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.

     

Les minerais de magnétite et les skarns du Ginevro (Ile d'Elbe,Italie)

Résumé Les skarns à magnétite du Ginevro sont isolés dans un système encaissant constitué en grande partie de cornéennes quartzo-pélitiques fortement déformées. Leur minéralogie ne comporte pas les accompagnateurs habituels de la magnétite (grenats et pyroxènes ferrifères), mais presqu'uniquement des hornblendes sodico-ferreuses. Les corps minéralisés ne portent aucune structure visiblement héritée de la sédimentation. On n'observe pas non plus leur passage latéral à des roches carbonatées, ni à des sédiments ferrugineux. Le modèle structural proposé s'appuye principalement sur la géométrie de cornéennes mixtes rubannées qui enveloppent les corps minéralisés. Il met en évidence la concordance à grande échelle des corps minéralisés et du système encaissant. La séquence paragénétique et les problèmes relatifs au climat minéralisateur sont examinés à la lumière des données expérimentales. L insolite caractère sodé des principaux minéraux silicatés est attribué à la contamination des solutions aqueuses minéralisatrices par des eaux salées. Des corrélations lithostratigraphiques montrent que les corps minéralisés pourraient résulter d'une métasomatose totale de lentilles carbonatées. En guise de conclusion, le gisement du Ginevro est défini à l'aide de quatre métallotectes.

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The magnetite skarns of Ginevro are isolated in a country rock composed largely of strongly deformed quartzo-pelitic hornfels. They do not contain the normal accessories of magnetite (iron-rich garnets and pyroxenes) but almost uniquely sodic iron rich hornblendes. The mineralized bodies do not have any structure visibly inherited from sedimentation; their lateral gradation into carbonate rocks or ferruginous sediments is no longer observable. The proposed structural model is based principally on the geometry of the mixedbanded hornfels which enclose the mineralized bodies. Evidence is presented for the large scale concordance of the bodies with the country rocks. The paragenetic sequence and problems related to the mineralizing environment are examinated with respect to experimental data. The unusual sodic character of the principal silicate minerals is attributed to the contamination of mineralizing solutions by salt water. Stratigraphic correlations show that the mineralized bodies could have resulted by a total metasomatism of carbonate lenses. In conclusion, the Ginevro deposit is defined by four métallotectes (metallogenetic controls).

     

Les deformations plio-quaternaires de l'afrique du Nord

Résumé L'Afrique du Nord franÇaise et notamment sa bordure littorale ont subi d'importantes déformations plio-quaternaires; l'auteur en précise les phases et les caractéristiques tectoniques.Les zones de plissement de cet âge doivent Être séparées des déformations à grand rayon de courbure. Les phénomènes géophysiques (tremblements de terre, isostasie) en relation avec ces déformations sont passés en revue. L'auteur place ces phénomènes à l'échelle de temps et d'espace dans l'évolution d'ensemble de l'Afrique du Nord, et discute le problème de la flexure continentale.     

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.     

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 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.

     

Caracteristiques de la Distribution des Gisements à Etain et Tungstene Dans L'Ouest de L'Europe

