Biosphère,biosphères…

Résumé

En douze paragraphes, qui balaient l’âge de la Terre depuis ses origines jusqu’à Homo sapiens, nous tenterons de montrer la richesse conceptuelle qu’engendre l’étude de la biosphère actuelle et des biosphères passées. © 2000 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS     

Biosphère,biosphères…

In twelve paragraphs, we will try to demonstrate the conceptual richness engendered by the study of the actual and past biospheres, from the age of the Earth to the origin of Homo sapiens.     

Le problèe des intrusions marginales

Résumé L'auteur rappelle les caractéristiques des manifestations éruptives basiques dans les orogénes profonds et se propose de rechercher leur signification dans les orogénes catazonaux à la lueur des domaines monocycliques de type catazonal profond du SW de la Norvége. Le fait dominant est l'impossibilité de faire venir ces intrusions basiques des parties situées sous les masses anorthositiques qui forment le sous-bassement de l'édifice tectonique; leur mise en place ne peut se faire que par voie latérale en empruntant les grandes surfaces horizontales liées á la structure en plis couchés, grâce auxquels s'édifient les orogénes profonds. Ces intrusions latérales sont liées á la constitution d'un orogéne «fondamental», c'est-a-dire d'un orogéne établi directement sur le craton océanique en bordure d'un domaine continental, avec évolution conduisant á un orogéne de type catazonal profond (Grundgebirge s.s.). Les conditions particuliéres engendrées au cours de la phase paroxysmale de l'orogenése déterminent la formation de magmas sur la marge de l'oroge tournée vers le craton océanique: ces magmas sont la source des intrusions «marginales» dans l'oroge; dans la partie profonde de l'orogéne, ils sont du type plagioclasique et donnent ainsi naissance aux tréfonds anorthositiques qui, avec les intrusions marginales, sont la marque des orogénes fondamentaux.

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Zusammenfassung Der Autor bringt die Merkmale des basischen Magmatismus in den Tiefen der Orogene in Erinnerung, um dann an Hand der monozyklischen tief-katazonalen Gebiete Südwestnorwegens ihre Bedeutung für den katazonalen Bau der Orogene zu untersuchen. Das hervorstechendste Merkmal ist, daß man diese basischen Intrusionen nicht aus den Bereichen unter den anorthositischen Massen beziehen kann, die die Unterlage des tektonischen Baues bilden; sie können nur von der Seite her eingedrungen sein, und zwar mit Benützung der großen Horizontalflächen, die mit den liegenden Falten verknüpft sind, woraus sich die Tiefen der Orogene aufbauen. Diese seitlichen Intrusionen sind an die Bildung eines Fundamental-Orogens gebunden, das heißt eines unmittelbar auf dem ozeanischen Kraton am Rande eines Kontinents gebildeten Orogens, dessen Entwicklung zu einem Orogen von tief-katazonalem Typus (Grundgebirge s.s.) führt. Die besonderen beim Paroxysmus der Orogenese hervorgerufenen Zustände verursachen die Bildung von Magmen am gegen den ozeanischen Kraton gerichteten Rand des Orogens, und diese Magmen sind die Quelle der Marginal-Intrusionen; in den Tiefen der Orogene sind sie plagioklasisch, und aus ihnen bildet sich der anorthositische Unterbau, der zusammen mit den Marginal-Intrusionen das Kennzeichen der Fundamental-Orogene ist.

     

Géochimie de l'or exogène

Résumé Les auteurs ont étudié la stabilité des suspensions colloïdales d'or, leur transport, leur floculation, ainsi que la synthèse des pépites à partir des gels d'or, dans des conditions géologiques de surface. — Les mesures des paramètres tels que le pH, le Eh, et la concentration des ions or, démontrent que la possibilité de transport de l'or dans la nature sous forme ionique a été surestimée. Sous forme ionique ou même métallique l'or peut donner des suspensions colloïdales stables. Il peut être fluculé facilement et par compaction donner naissance à des pépites d'or similaires aux pépites naturelles. — Par diffusion des solutions auriques dans du gel de silice nous avons obtenu la formation directe des films d'or et reproduit des structures très fréquentes dans de nombreux gisements d'or.

