléologique que sur le plan hydrogéologique. L’étude de ces « boulidous » apporte également de nouvelles informations sur la structuration verticale du karst. © Elsevier, Paris     

Caractérisation géostructurale des émergences et typologie des nappes d’altitude en milieu volcanique insulaire. (Ile de la Réunion)

Résumén

Sur l’Ile de la Réunion, l’alimentation en eau constitue un handicap majeur au développement agricole et urbain du versant sous le vent du massif volcanique du Piton des Neiges. En particulier dans les zones d’altitude (supérieure à 900m), les ressources en eau souterraine ne sont pas accessibles par forage. Sur les pentes externes du Piton des Neiges, quatre sites pilotes riches en émergences ont fait l’objet d’investigations hydrogéologiques dans le but d’évaluer la faisabilité de galeries de captage des eaux souterraines dans les hauts de l’île.

Le lever d’une carte géologique au 1/10 000 et la reconnaissance systématique du contexte géostructural des émergences ont permis : - de mettre en évidence la diversité des conditions hydrogéologiques du milieu volcanique,

- de montrer l’existence de sources profondément encaissées dans le massif, qui traduisent la présence de réserves aquifères significatives dont l’exploitation par galeries drainantes serait envisageable.

- de proposer une typologie des nappes d’altitude, appuyée et discutée en fonction des modèles hydrogéologiques existant sur les autres îles volcaniques.

Par ailleurs, l’intégration de ces résultats dans un modèle conceptuel décrivant les conditions de gisement des nappes d’altitude fournit l’architecture de base utilisable dans le cadre d’une simulation numérique de l’aquifère volcanique à l’échelle globale de l’île.     

Variations de l’âge des sédiments calcaires et « Culm » carbonifère dans la chaîne varisque du Sud de la France : migration de l’orogenèse varisque

Résumé

Dans le Sud de la France et les Pyrénées espagnoles, les calcaires sous-jacents aux roches détritiques du Culm carbonifère ont fait l’objet d’une datation systématique par conodontes. Il en ressort que le dépôt de ces niveaux carbonates s’est poursuivi de plus en plus tardivement de l’Est vers l’Ouest : du Viséen inférieur (V3b) en Montagne Noire, au Namurien supérieur (G2) en Pays basque.

Les roches détritiques à caractère flyschoïde du Culm remanient, localement, des éléments de calcaire de plate-forme. La datation de ces éléments par foraminifères, algues, pseudo-algues et végétaux supérieurs montre qu’ils sont de plus en plus récents d’Est en Ouest : leur âge s’échelonne du Viséen 3bp-Namurien A en Montagne Noire, au Westphalien C (Kachirien) au Pays basque (Massif des Cinco-Villas).

Ces divers résultats montrent que les manifestations tectoniques, responsables des premiers épandages détritiques du Culm puis de la resédimentation des calcaires de plate-forme dans le bassin, ont commencé de plus en plus tardivement de la Montagne Noire au Pays basque.

Dans sa branche Sud, l’orogenèse varisque, si l’on s’en tient à la position actuelle de ses segments observables, a migré progressivement du Nord vers le Sud, en Montagne Noire et dans le Massif de Mouthoumet, puis vers l’Ouest, des Pyrénées centrales aux Pyrénées orientales.     

Le bassin Stéphanien de St-Etienne ne résulte pas d’une extension tardi-hercynienne généralisée: c’est un bassin pull-apart en relation avec un décrochement dextre

Résumé

La région de St-Etienne (bassin houiller et massif métamorphique du Mt Pilat) est une de celles où l’on a formulé pour la première fois dans le Massif Central français la notion de “late orogenic extension” pour la chaîne hercynienne. L’exemple en était la faille ductile du Mt Pilat qui était considérée comme la faille normale liée à la formation du bassin houiller de St-Etienne.

Nous montrons, grâce à des observations précises de terrain, en tenant compte des nombreuses données de sub-surface fournies par les anciennes exploitations de charbon, que ce schéma doit être notablement modifié. Le bassin de St-Etienne est pour nous un bassin “pull-apart” sur décrochement dextre qui ne correspond pas à la faille ductile du Pilat. Nous comparons celle-ci à la faille nord-himalayenne et nous discutons à l’échelle lithosphérique les problèmes de la chaîne hercynienne du Massif Central entre les Monts du Lyonnais et les Cévennes.     

La discrimination géotectonique des roches magmatiques basiques par les éléments traces. Réévaluation d’après une base de données et application à la chaîne panafricaine du Togo.

Résumé

Nous confirmons, par l’utilisation d’une base de données géochimiques sur un très grand nombre de roches magmatiques actuelles ou récentes ordonnées selon des critères géotectoniques rigoureux, la validité de la démarche de discrimination géotectonique, par les éléments traces, pour des laves et plutons contenant moins de 55% de Si0₂. Nous précisons les limites des champs discriminants, dans le diagramme Th-Tb-Ta, et montrons leur position non aléatoire vis à vis du point représentatif du Manteau Primordial, chaque contexte pouvant être caractérisé par un mode de fractionnement particulier des systèmes Th-Ta et Tb-Ta. Ceci suggère que la discrimination géotectonique reflète à la fois l’hétérogénéité des sources des magmas et la permanence des caractères de la (des) source(s) dans un contexte donné. Cette démarche est appliquée à une quinzaine de métabasites (amphibolites et éclo-gites) échantillonnées lors d’une campagne de cartographie de la chaîne panafricaine du Togo et supposées représentatives de différentes unités lithostructurales. Par leurs caractéristiques géochimiques, ces échantillons s’apparentent aux basaltes associés au système Afar/Mer Rouge ou aux tholéiites continentales. Aucun ne présente les signatures géochimiques des laves émises en contexte de convergence de plaques ou des basaltes de rides médio-océa-niques “normales” (“N-type MORB”). Ces résultats suggèrent la mise en place du magmatisme préorogénique dans un contexte de rift continental mais n’apportent pas d’argument en faveur de la résorption d’un vaste domaine océanique dans cette partie de la chaîne panafricaine.     