Résumé L'analyse de la distribution des gisements et indices à Sn-W de la province ouesteuropéenne permet de constater une organisation en bandes parallèles, alternativement à Sn et à W dominant. Leur orientation relativement constante, N 110 dans le Massif Central français et E-W dans le Nw de l'Ibérie, et leur indépendance par rapport aux axes structuraux de l'orogène varisque, suggèrent l'existence d'anisotropies crustales antérieures aux granitisations varisques. En effet, le comportement géochimique de Sn-W dans les processus de différenciation magmatique, et une polarité éventuelle du magmatisme dans l'orogène varisque, ne suffisent pas seuls à expliquer une telle distribution. Il faut rechercher ces anisotropies géochimiques bien avant la mise en place des granites peu différenciés subautochtones tardi-dévoniens qui sont déjà spécialisés en Sn. Depuis le Cadomien même, les granitoïdes qui ont concentré Sn-W par cristallisation fractionnée et fusion répétées ont été des révélateurs de plus en plus efficaces pour Sn, un peu moins pour W qui est surtout concentré par une phase hydrothermale. Deux grandes époques de mise en place des minéralisations en Sn-W peuvent être ainsi attribuées à deux lignées différenciées de granitoïdes: 1) namurienne et westphalienne dans le Massif Central; 2) westphalienne et autunienne dans le NW de la péninsule ibérique. Les gisements s'ordonnent suivant deux directions. Les unes N 110/N 90 sont les structures plicatives qui guident la mise en place des granites namuriens à westphaliens. Les autres sont N 20/N160 et guident les différenciations du toit des granites.

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The Sn-W spatial distribution (deposits and occurrences) in the west-european province emphazises an alternating W and Sn rich banded pattern. The bands have a fairly constant trend (N 110 in the french Massif Central, E-W in the northwestern Iberia) and are generally independant of that of the variscan orogenic domains. This supports the idea of crustal anisotropies previous to late paleozoïc granite emplacement. The banded organization is not readily explained by the geochemical behaviour of Sn-W during the magmatic evolution and the possible magmatic polarity of the orogen. So, geochemical anisotropies must be sought in rocks older than the late devonian poorly differentiated subautochtonous granites which were already anomalous in Sn. Since cadomian time, the granites which have concentrated Sn and W through repeated fractionate crystallization and remelting have been more and more effective revealers for Sn, a little less for W, which especially concentrates through hydrothermal processes. So, two main periods of Sn-W mineralization can be bound to two differentiated suites of granites: 1) Namurian-Westphalian in the french Massif Central; 2) Westphalian-Autunian in the north-western Iberia. The ore deposits occur along two directions: N 110/N 90 which are the trends of late fold axis and the guide of the setting of namurian granites and N 20/N 160 the trends of zones of differentiation in the roofs of the granites.

     

Les minéralisations plombo-zincifères de Carthagène (Cordillères bétiques,Espagne)

Résumé A Carthagène, trois épisodes volcaniques d'âge très différent remettent en mouvement les minéralisations préexistantes. Les déplacements sont verticaux et ascendants; ils conduisent à des gisements superposés sur une aire très restreinte. Le «manto pyriteux» (quartz, pyrite, Zn, Pb) correspondrait à une activité kératophyrique. Le «manto des silicates» (greenalite, magnétite, pyrite, Pb, Zn) ainsi que des altérations locales et le remplissage de certains filons sont liés, à une activité doléritique. Les filons (pyrite, Zn, Pb) encaissés dans des trachys andésites d'âge pliocène, sont liés à ce sub-volcanisme tardif. A ces tross déplacements contemporains des volcanismes s'ajoutent des déplacements superficiels. Une concentration paléopédologique discordante comprend un niveau plombifère inclus dans des schistes sombres blanchis et des poches à calamine (Zn) dans les calcaires. Des conglomérats interstratifiés d'âge miocène moyen sont minéralisés (galets de mineral). La filiation des minéralisations à partir d'un stock unique repose — pour les gisements en relation avec des volcanismes, sur le fait que, en dehors de l'aire minéralisée primitive, les volcanismes sont dépourvus de gisements — pour la concentration pédologique, sur l'existence du paléosol immédiatement sous les dépôts sédimentaires miocène moyen et sur la dissociation du Pb et du Zn — pour les dépôts minéralisés sédimentaires, sur la présence, entre autres, de magnétite détritique et de galets de minerai provenant du démantèlement des corps minéralisés existants.

