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.

     

Déplacements de l'uranium dans les roches cristallines. Application à la prospection des Dépôts uranifères

Résumé L'étude du rapport entre l'uranium fixé (retenu dans les réseaux cristallins) et l'uranium total d'un certain nombre d'échantillons d'un massif granitique permet d'évaluer l'importance des déplacements de l'uranium de ces roches. Certains granites conservent une relation linéaire très nette (r=0,99) entre ces deux grandeurs, même pour des teneurs en uranium élevées. Dans ce cas, le déplacement de l'uranium est resté limité. Les granites sans gisements uranifères entrent dans cette catégorie. D'autres granites ne présentent plus cette relation linéaire étroite que pour les faibles teneurs en uranium (<10 g/g) lorsque les pièges locaux sont encore capables de retenir l'uranium libéré. Au delà de cette valeur la corrélation est moins nette. L'uranium a subi des déplacements plus importants et a pu aller se concentrer dans des pièges structuraux de la roche-mère ou d'une formation voisine. C'est le cas de nombreux granites uranifères français. L'étude, basée sur plus de 5 000 analyses, serait utile en prospection.

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It is possible to estimate Uranium moves in granitic rocks through the variations of fixed to total uranium ratio of these rocks. Some granites exhibit linear relations (r=0,99) between these two variables even for high grades: Uranium moves have been limited, if any. Granites devoid of uraniferous deposit belong to this class.Other granites do not yield such narrow linearity above 10 g/g. This means that once local traps have been saturated they are not able to retain Uranium any more in response to driving causes (metamorphism, meteoric leaching ....). Thus non fixed or leachable uranium may have circulated and could have been concentrated in structural traps either within the granitic mother-rock or in the surrounding formations. This occurs with many uraniferous french granites. Established on more than 5 000 datas this distinction could be useful in granitic area exploration.

     

Recherches préliminaires sur les fluides associés à la genèse des minéralisations en uranium du Limousin (France)

Résumé L'étude thermométrique des inclusions montre que les phases fluides étaient riches en CO₂, à température élevée et sous une pression relativement basse lors de la formation des minerais d'uranium du Limousin.

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Thermometric study of fluid inclusions shows that the fluid phases were rich in CO₂ at high temperature and rather low pressure during the deposition of uranium ores in Limousin.

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Travail exposé au cours de l'assemblée générale de la S G A: le 29 mai à Razès et plus brièvement le 31 mai à Vichy lors de la discussion sur la métallogenèse de l'uranium dans les massifs varisques français.     

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.

     

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.     

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.     

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.

     

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.     

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.     

Un type de minéralisations épigénétiques familières: les filons à antimoine du Massif Central français. Hypothèse de la sécrétion latérale

Résumé Les filons antimonifères étudiés sont encaissés dans les terrains métamorphiques du socle hercynien (district cévenol, district de Brioude-Massiac), ou dans les grès autuniens formant la base de la couverture sédimentaire (Buzeins). La plupart sont contrôlés par des failles de direction NE. Ils sont aussi sous la dépendance de métallotectes lithostratigraphiques plus ou moins stricts. D'autre part, le socle et les dépôts détritiques de base de la couverture sédimentaire (Stéphanien, Autunien) sont caractérisés par une forte anomalie géochimique antimonifère. Les roches encaissant les filons représentent la source possible de l'antimoine, mais aussi du soufre et de tous les éléments des minéraux de gangue. Ces résultats tendent à montrer la familiarité des concentrations filoniennes par rapport à leur encaissant. L'hypothèse d'une concentration par «sécrétion latérale» est étayée par les profils de distribution de l'antimoine en traces à proximité des filons (mise en évidence de zones de drainage probables). Le contenu des filons antimonifères serait donc hérité, par remobilisations successives, d'un stock métallique déjà présent dans les roches avant le métamorphisme.

