L'apport de la Géothermie dans la géophysique profonde

Résumé Revue des connaissances sur le régime thermique du Globe. Esquisse d'une théorie du refroidissement; influence de la radioactivité. Hypothèse du «modèle froid », objections qu'elle appelle. Esquisse d'une théorie d'un « modèle chaud ». Energie disponble pour les phénomènes tectoniques, par contraction et par courants de convection. Hypothèses sur la solidification progressive du manteau.     

Sur la présence de nickel dans un gisement de bauxite près de Mégare

Résumé L'exploitation récente d'un gisement de bauxite près de Mégare (Grèce) a fait apparaître sur les calcaires de base une concentration verte d'oxyde de nickel relativement élevée. La présence dans le gisement d'argiles rouges, renfermant de fortes proportions d'oxyde de fer avec des teneurs relativement faibles en alumine et des traces d'oxyde de nickel, induit à penser qu'il s'agit d'un produit latéritique dérivé d'une roche ultrabasique et transporté ultérieurement sur la région calcaire karstifiée avec ses remplissages bauxitiques. L'étude se termine par une hypothèse sur la genèse de ce gîte singulier.

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The recent mining of a bauxite deposit near Megara (Greece) has shown on the footwall limestone a relatively high concentration of a green nickel oxide. The occurrence in the same deposit of red clays with a rather high percentage of iron oxide and a low content of alumina, together with some traces of nickel, induces to think that this material is composed of a lateritic soil derived from an ultrabasic rock and subsequently transported on karstified limestone with its bauxitic fillings. — The study ends with an hypothesis on the genesis of this unusual deposit.

     

L'or dans la métallogenie du massif de Bohême

Les minéralisations aurifères du massif de Bohême sont représentées par plusieurs types morphologiques et paragénétiques, dont l'origine est expliquée par trois modèles genétiques: I — un modèle volcanogénique pour les minéralisations sulfurés stratiformes, II — un modèle hydrothermal-métamorphique pour les minéralisations de quartz aurifères synmétamorphiques, de morphologie très variable et caractérisées par la présence de minéraux de Bi, Te, Mo et W (scheelite), III — un modèle hydrothermal de shear zones aurifères, pour les minéralisations postmétamorphiques, caractérisées par des teneurs en argent plus élevées (electrum) ou par une minéralisation complexe à stibine et or.Les complexes volcanosédimentaires, principalement protérozoiques, sont considérés comme les sources de l'or pour les minéralisations plus tardives, liées à la cratonisation du massif de Bohême. Au course de l'évolution géotectonique et métallogenique du massif de Bohême les conditions de mis en place des minéralisations aurifères ont évolué d'un contrôle initialement lithologique vers un contrôle lithologique et structural pour aboutir à un contrôle exclusivement structural. Ce développement a été accompagné par une augmentation de la taille des particules d'or et par leur pépitisation dans les minéralisations tradives.     

Le mécanisme de la précipitation du Co3 Ca et la Détermination de L'épaisseur du Dépôt annuel de la vase dans le lac de Neuchâtel

Sans résumé     

Expériences sur la précipitation directe de l'apatite dans l'eau de mer: Implication dans la genèse des phosphorites

The direct precipitation of apatite in seawater is inhibited by Mg ions. The action of various factors on this precipitation is studied: addition of Ca, addition of F, reduction of pH and simultaneous effect of reduction of pH and addition either of F or of Ca. It is established that the reduction of the pH of seawater to 7 allows the precipitation of the apatite with a Ca/Mg ratio in the water of 1.2. The favourable environment for the settlement of natural apatite must then be either neutral or acid. This result is corroborated by the re-study of Gulbrandsen's equation. Such an acid environment with a high phosphorus content may be the result of oxidation of large quantities of organic matter due to previous intense biological activity. The acidity is probably brought about by bubbling of CO₂.     

Tectonique précoce crétacée et orogénèse tertiaire dans les Schistes lustrés des Alpes Occidentales : exemple de la transversale de la Vanoise