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In the district of Cartagena, three volcanic episodes of paleozoic, miocene and pliocene ages have redistributed pre-existing mineralizations. The migrations which have been essentially vertically and upwards have resulted in the formation of surimposed ore bodies within a very restricted area: a pyritic manto (quartz, pyrite, Zn, Pb) connected to a keratophyric phase, a manto of silicates (greenalite, magnetite, pyrite, Pb, Zn) with alteration along joints and some vein filling is related to a doleritic episode, veins (pyrite, Pb, Zn) that occur only in and close to trachy-andesites of Pliocene age are linked to the late subvolcanic bodies. — To these mineralizations linked with the volcanism, the following exogenetic concentrations are added: lead and zinc have been concentrated pedologically in a paleo-soil, lead as a discordant layer in bleached dark schists and zinc in calamine bodies in limestones; conglomerates of the mid-Miocene with ore pebbles. Ascribing the mineralization to a single source relies on facts which are related in detail.

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Ce travail entre dans le cadre d'un Doctorat d'Etat. Une carte au 1/20.000e publiée avec le concours du C.N.R.S. illustre la région considérée ici.     

Estimated Recharge Rates From Groundwater Temperatures In The Nara Basin,Japan

Groundwater recharge rates to the sandy aquifer in the Nara basin, Japan, were determined by using a theory that describes the simultaneous transfer of heat and water in a porous medium. Seasonal changes in temperatue-depth profiles were used to estimate the recharge rates in a relatively shallow aquifer. Estimations of the recharge rates were done by fitting a dimensionless parameter to the type curves developed by Taniguchi (1993) after the amplitudes of annual variations of groundwater temperatures were measured at several depths. Annual recharge rate estimated by fitting observed temperatures to the type curves was 459 mm in the Nara basin. This value agrees well with values calculated from water-balance methods and values reported in the literature. Résumé: Les taux de recharge d'un aquifère sableux dans le bassin de Nara (Japon) ont été déterminés au moyen d'un modèle qui décrit le transfert simultané de la chaleur et de l'eau en milieu poreux. Les variations saisonnières le long de profils verticaux de température sont utilisées pour estimer les taux de recharge dan un aquifère relativement superficiel. Les estimations de ces taux de recharge ont été réalisées par l'ajustement d'un paramètre sans dimension aux courbes types proposées par Taniguchi (1993) d'après les amplitudes des variations annuelles de la température de l'eau souterraine mesurée à différentes profondeurs. La recharge annuelle estimée par l'ajustement des températures observées aux courbes types est 459 mm dans le bassin de Nara. Cette valeur est en bon accord avec celles caculées à partir du bilan hydrologique et avec celles de littérature. Resumen: Las velocidades de recarga en el acuífero arenoso de la cuenca del Nara, Japón, se determinaron por medio de una teoría que describe la transferencia simultánea de calor y agua en un medio poroso. Los cambios estacionales en los perfiles temperatura-profundidad permitieron estimar las velocidades de recarga en una acuífero relativamente somero. Las estimaciones de la velocidad de recarga se hicieron por ajuste de un parámetro adimensional a las curvas-tipo desarrolladas por Taniguchi (1993). Para ello se utilizaron las amplitudes de las variaciones anuales de las temperaturas del agua a distintas profundidades. La recarga anual en la cuenca del Nara, estimada mediante este método de ajuste de curvas, fue de 459 mm. Este valor es semejante a la recarga calculada a partir de métodos de balance y a la obtenida de la bibliografía.     

Diamond genesis — A synthesis of opposing views

Estimates of the pressure and temperature in the region of kimberlite magma generation are compatible with the formation of diamond in its own thermodynamic stability field as deduced from high pressure experimental synthesis of diamond. However, if diamond growth is allowed only within its stability field, preservation during ascent of kimberlite magma and many properties of diamond distribution in kimberlite pipes as well as some of the geochemical properties of diamond are very difficult to explain. Metastable diamond growth in the laboratory is well established and its occurrence in natural systems is proposed. A theory of genesis with synthesis of diamond seed nucleii in kimberlite magma at depth in the mantle and with continued metastable growth during ascent and in kimberlite magma pools at the base of the crust is proposed. Eruption of kimberlite pipes to the surface terminates diamond growth.