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The stability of colloidal suspensions of gold, their transport and flocculation have been investigated; in addition, the experimental formation of gold nuggets under natural conditions was studied. — The measurements of pH, Eh and the concentration of ionic gold, proved that the possibility of transportation of ionic gold in nature was overestimated. Ionic or even metallic gold may give stable colloidal suspensions. It may be easily flocculated and give by compaction gold nuts similar to natural gold nuts. — By diffusion of gold solutions in silica gel we obtained direct gold films and also some textures frequently present in gold deposits.

     

Migrations de charnières et vecteurs de déplacements sur des modèles analogiques de plis superposés

Résumé

La modélisation analogique d’une superposition de plissements dans une série sédimentaire stratifiée, représentée ici par un multicouche de paraffine et graisse, fait apparaître le rôle déterminant de la géométrie des plis initiaux. Les plis ouverts peuvent évoluer sous l’effet de la seconde compression :

- Si les directions des axes de ces plis sont parallèles à la seconde compression, on verra apparaître des plis superposés.

- Si les directions des axes sont obliques à celle-ci, on observera la réutilisation des plis qui seront alors réorientés grâce à la migration de leur charnière. En fin de déformation la ou les familles de plis présentes dans le modèle ne sont perpendiculaires ni à la première ni à la seconde direction de compression.     

La déformation post-Miocène en Provence occidentale

Résumé

Le but de la présente étude est de caractériser la déformation récente subie par la Provence occidentale, située entre la nappe de Digne à l’est et la faille de Nîmes à l’ouest. Dans un premier temps, la déformation subie par un marqueur sédimentaire qui est à la fois le plus récent possible et le plus uniformément représenté dans la zone étudiée est considérée. Ce marqueur sédimentaire est le Miocène. La caractérisation de la déformation passe par l’étude de la localisation de celle-ci et donc par l’identification des structures actives responsables de la déformation du Miocène. Ces caractéristiques permettent d’estimer la quantité de raccourcissement total accumulé lors des derniers 20 millions d’années. Dans un deuxième temps, on distingue la part de la déformation postMiocène de cette déformation totale. Les marqueurs utilisés sont des surfaces et des objets géomorphologiques repères. Dans ce travail, nous montrons que la déformation en Provence a été de faible importance entre le Miocène et factuel et qu’elle est surtout produite au cours du Miocène. En conséquence, la déformation récente à actuelle est très difficile à localiser et à caractériser. 11 n’y a pas eu de déplacements post Miocène importants de part et d’autre de la faille de la Durance, pas plus d’ailleurs que le long de toutes les discontinuités majeures du domaine étudié. © 2000 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS     

Karhunen–Loève spectral analysis in multiresolution decomposition

In this work we develop a method for pinpointing the scales in a multiresolution decomposition where coherent structures appear. A sequence of images yielded from the wavelet multiresolution analysis of seismic signals are analyzed in the Karhunen–Loève (KL) space. Using KL decomposition we distinguish two coherent structures in the scale–images: the ground roll and the hyperbolic lines characteristic of geologic layers. Moreover, the KL spectrum also points out the high frequency noise. In this way the method allow us to split three energy mode regimes in the data and, as a consequence, to select the relevant geologic information. The method can be extended to other problems where coherent structures need to be recognized.      

Réflexions sur l'orogénèse quaternaire

Sans résumé     

Fluage du sel gemme sous très faibles charges

Long-term creep tests have been performed under very small uniaxial loadings ($\sigma =0.02$ to 0.1 MPa). Testing devices were set in an underground gallery, where temperature fluctuations are in the order of one hundredth of a Celsius degree. The mechanical loading was provided by dead weights. The displacements were measured through special sensors whose resolution is $\mathrm{\Delta }?={10}^{\mathrm{?8}}$. Strain rates as small as $\dot{?}={10}^{\mathrm{?12}}{\text{s}}^{\mathrm{?1}}$ were measured. The tests prove that constitutive laws deduced from tests performed on rock salt samples under standard mechanical loadings cannot be extrapolated to very small loadings. To cite this article: P. Bérest et al., C. R. Geoscience 336 (2004).     