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The antimoniferous lodes studied in this paper are formed either in the metamorphic rocks of the Hercynian basement (Cévennes and Brioude-Massiac districts), or in the Autunian sandstones which form the lowest part of the sedimentary cover (Buzeins). Most of them are controlled by faults of a NE trend. They also depend upon more or less strict lithostratigraphic metallotects. Moreover, a high antimoniferous geochemical anomaly characterises the rocks of the basement and of the lowest detrital deposits of the sedimentary cover (Stephanian, Autunian). The host rocks of the lodes are a possible source for antimony, and also for sulfur, as for all the elements of the gangue minerals. These results tend to show the consanguinity of the lode concentrations with their enclosing rocks. The hypothesis of a concentration by lateral secretion is supported by the curves of Sb distribution in the rocks near the lodes (revealing probable areas of leaching). The contents of Sb lodes would consequently be inherited, by successive remobilizations, from the metal contents which were already included in the rocks before metamorphism.

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Cette publication résume une Thèse d'Etat, dirigée par M. le Professeur P. Routhier, présentée le 2 Avril 1971 à la Faculté des Sciences de l'Université de Paris VI (11 quai Saint-Bernard, Paris 5°).     

Contre la prolifération «cancériforme»: les synthèse étagées,la reflexion sur la méthode

Résumé Partant du dynamisme de l'humanité, qui cherche à survivre et à progresser par la transmission de la connaissance, et constatant que celle-ci, en raison de la prolifération bibliographique sans cesse croissante et de plus en plus anarchique, devient de plus en plus difficile, l'auteur propose des réformes de certaines murs scientifiques. Ces réformes portent sur les aspects suivants. Information: 1. Limiter le nombre de langues pour l'expression scientifique; problème très difficile ... 2. Réduire le volume de l'information (et non de son contenu!); question de discipline et de «civisme». Sélection: 1. Faciliter la sélection des publications à lire: soigner les titres et les résumés pour faciliter la tâche des chroniqueurs et des lecteurs. 2. Resserrer, au niveau des publications nationales et internationales, les critères de sélection; insister sur la méthode qui préside à la démonstration, tendre à dégager des faits ou des lois ayant quelque chance d'être valables à l'échelle planétaire. Synthèse: Un développement scientifique un peu plus coordonné peut être schématisé par un édifice pyramidal, s'étalant et s'élevant sans cesse, s'enrichissant et se «nécrosant» par places (fig. 1a et b). Dans ce cadre nous exposons le principe des synthèses étagées. Ces synthèses étagées doivent être tentées à divers niveaux d'intervention. Au niveau des réunions internationales (colloques, congrès etc. ...) en particulier il est urgent de revaloriser les mises au point, réalisées sous la forme de conférences générales et de rapports de synthèse rédigés par des coordonnateurs. La réflexion sur la méthode, sur les mécanismes mentaux qui président à l'acte scientifique, sur les liens entre théories et «archétypes mentaux» est une nécessité absolue si l'on veut établir une telle réforme sur des bases logiques solides. Enfin les scientifiques doivent faire leur cette formule: «La clarté est la bonne foi des philosophes» (Vauvenargues). Tout en se plaçant sur le plan très général des sciences dans leur ensemble, et en particulier des sciences dites «naturelles», l'auteur a emprunté ses exemples à la Géologie et surtout à la «Gîtologie» (Lagerstättenkunde). Il ne se fait aucune illusion sur les difficultés des réformes qu'il propose, non plus que sur l'ardeur qui pourrait être mise dans leur application ... On peut lui opposer, en particulier, que le dynamisme «biologique» du développement scientifique s'y oppose Mais, à ce compte, les maladies ont leur dynamisme propre; est-ce une raison pour ne pas chercher à les enrayer, ou du moins à en limiter les dégats?«Science sans conscience n'est que ruine de l'âme» (Rabelais Pantagruel, chap. VIII 1532).«Tous les esprits qui sont capables d'une telle synthèse ont le devoir impérieux de l'entreprendre. Autrement l'énorme foisonnement de nos connaissances risque de devenir un fatras informe écrasant l'humanité sous sa masse» (H. Prat Métamorphose explosive de l'humanité 1960 p. 9).     