Résumé

L’étude des Schistes lustrés du transect alpin de la Vanoise a permi de préciser les modalités et la chronologie des événements tectoniques précoces enregistrés dans les Alpes occidentales et ainsi de souligner (|ue l’évolution alpine crétacé-tertiaire ne peut s’interpréter comme un simple continuum de déformations compressives. Doivent être distinguées trois étapes majeures : (1 ) un stade précoce crétacé « moyen » à supérieur responsable de l’enfouissement profond d’unités de la marge nord-léthysicnne et de la fermeture du domaine océanique téthysien alpin. Cet événement se matérialise notamment par des enregistrements tectono-sédimentaires (flyschs à blocs d’ophiolilcs) pendant lu fermeture et aboutit à l’enfouissement d’unités océaniques durant le Sénonien dans des conditions de haute pression. Cet événement se corrèle avec la rotation intra-erétaeé supérieur de l’lbérie ; (2 ) un stade maas-trichtien-paléocène durant lequel aucune évidence de déformations compressives n’est connu, mais durant lequel, en revanche, on enregistre des manifestations de magmutisme de type intraplaque caractérisant une tectonique extensive et/ou décrochante. C’est durant cette période que l’on assiste à la suhsidence du bassin des flyschs à Ilelminthoïdes et que, conjointement, l’on enregistre les vitesses de surreetion les plus fortes des roches HP-UT métamorphisées durant le Crétacé supérieur; (3) un stade éocène à actuel, responsable de l’édification et de la déformation de l’édifice actuel se corré-lant avec la forte convergence Europe-Afrique qui s’enregistre depuis l’Eocène (collision tertiaire).     

Influence de la subsidence sur la sédimentation

Résumé Des seuils peu profonds et stables, balayés par des courants (stabiliseuils) séparaient en France pendant le Jurassique supérieur des aires subsidentes où s'accumulaient les sédiments; des récifs coralliens pouvaient s'y développer lorsque la subsidence était comprise entre 30 et 70 m. par zone paléontologique, et constituer alors de véritables barrières: la localisation des régions où la subsidence optima était réalisée est par conséquent un élément essentiel de l'abondance et de la répartition des sédiments calcaires.Les variations locales de la subsidence constituent donc un facteur important de la sédimentation, non seulement au point de vue quantitatif, mais encore en ce qui concerne la nature des dépôts.     

Potentiel des méthodes de séparation et stockage du CO2 dans la lutte contre l'effet de serre

Increasing atmospheric level of greenhouse gases are causing global warming and putting at risk the global climate system. The main anthropogenic greenhouse gas is CO₂. Technical solutions exist to reduce CO₂ emission and stabilise atmospheric CO₂ concentration, including energy saving and energy efficiency, switch to lower carbon content fuels like natural gas and to energy sources that operate with zero CO₂ emissions such as renewable or nuclear energy, enhance the natural sinks for CO₂ (forests, soils, etc.), and last but not least, sequester CO₂ from fossil fuels combustion. The purpose of this paper is to provide an overview of the technology and cost for capture and storage of CO₂. Some of the factors that will influence application, including environmental impact, cost and efficiency, are also discussed. Capturing CO₂ and storing it in underground geological reservoirs appears as the best environmentally acceptable option. It can be done with existing technology; however, substantial R&D is needed to improve available technology and to lower the cost. Applicable to large CO₂ emitting industrial facilities such as power plants, cement factories, steel industry, etc., which amount to more than 30% of the global anthropogenic CO₂ emission, it represents a valuable tool in the battle against global warming. To cite this article: P. Jean-Baptiste, R. Ducroux, C. R. Geoscience 335 (2003).     

Analyse isotopique de l'air piégé dans la glace pour quantifier les variations de température

Isotopic measurements in polar ice core have shown a succession of rapid warming periods during the last glacial period over Greenland. However, this method underestimates the surface temperature variations. A new method based on gas thermal diffusion in the firn manages to quantify surface temperature variations through associated isotopic fractionations. We developed a method to extract air from the ice and to perform isotopic measurements to reduce analytical uncertainties to 0.006 and 0.020$\text{‰}$ for δ¹⁵N and δ⁴⁰Ar. It led to a 16±1.5 °C surface temperature variation during a rapid warming ($\text{?70}\text{000}$ yr). To cite this article: A. Landais et al., C. R. Geoscience 336 (2004).     

Carte Métallogénique de la Bulgarie

Résumé On peut, en résumé, caractériser ainsi les principales provinces de la Bulgarie: — les Rhodopes constituent une zone typiquement polymétallique avec une prépondérance soulignée de Pb, Zn; le F, Cr, Ni, y existent en quantité subordonnée; en traces viennent encore: le Ba, Mn, Cd, Sb, W, Mo, Bi, As, Au, Ag, V; — la Sredna Gora est caractérisée comme une zone de cuivre typique, avec la présence de Fe, Mn, et en quantitée subordonnée de Pb, Zn, Mo, Ti, V, Au. — les Balkans portent les particularités d'une zone polymétallique (Pb, Zn, Cu) avec fer. On y remarque souvent des gîtes individualisés de cuivre, polymétallique avec fer, argent, ainsi que des gîtes complexes. Le Mn, Ba, Au, Ag, Co, Mo, As, Hg, V, W viennent en quantité subordonnée; — la zone des Kraistides, analogue à la précédente, se caractérise par des gisements polymétalliques pauvres et des gîtes à or et scheelite. Les éléments principaux sont: Au, Ba et secondaires: Pb, Zn, Cu, V et en partie du Fe et Hg; — la plateforme mésique, outre le gaz, se caractérise par le manganèse de la dépression de Varna.