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Résumé Les estimations de la pression et de la température dans la région de formation du magma kimberlitique sont compatibles avec la formation du diamant dans son propre domaine de stabilité thermodynamique comme déduit des données obtenues par la synthèse du diamant à haute pression. Néanmoins, en admettant la croissance du diamant seulement dans son propre domaine de stabilité, il est très difficile d'expliquer sa preservation pendant l'ascension du magma kimberlitique, beaucoup de ses caractéristiques de répartition dans les pipes kimberlitiques ainsi que certaines propriétés géochimiques. L'évolution du diamant métastable en laboratoire est bien connue et nous suggérons donc l'existence de cet état dans les systèmes naturels. On propose une théorie envisageant la formation du diamant en partant d'une synthèse de noyaux de germes de diamant dans le magma kimberlitique à profondeur dans le manteau suivie d'une évolution métastable continuelle pendant l'ascension de ce magma kimberlitique et dans les chambres magmatiques à la base de la croûte terrestre. L'éruption des pipes kimberlitiques à la surface termine la croissance du diamant.

     

Chromitites platinifères des complexes ophiolitiques de l'Estrie-Beauce,Appalaches du sud du Québec

Résumé Des chromitites contenant du platine, du palladium et du rhodium viennent d'être mises à jour dans les Appalaches du sud du Québec. Les complexes ophiolitiques hôtes de ces minéralisations sont d'âge Ordovicien inférieur et d'affinité boninitique. De plus, ils sont étroitement liés à un arc insulaire. Les chromitites à Pt-Pd-Rh se situent dans les dunites de la séquence à cumulat à leur passage aux pyroxénites. Le platine, le palladium et le rhodium sont exprimés soit sous forme d'alliages et de sulfures complexes automorphes ou soit sous forme d'alliages à Pt-Pd et d'arséniures rhodifères xénomorphes. Cette dernière paragenèse accompagne la serpentinisation des cumulats ultramafiques.

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PGE-bearing (Pt-Pd-Rh) chromitites have been found recently in the Appalachians of southern Québec. They are hosted by Ordovician boninitic ophiolites associated with an island-arc complex. Pt-Pd-Rh-bearing chromitites occur in dunite of the cumulates sequence. PGM occur both as euhedral alloys and sulfides or anhedral Pt-Pd alloys and Rh-arsenides. The Rh-arsenide paragenesis is associated with serpentinized ultramafic cumulates.

     

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

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

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

     

Cobalt zoning in microscopic pyrite from Kamoto,Republic of the Congo (Kinshasa)

The Kamoto deposit consists of two stratiform orebodies separated by a barren sedimentary unit. It is a copper and cobalt deposit, the main features of which are summarized in the first part of the paper. Above the upper orebody, dolostone beds are found, where pyrite is the only sulfide mineral. This pyrite was investigated with the help of a microprobe: all idiomorphic grains were found to be surrounded by a well-defined rim, where the cobalt content reaches 4%; framboidal grains were also found to be heterogeneous with respect to cobalt. The distribution of nickel and copper is described. These observations afford one more evidence that post-depositional events played an important role in the Mine Series of Katanga, especially with regard to heavy metals geochemistry.

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Resume Le gisement de Kamoto est constitué de deux corps minéralisés stratiformes séparés par une unité sédimentaire stérile. C'est un gisement de cuivre et de cobalt dont les principales caractéristiques sont brièvement résumées. Audessus du corps minéralisé supérieur, on trouve des couches de dolomie, où la pyrite est le seul sulfure présent. Cette pyrite a été étudiée à l'aide d'une microsonde: tous les grains idiomorphes y sont entourés d'une bordure bien nette, où la teneur en cobalt atteint 4%; les grains d'apparence framboïdale sont également hétérogènes au point de vue de leur teneur en cobalt. La distribution du nickel et du cuivre est décrite. Ces observations apportent um témoignage supplémentaire de l'importance des événements postérieurs au dépôt dans la «Série des Mines» katangaise, tout spécialement en ce qui concerne la géochimie des métaux lourds. Elles démontrent que le «système» constitué par la roche sédimentaire est resté ouvert pendant un certain temps après la sédimentation.