Systematique U-Pb et Evolution du Gisement d'Uranium de Lodève (France)

Résumé Considérée comme syngénétique ou diagénétique précoce, la minéralisation uranifère de la couche 0 de l'Autunien du bassin de Lodève a été étudiée par la méthode U-Pb sur roches totales. Les données U-Pb démontrent l'existence de perte en radon, principalement dans la chaine de désintégration de ²³⁸U, et l'intérêt de l'utilisation du couple ²⁰⁷Pb-²³⁵U pour la détermination des âges de cristallisation des concentrations uranifères. Pour la couche 0, deux phases de remobilisation de l'uranium et du plomb ont pu être déterminées respectivement à 173±6 Ma et 108±5 Ma. La plus ancienne de ces deux phases est la plus marquée dans les échantillons étudiés, dont les systèmes U-Pb ne montrent pas la mémoire d'une concentration uranifère permienne. La première mobilisation de l'uranium et du plomb s'est faite lors d'une phase de distension à 160–170 Ma, affectant la croûte continentale du Sud du Massif Central. Cette phase a provoqué la circulation de fluides minéralisés et est marquée par une recristallisation des illites des pélites permiennes entre 100 et 200 °C (du fait de l'élévation du gradient géothermique) et par la mise en place d'un volcanisme d'origine mantellique daté à 155±6 Ma. La composition isotopique en plomb d'une galène de l'Autunien du Lodévois, est analogue à celles des feldspaths des granitoïdes du Massif Central français et à celles des galènes des minéralisations stratiformes de Pb-Zn des Causses, ce qui fournit un argument pour faire dériver au moins une partie des métaux en traces dans les pélites autuniennes de l'altération de la croûte continentale hercynienne environnante.

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In the Lodeve basin, the uraniferous mineralization associated with the autunian pelitic layer 0 is usually considered as syngenetic or early diagenetic. U-Pb isotopic data performed on U bearing whole rocks demonstrate occurrence of radon losses, mainly in the ²³⁸U decay series; the ²⁰⁷Pb-²³⁵U geochronometer is particularly suitable to date U-Pb systems disturbed by such radon losses. For the autunian layer 0, two U-Pb mobilization phases have been respectively recognized at 173±6 Ma and 108±5 Ma. The oldest phase is the most clearly expressed in the studied samples, no memory of a permian age could be recognized in the U-Pb systems. The first U-Pb mobilization occurred 170 Ma ago, during a distension phase of the continental crust. This phase induced circulations of mineralized fluids, illite recristallization in the permian pelites at temperatures ranging from 100 to 200 °C and emplacement of a mantellic volcanism recently dated at 155±6 Ma. A galena from the Autunian of the Lodeve basin, the feldspars of the surrounding variscan granitoïds and galenas of mesozoïc stratiform deposits in the Causses, present similar Pb isotopic composition, which is in agreement with the hypothesis that some metals of the autunian pelites originated in the surrounding weathered variscan continental crust.

     

Les Gisements Uraniferes de la Presqu'ile Guerandaise (Sud Bretagne); Approche Structurale et Metallogenique

Résumé Les gisements et indices d'uranium de la presqu'ile Guérandaise (Bretagne méridionale) sont, comme en Vendée, liés spatialement à un leucogranite à muscovite appartenant à l'ensemble important de granites localisés au voisinage des zones de cisaillement liées à la tectogenèse hercynienne. Les minéralisations consistent en un remplissage filonien, presque exclusivement de pechblende, avec phases sulfurées subordonnées. Les études structurales montrent que les minéralisations se sont développées dans un réseau ouvert de paraclases, qui résultent d'une phase tectonique bien définie: celle-ci consiste en des cisaillements senestres Est-Ouest régionaux, développant la fracturation préférentielle de certains niveaux métamorphiques: encaissant septentrional du granite ou enclaves métamorphiques. L'influence des facteurs mécaniques semble primordiale dans le dépôt de l'uranium.

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The uranium occurrences of the Guerande peninsula (South Brittany) are, as in Vendée, located near a muscovite leucogranite. This one belongs to the numerous granites associated with the shearing zones developped by the Hercynian tectogenesis. The mineralisations consist in a pitchblende filling of veins, with subordinate sulphides. Structural studies show development of the ore in an open fault network. The structural network is a result of a well defined tectonic phase which gives regional senestral East-west shearings and develop preferential faulting in certain metamorphic series: northern surrounding rocks of the granite, or metamorphic enclaves. The influence of mechanic factors seem to be essential in the deposition of the uranium.