La déformation post-Miocène en Provence occidentale

The structure of western Provence (SE France) is the result of successive deformations connected to the building of the Pyrenees and the Alps. It is a seismically active region still undergoing deformation. The aim of this study is to characterize the recent deformation in western Provence and to integrate the cumulated displacements in a coherent deformation model. In order to do this, we identified the recent structures that concentrate the deformation. We used the Miocene as a sedimentary marker to estimate the discontinuous deformation over the last 20 Ma and geomorphic surfaces to evaluate the amount of the post-Miocene deformation. Miocene terrains are deformed along south-vergent thrusts such as Le Luberon, Les Costes, La Trévaresse or Les Alpilles, and along sinistral strike-slip faults such as the Durance and Nîmes faults. North-vergent Pyrenean thrusts such as L’Étoile-Sainte Baume, Sainte Victoire or the Eguilles thrusts were not reactivated during the Alpine phase. Field evidence shows that in the Luberon, the main folding phase occurred during, or immediately after the Burdigalian (20.5–16 Ma). The shortening measured on a regional N–S cross-section is of a few kilometres, implying a deformation of 0.1–0.2 mm·year^–1 since the beginning of the Miocene. Geomorphic surfaces have been reported on cross-sections of the E–W thrusts. The intensity of the deformation decreases southward and through time during the Miocene. Pliocene surfaces are not deformed near the active structures, except at the front of the Digne thrust. Furthermore, Quaternary geomorphic markers such as alluvial fans are not affected by the Durance strike-slip fault. Our results show that from Miocene to the Present, Provence was not intensively deformed (0.1–0.2 mm·year^–1), and occurred in a short period of time during the Miocene. It is coherent with the southward emplacement of the Alpine Digne thrust being the cause of this deformation. Since the end of the Miocene, there have been no major displacements on any of the active structures.     

Genèse et déformation des bassins néogènes du Rif central (Maroc) au cours du rapprochement Europe-Afrique

Résumé

Après la mise en place des nappes dans le Rif, des bassins intramontagneux se sont créés et ont subi des déformations depuis le Miocène supérieur jusqu’au Quaternaire. L’analyse microtectonique de la fracluration, et les marqueurs de tectonique synsédimentaire (tailles synsédimentaires, discordances progressives, talus de progradation) montrent que ces bassins ont été soumis à un régime tectonique compressif depuis le Tortonien. La direction de la contramte maximale compressive a changé au cours du temps depuis la direction N040 au Tortono-Messinien jusqu’à la direction N000-140 au Plio-quaternaire. L’évolution sédimentaire et tectonique de ces bassins est à mettre en relation avec l’avancée vers l’WSW du bloc d’Alboran et son blocage entre l’Europe et l’Afrique.     

Relations entre la géométrie des zones de faille et quelques paramètres mécaniques : apport de modèles analogiques

Résumé

Les failles naturelles correspondent à des zones d’une certaine largeur, composées de fractures élémentaires en échelons. Plusieurs exemples de zones de failles, d’échelles très diverses, permettent de montrer que ces fractures élémentaires forment selon les cas différents types d’associations que l’on cherche à relier aux conditions mécaniques de formation de la zone de discontinuité.

Pour cela on réalise des modèles analogiques de zones de faille par cisaillement direct sur des argiles en faisant varier la contrainte normale, la teneur en eau et la vitesse de sollicitation.

On montre ainsi que l’accroissement de la contrainte normale à la zone de discontinuité qui se traduit par des fractures élémentaires correspondant à un comportement de plus en plus pseudo-plastique fait diminuer l’emprise de la zone et la longueur des fractures mais accroît leur nombre. Lorsque le matériau n’est pas saturé l’augmentation de la teneur en fluides a, sur la fracturation élémentaire un effet de même sens que celui de l’accroissement de a». Lorsque le matériau est saturé l’accroissement de la vitesse de sollicitation a un effet inverse de celui de l’augmentation de a?.     

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.

     

Sur la formation biogéochimique de stalactites de galène

The genetic problem of stalactites with internal parts composed of sulfides is studied in the case of galena. Considerations of the transport of lead at low temperature and on the cycle of sulfur allow to build an experimental model, taking in count the part played by the sulfate reducing bacteria. The results are interpreted by the use of chemical thermodynamics.     