     

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.     

Geochemistry and mineralogy of lavas from the Arakapas Fault Belt,Cyprus: Consequences for magma chamber evolution

Résumé Résumé L'étude géochimique des laves dans la zone d'Arakapas (AFB) a permis de proposer un modèle génétique pour la formation des laves et des cumulats qui s'est déroulée dans un seul site géotectonique. Cinq types de lave ont été définis dans l'AFB, un dans la séquence axiale (AS) et quatre dans les laves en coussin supérieures (UPL) formés à partir d'un manteau très déprimé dont le degré d'appauvrissement s'est accru avec le temps. La modélisation des processus de fusion partielle et de cristallisation fractionnée implique des coefficients de partage élevés pour Mg et Cr et faibles pour V compatibles avec une fugacité d'oxygène élevée dans la source.Dans les différents types de lave, la cristallisation plus ou moins précoce du plagioclase, du clinopyroxène ou de l'orthopyroxène après l'olivine témoigne de l'existence de magmas parentaux distincts qui ont alimenté des chambres magmatiques évoluant en système fermé. La disparition des grandes chambres magmatiques d'où ont été issues les laves de type A a eu lieu en fin de formation de l'AS. Les chambres magmatiques plus petites liées aux UPL ont été détruites à différents stades de leur évolution.

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Geochemistry and mineralogy of lavas from the Arakapas Fault Belt, Cyprus: Consequences for magma chamber evolution

Summary The results of geochemical investigations in the Arakapas Fault Belt (AFB) in the Cyprus ophiolite are discussed to provide a comprehensive model for the genesis of the ophiolitic intrusive and extrusive rocks which occur in a single but evolutive tectonic environment.On the basis of field and petrographic criteria, five lava types are defined, one in the Axis Sequence (AS) and four in the Upper Pillow Lavas (UPL). The comparison between observed and calculated partial melting and fractional crystallization trends favors high D_Cr and D_Mg and low Dv consistent with high fO₂. Partial melting occurred in a depleted mantle after a prior melting event. The extent of mantle depletion varies with space and increases with time.Different crystallization orders in lavas reflect distinct parental magma compositions and the extent of pre-eruption fractionation dominated by wehrlitic crystallization in closed magma chambers. Long-lived magma chambers disappear at the end of the AS. Small magma chambers occurred during the formation of the UPI, and were destroyed at various degrees of evolution.

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With 6 Figures     

Metallogenie du gisement à tungstène-etain de Monteneme (N.W. Galice,Espagne)

Résumé Les minéralisations à tungstène-étain du gisement de Monteneme sont contenues dans un réseau filonien encaissé dans des monzogranites à 2 micas faisant partie d'un massif linéamentaire mis en place pendant le fonctionnement d'une zone de cisaillement régionale hercynienne. Trois types de filons minéralisés se succèdent avec une paragenèse évolutive cohérente avec la décroissance des températures de dépot. L'étude métallographique et chimique des minéraux de cette paragenèse a permis d'identifier plus d'une dizaine de phases de Bi, Pb, Ag, Sb et Se. On montre que les filons minéralisés, organisés en cone-sheet elliptique proviendraient d'une coupole cachée à caractère endogranitique dont la profondeur de l'apex a pu être estimée. Les monzogranites affleurants, déformés plastiquement et présentant des teneurs en Sn et W de granites précurseurs, ne jouent qu'un rôle d'encaissant. Ce gisement confirme l'importance du modèle endogranitique dans les mécanismes de concentration du tungstène et de l'étain à partir des magmas granitiques.