     

On the importance of mechanical action and thermal gradient in the formation of metal-bearing deposits

The authors demonstrate that precise facts arising from experimental mineralogy enable an important role to be ascribed to the mechanical actions and thermal gradients in the study of the migrations and concentrations of the chemical elements to be found within the lithosphere. The mechanical actions associated with tectonic are, in the production of a micro-porosity, capable of transforming mechanically non-uniform rocks into immense reservoirs for fluids. The tectonic deformations can bring about reduction of the porosity if moderate or, on the contrary, can lead to a considerable opening-up by intragranular microfissuration commencing at different stress levels depending on the nature and tectonic history of the rocks. In this way, under the influence of comparable mechanical action, certain rocks may consolidate, whilst adjacent rocks may open up. Finally, micro-fissuration is capable of facilitating the release of essential fluids and gasses (H₂O, CO₂) and of increasing the solubility of many minerals. The fluid-impregnated porous rocks are subjected to the geothermal gradient. The effect of thermal diffusion and gravity provides concentrations, even in the case of diluted solutions, sufficient to induce crystallisation without displacement of the liquid. Calculations based on an elementary theory show that, with entirely plausible geothermal gradients, the times and the thicknesses of porous rock necessary to produce crystallisation are low when compared to the overall geological scale. This process is as permanent as is the geothermal gradient. The mode of concentration takes full account of the layered aspect of the venous deposits without the necessity to envisage large displacements of liquid. It also takes account of the preferential concentration of the metalbearing deposits on the domes of the batholiths.

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Résumé Les auteurs montrent que des faits précis issus de la minéralogie expérimentale permettent d'attribuer un rôle important aux actions mécaniques et aux gradients thermiques dans l'étude des migrations et des concentrations d'éléments chimiques au sein de la lithosphère. Les actions mécaniques liées à la tectonique sont à l'origine d'une microporosité susceptible de transformer les roches mécaniquement non uniformes en immenses réservoirs de fluides. Les déformation tectoniques peuvent entraîner des tassements de cette porosité, si elles sont modérées, ou, au contraire, une large ouverture par microfissuration intragranulaire à partir de seuils de contraintes qui diffèrent selon la nature et l'histoire tectonique des roches. C'est ainsi que, sous des actions mécaniques comparables, certaines roches peuvent se tasser, tandis que les roches adjacentes peuvent s'ouvrir. Enfin, la microfissuration est susceptible de faciliter la libération des fluides essentiels (H₂O, CO₂) et d'accroître la solubilité de nombreux minéraux. Les roches poreuses et imprégnées de fluides sont soumises à un gradient thermique: le gradient géothermique. L'effet thermogravitationnel résultant de la thermodiffusion et de la gravité, peut permettre, à partir de solutions même diluées, d'obtenir des concentrations suffisantes pour donner lieu à des cristallisations sans déplacement de liquide. Les calculs réalisés à partir d'une théorie élémentaire montrent qu'avec des gradients géothermiques plausibles, les temps et les épaisseurs de roches poreuses, nécessaires pour réaliser des cristallisations, sont faibles à l'échelle géologique. Ce processus est aussi permanent que le gradient géothermique. Ce mode de concentration rend parfaitement compte de l'aspect rubanné des dépôts filoniens sans qu'il soit nécessaire d'imaginer d'importants déplacements de liquide. Il rend compte aussi de la concentration préférentielle de gîtes métallifères sur les coupoles des batholites éruptifs.

     

Role de la Déformation du Granite dans la Genèse des Episyénites Feldspathiques des Massifs de Lovios-Geres (Galice) et des Zaer (Maroc Central)

Résumé L'étude de la déformation du granite dans les zones encaissant les bandes d'épisyénites feldspathiques de deux massifs hercyniens a permis de dégager un modèle tectonique rendant compte des caractéristiques structurales de celles-ci. Les bandes d'épisyénites feldspathiques se forment lors des phases ultimes de la mise en place des intrusions granitiques sous l'effet d'un champ de contrainte local susceptible d'engendrer des surpressions fluides aboutissant à une fracturation de type hydraulique. La genèse des minéralisations filoniennes intragranitiques à tungstène-étain associées spatialement à ces épisyénites doit être rapportée à des événements tectoniques et à des circulations fluides postérieures.