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The metallogenic map of Bulgaria displays the following four major and distinct provinces: The Rhodopes as a typically polymetallic zone, mainly with Pb and Zn, but also with F, Cr and Ni, and minor or trace amounts of Ba, Mn, Cd, Sb, Mo, Bi, As, Au, Ag, V. The Sredna-gora is a distinct copper zone, with Fe and Mn, and minor amounts of Pb, Zn, Mo, Ti, V, Au. The Balkan is again a polymetallic zone of Pb, Zn and Cu with Fe; but Cu-Fe-Ag-deposits also occur. The other elements are present in minor quantities only. The Kraiste-Zone resembles the previous one and contains low grade polymetallic and scheelite deposits. The main elements are Au, Ba, and minor quantities of Pb, Zn, Cu, V and in part Fe and Hg. The zone of the Mésie platform contains only the manganese deposits of the Varna depression, in addition to natural gas.

     

Processus dynamiques dans la distribution des sédiments de la plate-forme continentale du Rio Grande do Sul (Brésil)

Resume

Ce travail présente les processus qui ont contribué à la distribution des sédiments superficiels de la plateforme continentale du Rio Grande do Sul-Brésil. Cette plateforme est recouverte par quatre populations granulométriques : sable très grossier à moyen, sable fin à très fin, silt et argile. Un régime sédimentaire terrigène prédomine sur la plate-forme et le talus continental de la région étudiée, avec la présence considérable de sédiments reliques et palimpsestes. Les sédiments modernes sont restreints et liés à l’influence du fleuve de la Plata et de la lagune des Patos. La présence de sédiments grossiers au bord externe de la plate-forme continentale peut être expliquée par la conjonction de l’effet de seuil et des ondes internes qui ne permettent pas, dans les régions Nord et Sud, le dépôt de sédiments fins sur les sédiments plus grossiers. Dans la région centrale, ces effets sont réduits par la structure morphologique dénommée « Cône du Rio Grande », ce qui explique la présence de sédiments fins dans cette zone.     

Sur la mesure de l'intensité du champ magnétique terrestre et la distribution du magnétisme dans les aimants

The measurement of the horizontal component, H, of the geomagnetic field represents an important part of geomagneticians work from 1830 to the end of the 19th century. This measurement remained difficult at the required accuracy of ${10}^{\mathrm{?9}}\text{T}$ (1 nT or $1\gamma$), till the advent of proton and optical pumping magnetometers in geomagnetic observatories, around 1955. The measurement of H consisted in determining the mutual torque between two cylindrical magnets, by measuring either oscillation periods or angular deviations. Poisson was the first, indisputably, to propose the general principle of the measurement, in 1825. But Gauss, some years later (1832), successfully operated his famous oscillation–deviation method, described since then in all the elementary manuals of physics. The computation of the mutual torque depends on the tri-dimensional distribution of the magnetization in each one of the magnets. In the absence of an accurate-enough knowledge of these distributions, Poisson, Gauss, and their successors showed how to make the computations with a minimum number of hypotheses on them. Nevertheless physicists, in particular French ones, worked on the ‘distribution of magnetism’ in magnets; the first of them was Coulomb. We come back to this question through experiments conducted in the magnetic observatory of Chambon-la-Forêt, France. To cite this article: B. Leprêtre, J.-L. Le Mouël, C. R. Geoscience 337 (2005).     

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

Résumé

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

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

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

Rythmes de sédimentation dans le crétacé helvétique

A new method of sedimentary rocks investigation is proposed. It illustrates by means of curves the variations in both time and space of the main mineral and organic features. By combining them together in a logical way, it is possible to decipher the relations between sedimentation and the different factors governing it: depth, distance to shoreline, direction and strength of marine currents, biological and chemical conditions, tectonics and so on. Finally a paleogeographic classification of lithological facies is obtained.Some examples taken in the Cretaceous of the Swiss High Calcareous Alps are presented. The bathymetrical interpretation of their facies is in close agreement with the results of modern oceanographic investigations which have described in some cases very similar conditions.