Reconnaissance par sismique réfraction de la décompression et de l’instabilite des falaises vives du Bessin (Normandie,France)

Résumé

Les falaises normandes du Bessin (France) sont constituées par une succession de formations calcaires et marneuses. De nombreux mouvements de terrain, parfois de grande ampleur, affectent périodiquement ces falaises. La faible résistance mécanique des marnes, mise en évidence lors de l’étude du récent glissement du Bouffay de 1981, a dû être favorisée par un fluage associé à la décompression des calcaires sus-jacents suivant un type de déformation qui peut être observé dans un mouvement quaternaire fossilisé (vallon du Pisseau). Grâce à une reconnaissance systématique de la zone décomprimée par la petite sismique réfraction, des relations simples sont établies, permettant d’évaluer le volume décomprimé â partir des caractéristiques géométriques et lithologiques de la falaise. Ce volume semble définir l’enveloppe à l’intérieur de laquelle les mouvements sont susceptibles d’intervenir.     

Relations entre déformation et métamorphisme alpin dans les schistes noirs helvétiques : l’apport de la fabrique magnétique

Résumé

La fabrique magnétique des schistes noirs du Jurassique helvétique au pourtour des massifs de l’Aar et du Gothard (Alpes suisses) reflète, en fonction du métamorphisme croissant, l’orientation préférentielle de minéraux magnétiques d’origines diverses : la magnétite primaire, les phyllosilicates et la pyrrhotite métamorphiques. La foliation magnétique est parallèle à la première schistosité pénétrative même si celle-ci est effacée par une seconde schistosité. La linéation magnétique indique retirement lié à la direction de transport des nappes. Dans la partie la plus métamorphique où apparaît la pyrrhotite au cours de la déformation, la fabrique magnétique permet de situer l’apparition de ce minéral dans la tectonique polyphasée. Les propriétés magnétiques anisotropes de la pyrrhotite s’avèrent plus complexes que le modèle usuel de marqueurs planaires et l’interprétation des linéations observées doit en tenir compte.     

Les différents mécanismes à l’origine de la diversité des séismites,leur identification dans le Pliocène du Saïss de Fès et de Meknès (Maroc) et leur signification tectonique

Résumé

Des structures synsédimentaires de type dish-structure, plis disharmoniques, figures de charge, dislocation et des destructions du litage et intrusions sableuses, observées dans le Saïss, sont interprétées comme des structures induites par une liquéfaction sismique de sables marins et fluviátiles, parfois associée à des injections sableuses. La place de ces structures parmi les divers types de séismites est discutée par rapport à l’influence des caractéristiques de granulométrie, de diagenèse et de pente qui conditionnent les différents modes de déformation. Les deux niveaux déformés marocains sont replacés dans le déroulement de la tectonique pliocène au sud du Rif. © Elsevier, Paris     

Pétrographie et géochimie comparées des pellets phosphatés et de leur gangue dans le gisement phosphaté de Ras-Draâ (Tunisie). Implications sur la genèse des pellets phosphatés

Paléocène-Early Eocene phosphate outcrop in the Ras-Draâ deposit (Tunisia) comprises alternances of P-rich strata (P₂O₅ ≥ 18%) and P-poor ones (P₂O₅ ≤ 2%). In phosphate rich strata, P is concentrated in rounded grains—so-called pellets—(28% ≤ P₂O₅ ≤ 38%) embedded in a matrix—so-called exogangue—much poorer in P (P₂O₅ # 7%) than pellets. The study of pellets (whose size lies mainly between 100 and 500 μm), of their surrounding matrix and of poorly phosphatic sediments, interlayered between the phosphatic strata, has been performed by optical microscopy and various chemical analyses, ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy) and punctual chemical analyses by EDS (Energy Dispersive Spectroscopy). Mineralogical and chemical studies of the Tunisian phosphatic pellets show that the basic mineralogical component of these grains is carbonate-fluor-apatite, or francolite. The structural formula of a representative specimen of francolite in the basin is as follows: (Ca_4.63Mg_0.13Na_0.22)(PO₄)_2.51(CO₃)_0.48(OH_0.77F_0.23). The mineralogy of the constituents of the sediment surrounding pellets comprises carbonates, clays, silica (opal, quartz). Microscopic observations of Ras-Draâ phosphorites, added to geochemical results, establish that pellets are small bodies, allochtonous to their matrix and whose composition is independent of that of this matrix. Fecal cylindrical bodies and subspherical pellets, the latest being supposed to proceed from the fecal bodies by fragmentation, are considered to have been formed by fishes, as P-rich and organic matter-rich faeces. These faeces turn out to be resistant to mechanical dispersion and to chemical diffusion of soluble elements from and in direction of sea water. This closeness is responsible for the strong reducing conditions having prevailed inside and during the pellets diagenesis.