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The role of granitic deformation in the genesis of feldspathic episyenites from the Lovios-Geres (Galice) and Zaër (Central Morocco) batholiths: Relations with associated tungsten-tin deposits.The study of the deformation of two hercynian granites in the border zone of feldspathic episyenites suggests a tectonic model for their structural caracteristics. The development of the feldspathic episyenite veins takes place at the final stage of granite emplacement and results from a local stress field. This process increases the pore fluid pressure until it produces hydraulic fracturing. The generation of intragranitic tungsten-tin veins spatially associated with the episyenites must be related to later tectonic and fluid circulation events.

     

Origine des minéralisations de Pb-Zn de la Vallée de la Bénoué (Nigéria) d'après la composition en Pb des galènes et de l'encaissant

Résumé Dans le fossé sédimentaire crétacé de la Bénoué (Nigéria), formé au sein du socle panafricain, des indices de Pb-Zn sont localisés dans les séries d'âge albien à cénomanien inférieur. Ces minéralisations sur fractures sont considérées comme hydrothermales et formées à des températures relativement basses ( 140°C). Les compositions isotopiques en plomb des gites d'Abakaliki (Basse-Bénoué) et de Zurak (Ha'ute-Bénoué), respectivement encaissés dans des formations marines (shales noirs) et détritiques (grès et arkoses), montrent pour chaque gîte une remarquable homogénéité. Prises dans leur ensemble, elles présentent un caractère faiblement radiogénique pour des galènes d'âge crétacé situées dans un environment de croûte continentale supérieure dont la différenciation majeure s'est produite à 600–700 Ma. Ce caractère comparé aux compositions isotopiques en plomb des roches encaissantes (shales, grès arkosique) de feldspaths du socle panafricain et d'un basalte mis en place dans le contexte d'ouverture du fossé de la Bénoué, indique une source appauvrie en uranium pour le plomb de ces minéralisations. Cette source correspondrait aux feldspaths issus de l'érosion du socle granitique pan-africain et concentrés dans les séries arkosiques; ces séries forment l'essentiel de la pile sédimentaire albienne en Haute-Bénoué et sont localisées à la base des formations marines albiennes en Basse-Bénoué.

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Lead-zinc deposits are localized within Albian to lower Cenomanian sedimentary sequences of the Cretaceous Benue trough which formed in the middle of the Pan-African Nigerian shield. The ore bodies, which occur as mineralized lodes, are of hydrothermal origin. The mineralization was probably formed at relatively low temperatures (ca. 140°C). Galena samples from the Abakaliki (lower Benue) and Zurak (upper Benue) deposits, located within marine black shales and arkosic sandstones, respectively, are homogeneous in their leadisotope composition. The lead is very unradiogenic (6/4=17.95–18.15) in view of the Cretaceous age of the mineralization and its location within the upper continental crust which was subject to a major differentiation about 600–700 Ma. The lead was therefore derived from a source strongly depleted in uranium when comparing the ore lead with the trace lead of the host rocks and possible source rocks (black shale, arkosic sandstone, Pan-African basement and basalt) the most likely lead sources are the detrital feldspars which were eroded from the Pan-African basement feldspars and concentrated within arkosic series (these series correspond to the whole Albian sedimentary pile in the upper Benue region and to the floor of the Albian marine shale formation in the lower Benue region).

     

La double evolution de la lithosphere et de la biosphere

Conclusion L'évolution de la lithosphère ressortit de phénomènes cosmiques, les uns liés au système solaire dans son ensemble, d'autres spécifiques à la Terre (l'atmosphère, l'eau, p.e.). Elle appartient au règne minéral et progresse souvent par cycles. L'évolution de la biosphère est liée à celles des sphères externes de la Terre, mais l'instabilité de la matière vivante et de la vie qui la constituent lui confère une polarité, celle de l'Evolution organique, laquelle procède dans un sens progressif, en laissant de coté les Êtres remplacés par de plus performants. L'évolution de la lithosphère a influé sur celle de la biosphère parce qu'elle lui fournit ses milieux de vie favorables à certains progrès ou hâtant les éliminations. L'évolution synchrone de la biosphère, en influant sur la composition de l'atmosphère et de l'hydrosphère, a joué un rÔle important dans la composition des sédiments et de la surface de la lithosphère.     