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Summary The tungsten-tin mineralization from the Monteneme ore deposit forms a stockwork enclosed in two mica monzonites as part of a linear granitic body, which is emplaced along with the development of an Hercynian shear-zone. Three patterns of mineralized veins, successively emplaced, show evolutive paragenesis coherent with the decrease of cristallization temperatures. Metallographic features and mineralogical data enable to distinguish more than ten Bi-Pb-Ag-Sb-Se phases. The mineralized veins forming an elliptic cone-sheet would proceed from an apogranite cupola the depth of which may be estimated. The outcropping monzonites, plastically deformed and showing concentrations of tungsten and tin similar to precursory granites, play only the role of host rocks. This deposit confirms the importance of the apogranite model in the mechanisms of tungsten an tin accumulation from granitic magmas.

     

Minerais et skarns dans les auréoles de métamorphisme

Résumé Cet article traite de la formation de minerais de fer et de skarns aux dépens de roches principalement carbonatées dans le voisinage de corps intrusifs. Les arguments qui militent en faveur de cette théorie métasomatique bien connue sont brièvement discutés: ils ont trait à la répartition des corps minéralisés, à leur structure interne, à l'altération des roches intrusives adjacentes; ou encore ils reposent sur des données expérimentales et géochronologiques. Il est suggéré que, dans l'évolution géologique des auréoles métamorphiques, il faut distinguer deux stades. Au cours du premier, les roches intrusives sont partiellement liquides; les roches encaissantes se déforment par fluage; les gaz diffusent des premières au travers des secondes, où ils s'infiltrent dans les limites intergranulaires; ils sont saturés vis-à-vis de la calcite ou se saturent rapidement. Au cours du second stade, les roches intrusives sont consolidées; les roches encaissantes sont capables de se fracturer; les fluides s'écoulent dans des systèmes de chenaux plus ou moins ouverts; ils sont sous-saturés vis-à-vis de la calcite. L'origine des fluides du second stade est discutée dans la dernière partie de l'article. Elle peut être magmatique. Il peut également s'agir de fluides non-magmatiques remobilisés et canalisés par le corps intrusif. Parallèlement l'origine du fer peut être recherchée dans le magma en voie de différenciation ou dans l'altération de la roche intrusive déjà consolidée.

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This paper deals with the formation of iron ores and skarns chiefly at the expense of carbonate rocks in the neighborhood of intrusive bodies. The arguments in favor of this well known metasomatic theory are briefly reviewed: they deal with the frequency and localization of ore bodies, their internal structure, the hydrothermal alteration of adjacent igneous rocks, experimental data and geochronology. It is suggested that, in the geological evolution of metamorphic aureoles, two stages must be considered. During the first one, the intrusive rock is partially liquid; the country rock yields by flowing; gas, which soon becomes saturated with respect to calcite, flows or diffuses through the intergranular boundaries of the country rock. During the second stage, the intrusive rock is solid; the country rock is capable of being fractured; gas flows through more or less open channelways; gas is unsaturated with respect to calcite. The origin of the fluids during the second stage is discussed in the final part. They may be magmatic. They may also be non-magmatic fluids remobilized by the intrusive body and ascending through it. Correlatively, the origin of the metal may be found either in the differenciating magma or in the altering intrusive rock.

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Text corresponding essentially to the lecture presented at the Symposium of the Lagerstättenausschuß of the GDMB in Heidelberg, February 1970, on Ores and Wallrock. This paper is dedicated to Professor Paul Ramdohr on the occasion of his 80th birthday.     