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Zusammenfassung Eine Interpretationsmethode der Sedimentgesteine wird dargestellt. Mittels Kurven warden die zeitlichen und räumlichen Variationen der wichtigsten mineralogischen und organischen Charaktere ausgedrückt. Die durch diese Kurven gelieferten Angaben werden unter sich in logischer Weise kombiniert und erlauben eine paläogeographische Klassifikation der verschiedenen lithologischen Einheiten. Hiermit ist es möglich, die Verbindungen zwischen der Sedimentation und den verschiedenen Faktoren, welche die letztere beeinflussen, herzustellen: Tiefe, Entfernung von der Küste, Richtung und Stärke der Strömungen, physikalisch-chemische Bedingungen, Tektonik usw. Es werden verschiedene Beispiele aus der helvetischen Kreide dargelegt. Die bathymetrische Interpretation ihrer lithologischen Fazies entspricht den neuesten Arbeiten der Ozeanographie, worin ähnliche aktuelle Bedingungen beschrieben sind.

     

Études sédimentologiques dans L'île de Ré

Résumé L'observation de nombreux sédiments de plage et l'étude de prélèvements effectués au large ont montré que l'île de Ré est actuellement privée de sources importantes de sédiments grossiers étrangers; l'évolution des sables — auxquels succède très rapidement vers le large la vase — ne se poursuit plus que par des transferts littoraux, sur un matériel local, depuis le Flandrien, période à laquelle il faut également rattacher l'importante proportion de grains de quartz au cachet éolien très marqué.L'étude granulométrique, celle des minéraux lourds permettent de séparer en deux stocks différents l'ensemble des sables des dunes et des plages; elles dénotent également des transports d'Ouest en Est.     

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

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

Sur la crédibilité des conséquences de l'effet de serre

The credibility of the communication concerning scenarios for future climate change is dependent, on the one hand, upon the scientific quality of the message, concerning particularly the various uncertainties that affect the predictions and the impacts, and, on the other hand, upon the ability of the intended receiver to understand it and to take it into account, with necessary adaptation if intended for either scientists, or politicians, or the society at large. To cite this article: J.-C. André, C. R. Geoscience 335 (2003).     

Evolution diagénétique dans la craie pélagique dolomitisée du crétacé supérieur du bassin de Paris (région de Provins, France)

Two deep scientific boreholes, named Poigny 701 and Sainte-Colombe 702, located in the Paris Basin near Provins (Seine-et-Marne, France), recovered a complete Upper Cretaceous chalk succession. A correlation between the boreholes lithostratigraphy, reflexion seismic profiles and diagenetic patterns shows that major velocity variations measured in the seismic reflection profiles correspond to dolomitized chalk intervals. Dolomitisations occurred during early and burial diagenesis. The understanding of these complex diagenetic events has an important economic consequence on the static correction of the chalk formation in the Paris Basin. Optimisation of petroleum prospecting below chalk cover is thus possible. The chalk series of the 701 and 702 boreholes range from the Cenomanian to the upper Campanian. In this succession, micrite has a primarily biogenic origin; it consists of pelagic organisms, indicative of warm seawater with values around 25°C. Several hiatuses occur in the 701 borehole. These hiatuses indicate the existence of particular hydrodynamic conditions. Deep-water channels were locally recognised in the Paris Basin as in Normandy and Picardy. In the 702 borehole, massive dolomitisation affected the upper meters of sediment below the sea floor. This early phase of massive dolomitisation was induced by slow circulation of a magnesium-rich seawater mass, along the seawater/sediment interface. Thus, this area was a zone of intense marine circulation between the North-West infralittoral and the South-West bathyal domains, across the London-Paris Basin. Magnesium-rich seawater had as origin the recrystallisation of the biogenic peri-plateform carbonates. During both dolomitisation and dissolution of the calcite matrix of the massive dolomite, the calcite had cemented chalk around the massive dolomite body. After deposition, the chalk series was progressively compacted and lithified by burial calcite cement. During the late Campanian-Maastrichtian, the burial compaction of the chalk and thermal gradient reached their maximum, as compressive stresses from the Pyrenean orogenesis affected the Paris Basin. At this time, compaction of the massive dolomite induced the expulsion of magnesian-rich fluids into the underlying already compacted chalk series. In 702 borehole, a diffuse dolomitisation then affected strongly underlying the chalk series. In 701 borehole, this diffuse dolomitisation affected slightly the lower half of the chalk series. Laterally, dolomitisation decreases gradually and affected a only smaller thickness of the chalk series, disappearing laterally. During the progressive emergence of the Paris Basin, from the Paleogene to the Quaternary, the chalk series were partially invaded by continental fresh water. Thus partial dedolomitisation affected the massive dolomite, whereas total dedolomitisation affected only the upper first meters of it.Manuscrit reçu le 20 juin 2003 Révision acceptée le 9 septembre 2004