Structural control and hydrothermal alteration pattern of Chaucha Porphyry Copper,Ecuador

The intrusives and associated volcanic activity, the hydrothermal alteration pattern, and mineralization of the Chaucha porphyry copper deposit appear to be strongly controlled by the intersection of two major structures: the Chaucha fault and the Cordillera fault. Stockwork development and dynamic foliation of the intrusives and surrounding rocks respond to the same control. The fault movements affect the diorite and granodiorite intrusions and largely predate the mineralization and the quartz monzonite intrusion. The lithologies and peculiar geological setting favor a volcanic origin of the Chaucha porphyry copper. Using structural relations and other geological criteria, the Chaucha porphyry copper is tentatively placed in the plate tectonic model.

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Résumé L'activité ignée, la zonalité de l'altération hydrothermale et la minéralisation du type Porphyry Copper à Chaucha sont controllées d'une façon évidente par l'intersection de deux failles importantes: la «faille de Chaucha» et la «faille Cordillera». Le developpement des fractures et de la foliation dans les roches intrusives ainsi que dans les roches intrudées obéissent au même control tectonique. Le jeu des failles affecte la diorite et la granodiorite mais pas la minéralisation ni l'intrusion de monzonite quartzifère. La texture et la nature des roches aussi bien que l'environnement géologique suggérent une origine volcanique pour ce gisement. Se basant sur les relations tectoniques et d'autres arguments géologiques, l'origine du gisement (roches et minéralisation) est interpretée, d'une façon préliminaire, à la lumiere de la tectonique des plaques.

     

Central and west african rare-Metal granitic pegmatites,related aplites,quartz veins and mineral deposits

The author summarises the results of his studies of Central and West African rare-metal pegmatites and supplements them by the newest datas obtained by H. Adam in Ivory Coast. He compares then the classification of African rare-metal pegmatites with the classifications obtained in U.S.S.R., in U.S.A. and in Canada for the same kind of pegmatites. The author's conclusions may be summarised as follows: (a) The rare-metal pegmatite types succeed each other in a more or less defined order which is independent from the ages of the orogenies as well as from the nature and from the degree of metamorphism of enclosing rocks. (b) The spatial distribution of the rare-metal pegmatite types in or around the granitic intrusions depends from the depth at which the parent granites are crystallizing. — When the granites are crystallizing at relatively shallow depths, the rare-metal pegmatites and partially the quartz veins and the associated mineralizations are located in the granitic bodies them selves. When the granites are crystallizing at more and more greather depths, the rare-metal pegmatites, the quartz veins and the associated mineralizations as well as the secondary phenomena such as albitization and greisenization are no more restricted to the granitic intrusions, but with the increasing depth of their crystallization are more and more penetrating in the roofs of the granitic cupolas. In addition it must be underlined that in granites crystallizing at shallow depths, the dimensions of the individual pegmatites are small and have no economic value; the rare-metal pegmatites associated with granitic intrusions cyrstallizing at greather depths may reach gigantic dimensions and certain types may be mined for tin, niobium, tantalum, beryl and lithium minerals; (c) In the same metallogenic province may co-exist granitic intrusions having crystallized at diffrent depths or at diffrent geological ages. To each depth of crystallization of the granitic intrusions corresponds a specific spatial distribution pattern of rare-metal pegmatites characterized by the distance of different pegmatite types to the granitic contacts as well as by the dimensions of the pegmatite types and by the size of their minerals. This may outline a special zonation within a metallogenic province. — At the end of the paper, the author gives a comparison of Central and West African rare-metal pegmatite type classification with similar classifications obtained in U.S.S.R., in U.S.A. and in Canada. From this comparison it results that the evolution of the pegmatitic process remains the same throughout geological epochs and is independent of the nature of the enclosing rocks. The magnitude and the fullness of this process are depending from the depth of crystallization of the granitic intrusions.