Paléo-bactéries et minéralisations plombo-zincifères du Bled Zelfane (tunisie centrale)

Résumé Le Bled Zelfane est un synclinal mio-pliocène sur la bordure septentriono-orientale de l'ile de Kasserine. L'ile de Kasserine est une plate-forme devenue insulaire à partir du Crétacé supérieur et restée émergée jusqu'au Miocène moyen. Ce môle a été soumis apparemment pendant sa période continentale à un climat oxydant de type méditerranéen relativement sec. On note une certaine diversification dans la nature des dépôts en zones basses (secteur de Kasserine) et en zones hautes (secteur du Bled Zelfane). En zones basses, la sécheresse climatique a favorisé la formation de dépôts de gypse, d'argiles rouges et de calcrêtes. En zones hautes, une érosion par lessivage acide a créé des dépressions karstiques dans les calcaires du Crétacé supérieur (Aïn Khamouda) et dans les calcaires du Maëstrichtien (Sidi Mabrouk et Guémata). Le remplissage des cavités karstiques (poches, crevasses) s'est fait avec de l'argile blanche (halloysite), contenant des micro-cristaux de galène, avec de la calamine et des oxydes de fer. Les conditions climatiques étaient trop oxydantes pour que le zinc se dépose autrement que sous forme de calamine. Elles expliquent aussi la présence de paléo-algobactéries (aérobies) sur la calamine. La présence de micro-cristaux de galène dans l'halloysite serait liée à un sulfuretum et non à des conditions réductrices réelles. Il semble en effet que dans ces karsts du Bled Zelfane une flore bactérienne très riche a joué un rôle essentiel dans le piégeage d'éléments lourds et notamment dans la genèse de galènes supergènes et dans la cristallisation de la calamine. Une minéralisation, elle aussi plombo-zincifère, de type stratiforme, s'observe à la base de Miocène inférieur et montre de même des bactéries fossiles à foison.

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Bled Zelfane is a Mio-Pliocene syncline on the NE edge of the palaeo-island of Kasserine, a platform which became insular at the beginning of the Upper Cretaceous and remained emergent until the Middle Miocene. During its long emergence this platform was affected by an oxidising, relatively dry, Mediterranaean-type climate. There exists a certain diversity in the sedimentary accumulations in both the lower (Kasserine area) and upper (Bled Zelfane area) sectors of this palaeo-relief. In the lower sectors the dry climate has favourised gypsum, red clays and calcrete formation. In the higher sectors erosion and leaching by acid waters has created karstic depressions in the Upper Cretaceous (Aïn Khamouda) and in the limestones of Maestrichtian (Sidi Mabrouk and Guémata). The karst cavities (pockets and fissures) are filled with white, halloysite clays containing micro-crystals of galena associated with calamine (Zn) and iron oxides. The climatic conditions were too oxidising to permit the formation of Zn other than in the form of calamine. The dry climate is also an explanation for the presence of aerobic palaeo-algobacteria on this calamine. The presence of micro-crystals of galena within the halloysite is probably related to a sulfuretum and not to effective reducing conditions. It would seem that the presence of a rich bacterial flora within the karst at Bled Zelfane has played a significant role in the stabilisation of heavy elements, and especially the supergene genesis of the galena. A Lead/Zinc mineralisation also exists at the base of the Miocene. This latter is diffused through the cement in conglomerates and sandstones.

     

Response of rocks to impact loading by bars with pointed ends

SummaryResponse of Rocks to Impact Loading by Bars with Pointed Ends An experimental investigation was undertaken to study the response of three rocks — shale, limestone and diorite — to dynamic loading modelling hammer drilling. A long transmission rod subjected to pendulum impact at its distal end transmitted stress waves to six different heads whose tips consisted of 60°, 90°, and 120° cones or wedges in initial contact with the rock surface. Force and linear penetration histories monitored near the interface were found to be in good agreement with predicted values based on strain measurements at the center and distal end of the transmission bar and use of a one-dimensional theory of elastic wave propagation. The dynamic indentation measurements were also found to be in good agreement witha posteriori determination of the crater depth.Effects of multiple wave reflections and repeated impact on the contact force and rock deformation were determined as a function of the input energy. It was found that an optimum value of this energy exists for most efficient penetration for each of the heads utilized. Dynamic force-penetration curves were compared with corresponding static values obtained from an Instron testing machine. The force history resulting from the impact of a commercial pick-ax suspended in a pendulum arrangement was measured for both the conical and wedge-shaped tips of the device.