Relations entre production organique et apports terrigènes dans les sédiments fluviatiles holocènes : observations et conclusions hétérodoxes

Accumulation of organic matter in fens of fluvial valleys is often related to a low terrigenous matter delivery and to palaeoenvironmental conditions inducing low mechanical erosion. These assumptions come from the interpretation of contents in organic (MO) and mineral (MM) matters in sediments, expressed in percents, and then exactly anticorrelated. Calculation of mass accumulation rates of MO $(T_{{\mathrm{a}}_{\mathrm{MO}}})$ and MM $(T_{{\mathrm{a}}_{\mathrm{MM}}})$, expressed in g?m^?2?yr^?1, shows that $T_{{\mathrm{a}}_{\mathrm{MO}}}$ and $T_{{\mathrm{a}}_{\mathrm{MM}}}$ generally are not anticorrelated and that high values of $T_{{\mathrm{a}}_{\mathrm{MO}}}$ and $T_{{\mathrm{a}}_{\mathrm{MM}}}$ could appear simultaneously. That expression of MO and MM accumulation makes it possible to precise the climatic and human impact on sedimentation. To cite this article: J.-J. Macaire et al., C. R. Geoscience 337 (2005).     

Données nouvelles sur la stratigraphie des terrains carbonifères de la Meseta orientale marocaine (boutonnières de Debdou,Mekam et Jerada)

Lower Carboniferous deposits from Eastern Morocco are located in small depressions within a more or less mountainous Jurassic area. Sections from Tafechna, Flouch and Oued Korima (Debdou and Mekam basins, Eastern Morocco) are accurately described. Owing to detailed field examination, misinterpreted lithological aspects are corrected, i.e. volcano-sedimentary deposits are very important and carbonate deposits almost absent.Debdou yields alternations of blackish shales and sandstones with intercalations of tuffites overlain by volcanoclastic or calcareous sandstones, whose turbiditic origin is indicated by graded-bedding and scour casts, and also by reworked oolites and Foraminifera. Mekam shows slumped limestones and conglomerates with basement pebbles, cemented by carbonates, and with some reworked Foraminifera, overlain by alternations of greenish shales, tuffaceous siltstones and ashes.The stratigraphical background of these sections is also explicited or modified. Existence of Tournaisian beds is excluded. Assemblages of Foraminifera are always uppermost Visean or lowermost Serpukhovian in age. New palynological data agree with this fact; so do former Goniatites datings.These series are paralleled with the well-known series of the area: Jerada, Tazekka, Northern Olistostrome (including Jorf Ouazzene, Zekkara and Tannecherfi outcrops). These comparisons concern at the same time the biostratigraphy, the environments, the volcanism, etc. The Uppermost Visean We stratigraphy of Jerada is established as well as the Serpukhovian E1-E2 stratigraphy from Tazekka and Northern Olistostrome, where V3c remains are reworked.Importance of Brigantian (V3c) substage is emphasized at the regional scale, it is the maximal transgression time upon the Devonian epimetamorphic substrate; transgression probably begun in the Upper Asbian (V3b).Knowledge of Serpukhovian (= Namurian A) within the various basins needs new investigations. This stage is still characterized locally by a volcanic activity and important tectono-sedimentary movements. Other periods of Namurian-Westphalian are only known at present within the Jerada basin.Accurate datings, especially during the We, prove the diversity of paleoenvironments and their close juxtaposition: volcanoes, marshes, hills, carbonate platforms, paleocanyons, etc. This landscape seems to be divided into compartments by N30 and N70 faults producing horst and graben structures, which could also be strike-slip faults.

Correspondence to: D. Vachard     

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

Various synsedimentary structures (dish-structure, convolute bedding, loadcast, bedding dislocation and dissipation, sand intrusion) are interpreted as being due to seismic liquefaction and subsequent fluidization of marine and fluviatile sands. Their diversity is compared to the various deformation processes of seismites and related to the local influence of granulometry, diagenesis and slope. The two seismites horizons are referred to the end of the Middle Pliocene and the Late Pliocene and associated with tectonics to the south of the Rif orogenic belt.