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Résumé L'auteur résume ses observations sur les pegmatites à métaux rares du centre et de l'ouest africain, il les complète par des nouvelles données et notamment par celles de H. Adam, relatives à la Côte d'Ivoire et les compare aux données obtenues sur d'autres continents et notamment en URSS, au Canada et aux Etats Unis. — Les conclusions relatives aux pegmatites à métaux rares du centre et de l'ouest africain sont résumées ci-dessous: (a) les types de pegmatites à métaux rares se succèdent dans un ordre déterminé indépendant de l'âge, de la nature et du degré de métamorphisme des roches dans lesquelles elles cristallisent; (b) la répartition spatiale ou la zonéographie des types de pegmatites à métaux rares dépend de la profondeur de la mise en place des intrusions granitiques auxquelles les pegmatites sont associées. Lorsque les intrusions granitiques cristallisent à faible profondeur, les pegmatites et partiellement les filons de quartz avec leurs minéralisations sont contenus dans les granites. Lorsque les granites cristallisent à des profondeurs de plus en plus grandes, les pegmatites à métaux rares, les filons de quartz et les minéralisations de columbo-tantalite, de béryl, de minerais lithiques, de cassitérite et de wolfram, quittent les granites et, à mesure que la profondeur de mise en place augmente, se localisent de plus en plus loin des contacts dans les roches encaissantes; de plus, dans les granites de faible profondeur, les dimensions des pegmatites à métaux rares sont très faibles; les pegmatites associées avec des intrusions plus profondes peuvent atteindre des dimensions géantes de même leurs minéraux. Seules ces dernières offrent un intérêt économique; (c) dans une même province métallogénique, on peut rencontrer des intrusions granitiques mises en place à des profondeurs différentes et, parfois, à des époques différentes. A chaque profondeur de mise en place correspond une distribution spatiale particulière des types de pegmatites à métaux rares, caractérisés par leurs dimensions et par la grandeur des minéraux individuels. — Ces distributions spatiales différentes des types de pegmatites, jointes aux différences des dimensions des pegmatites et de leurs minéraux peuvent, à leur tour, dessiner une zonation à l'intérieur d'une province métallogénique. — A la fin de la note, l'auteur fait une comparaison rapide de la classification des types de pegmatites à métaux rares du centre et de l'ouest africain avec les classifications de la même catégorie des pegmatites de l'URSS, du Canada et des Etats Unis. De cette comparaison il en résulte que le processus pegmatitique évolue de manière très semblable à travers les époques géologiques indépendamment de la nature des roches encaissantes; mais l'ampleur du processus dépend de la profondeur de la mise en place des intrusions granitiques auxquelles les pegmatites sont associées.

     

Les gisements d'or des tonalites archéennes (Abitibi,Québec)

Résumé De nombreux gisements ont été mis en exploitation depuis une dizaine d'années dans des plutons granitiques de la ceinture de roches vertes archéennes de l'Abitibi. La plupart d'entre eux sont encaissés par des faciès sodiques. Dans la zone sud-est de cette ceintúre, il existe deux types de concentrations, des zones filoniennes et des disséminations à caractère porphyrique.Les gisements filoniens sont encaissés dans des sills ou des dykes de tonalite-trondhjemite. Deux associations minéralogiques sont distinguées, l'une avec tourmaline et scheelite, l'autre avec hématite et métaux de base, spécifiques de chacun des blocs lithotectoniques qui composent la ceinture. Les variations paragénétiques peuvent être mise en relation avec la profondeur de mise en place des systèmes hydrothermaux. A l'échelle d'un bloc, on observe des variations de la structure des minéralisations controlées par les variations de la pression de fluide, plus importante au coeur des massifs et conduisant à des structures plus régulières empruntant des zones de faiblesse préexistantes.Les disséminations sont associées à un granite tardif issu de la refusion de tonalites. Dans la région de Launay, près d'Amos, l'or est associé à des zones d'épisyénites avec pyrite et molybdénite, ou avec des zones de cisaillement. Elles pourraient correspondre à des concentrations plus précoces.

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Several deposits have been developped since 10 years in granitics plutons of the Archean greenstone belt of Abitibi. Most of them are hosted by Na-rich granitoids. In the south-eastern part of Abitibi, two main type of deposit may be distinguished:The lode type is hosted in pre-tectonic dykes or sills of tonalite-trondhjemite. Two mineralogical association are caracterised, one with tourmaline, scheelite, the other with hematite, and seems specific of lithotectonic blocs. Paragenetic variations may be related to vertical variations of deposition. On a bloc scale, high fluid pressure predominate in the center of pluton and may be responsible for more regular structure.The disseminated type is hosted in late granodioritic intrusions associated with tonalite. The only occurrence of that type is the Launay deposit, near Amos. Gold is associated either with abite-rich episyenite, with pyrite and Mo, or with shear-zone cross-cutting the granitic intrusions.