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ZusammenfassungDas Verhalten von Gesteinen unter stoartiger Belastung mittels gespitzter Stäbe Es wurde eine experimentelle Untersuchung des Verhaltens dreier Gesteine, nämlich grüner Tonschiefer, Kalkstein und Diorit, unter stoßartiger Belastung, die als Modell der Wirkung eines Bohrhammers dienen soll, durchgeführt. Ein langer Stab war vorne mit einer Spitze in Keil- oder Kegelform mit einem Öffnungswinkel von 60°, 90° oder 120° versehen, welche bei Versuchsbeginn gerade die Probe berührte. Am anderen Ende wurde der Stab von einem fallenden Pendel getroffen. Der zeitliche Verlauf der Kraft und der Eindringung, die in der Nähe der Spitze des Stabes gemessen wurde, stimmte gut mit jenen Werten überein, die auf Grund von Dehnungsmessungen in der Mitte und am Stoßpunkt mittels einer eindimensionalen Theorie der Wellenfortpflanzung errechnet wurden. Die dynamischen Tiefenmessungen des Kraters ergaben auch eine gute Übereinstimmung mit den Werten, die nach dem Experiment bestimmt wurden.Die Wirkung von mehreren Wellenreflexionen und wiederholtem Stoß auf die Kontaktkraft und die Gesteinsdeformation wurde als Funktion der Anfangsenergie bestimmt. Es zeigte sich, daß es für jede verwendete Spitzenform einen optimalen Energiebetrag gibt, bei dem die günstigste Eindringung erfolgt. Dynamische Kraft-Eindringungskurven werden verglichen mit den entsprechenden statischen Werten, die mittels einer Instron-Testapparatur gemessen wurden. Überdies wurde der Kraftverlauf an Keil- und Kegelende einer Spitzhacke, die als Pendel auf eine Steinprobe aufschlug, gemessen.

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RésuméReponses de certaines roches aux chocs exercés par des barres à extremités pointues Des expériences ont èté entreprises pour étudier la reponse de trois roches — schiste vert, calcaire, diorite — aux percussions exercées par un modèle de marteau perforateur. Un pendule ballistique heurte l'extremité libre d'une longue barre, à travers laquelle des ondes de contrainte se propagent et atteignent à l'autre extrémité une tête constitutée suivant les cas par une cône ou un dièdre d'angle 60°, 90° ou 120°, en contact avec la roche à l'instant initial. Les résultats obtenus en ce qui concerne l'évolution de la rorce et l'évolution de la pénétration lineaire sont en bon accord avec les valeurs prédites par le théorie unidimensionelle de la propagation des ondes élastiques, à partir des constrainte mesurées au centre et à l'extremité libre de la barre. Les mesures de la pénétration pendant l'experiénce sont également en bon accord avec la détermination à postériori de la profondeur des cratères.L'effet des réflexions multiples des ondes et l'effet de la répétition des impacts sur la force de contact et sur la déformation de la roche sont déterminés en fonction de l'énergie d'impact. Pour chacune des têtes utilisées on a trouvé qu'il existe une énergie optimale, c'est à dire une energie permettant d'obtenir la meilleure pénétration. Les courbes représentant la pénétration dynamique en fonction de la force sont comparées aux courbes correspondant en cas statique, obtenus par une machine d'Instron. L'évolution de la force résultant de l'impact d'une pioche ordinaire a èté mesurée pour des têtes constituées soit par des cônes soit par des dièdres.

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With 27 Figures     

Glycol Ethers As Groundwater Contaminants

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