Problèmes de la biostratigraphie dans le Paléozoïque supérieur continental (Stéphanien – Autunien) du Massif Central

Résumén

La coexistence de flores à cachet autunien et de flores à cachet Stéphanien dans une même formation et dans plusieurs bassins limniques du Paléozoïque supérieur du Massif central est attribuée.à des variations de paléoenvironnement : les flores “autuniennes” sont des flores méso- à xérophiles poussant sur les reliefs bordiers des bassins ou dans les zones hautes de ces derniers, alors que les flores “stéphaniennes” sont des flores hygrophiles des plaines d’inondation des zones basses. Le changement climatique qui marque le passage du Carbonifère au Per-mien, et qui se traduit par une certaine aridification, amène une évolution radicale de la composition des flores, les ensembles floristiques méso- et xérophiles devenant prédominants. Ceci démontre l’importance des conditions paléoécologiques sur la répartition et la succession des flores permocarbonifères. Il découle de tout ceci que la stratigraphie du Paléozoïque supérieur du Massif central, basée sur les successions de flores, n’est pas en mesure de fournir un cadre chronologique précis aux événements structuraux de l’époque.     

L’ouverture de l’Atlantique et son influence sur les peuplements des grands foraminifères des plates-formes péri-océaniques au Mésozoïque

Résumé

— Au Jurassique et au Crétacé, le peuplement des plates-formes des marges atlantiques par les grands foraminifères benthi-ques s’est opéré d’Ouest en Est. Caractéristiques des zones tropicales ces organismes n’ont atteint la marge américaine de l’océan qu’au Callovien ou à l’Oxfordien. Jusqu’au Sénonien, les grands forammifères de cette marge étaient peu diversifiés; ils appartenaient à des espèces bien connues sur la marge européenne et africaine ainsi que dans la Néoléthys méditerranéenne où les grands foraminifères benthiques sont très diversifiés. Néanmoins un faible endémisme est apparu pendant l’Albien sur la marge américaine de l’océan.

D’une façon générale, la faible diversité des formes américaines est sans doute liée à la faible largeur qu’avait alors l’Océan Atlantique petit bassin océanique entre deux super continents, et aux instabilités climatiques que cette situation pouvait engendrer.

Un important changement est intervenu au Campanien où le peuplement des plates-formes carbonatées américaines a montré une grande diversité et un fort taux d’endémisme. Ceci peut être lié pour partie à la largeur notable qu’atteignait alors l’Atlantique aussi bien dans sa partie centrale que méridionale, isolant ainsi la marge américaine de la marge européenne et africaine.

S’agissant du régime climatique, la distribution des grands foraminifères au Jurassique supérieur-Crétacé inférieur montre qu’un même régime tropical régnait alors du Guatemala à Terre Neuve et du Sénégal à la Bretagne sur les deux rivages. Au Crétacé supérieur, les grands foraminifères ne sont connus qu’aux basses latitudes sur la rive américaine (Texas, Floride, Bahamas) tandis qu’ils sont relativement abondants aux latitudes élevées sur la marge européenne (Hollande, Suède méridionale). Il est probable qu’un paléo-Gulstream réchauffait alors les côtes septentrionales de l’Europe.     

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.

     

Lithostratigraphie et histoire paléozoı̈que à paléocène des complexes métamorphiques de la région de Muteh,zone de Sanandaj–Sirjan (Iran méridional)

A detailed analysis of metamorphic complexes outcropping in the Muteh area in central Iran leads to establish the regional stratigraphical column, and to propose a Palaeozoic age for the metamorphic protolith that mainly consists of volcano-sedimentary units. ⁴⁰K⁴⁰Ar ages for minerals suggest the Mesozoic age of the metamorphic amphiboles and the Palaeocene ones for a late or even post metamorphic bimodal magmatism. To cite this article: N. Rachidnejad-Omran et al., C. R. Geoscience 334 (2002) 1185–1191.     

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.     

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.     

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.     

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

Résumé

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

Âge 40K/40Ar,Carbonifère inférieur,du magmatisme basique filonien du synclinal paléozoïque de Tin Serririne,Sud-Est du Hoggar (Algérie)

Palaeozoic formations of the Tassilis Oua-n-Ahaggar (southeastern Hoggar) include magmatic rocks in the Tin Serririne syncline. Slight contact metamorphism of the overlying bed and studies of anisotropy of magnetic susceptibility of these rocks show that the latter correspond to sills and NW–SE or north–south dykes. ⁴⁰K/⁴⁰Ar dating of separated feldspars and whole rock for one sample and of whole rock for two other samples give a mean age of $347.6\pm 16.2\text{Ma}$ (at the 2-σ level), thus corresponding to a Lower Carboniferous (Tournaisian) age. Taking into account both the age of this magmatism and the stratigraphic and structural data for this region suggests that dolerites were emplaced within distensive zones that are related to the reactivation of Panafrican faults. To cite this article: H. Djellit et al., C. R. Geoscience 338 (2006).     

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.

     

La Mamora,charnière entre la Meseta et le Rif : son importance dans l’évolution géodynamique post-paléozoïque du Maroc

The Mamora  area (Morocco) is located in the northern part of the Meseta and the southern part of Rharb. The recent formations (Mesozoic to Quaternary) lie unconformably on a Paleozoic basement. This study based on hydrogeological, sedimentological, drilling data and seismic reflection profiles interpretation, proposes new interpretations of geodynamical evolution of this area particularly in terms of tectonic patterns. The most ancient formations recognized in this region are Paleozoic schists and quartzites in the Tiflete sector. They represent the basement of the basin on which Triassic conglomerates and red mudstones associated with basalts lie unconformably. Jurassic and Cretaceous sediments are limestones and marls. The Mio-pliocene formations are open marine blue marls. Plio-quaternary sediments are limestones and sands containing gravel and pebbles. Miocene to Pliocene blue marls facies corresponds to deep marine marls (bathyal as indicated by planctonic foraminifers) with an attributed age from upper Miocene 〚9〛 to middle Pliocene 〚7〛. A facies distribution map of the top of the blue marls has been realized where four main facies - conglomerate, shelly sandstone, limestone and marls - indicate a major regression in the Mamora basin. The datation of the formations was mostly realized by Wernli 〚22〛, 〚23〛, 〚24〛, 〚25〛, and Cirac 〚10〛. In the Mamora area, Hercynian faults show two main structural directions, N020°E-N040°E (Agadir-Rabat), N120°E (Rabat-Tiflète) 〚5〛, and a new major Hercynian fault (K2S). The seismic profiles have been studied between Sidi Slimane and Sidi Yahia area, to illustrate the structure of the Mamora, and to replace it, in the geodynamical evolution. The seismic reflection lines and drilling data show that the eastern Mamora was subdivided into two sectors : i) the southern sector is affected by Hercynian faults which create horsts and grabens in the Paleozoic. Mio-Pliocene formations infill these depressions and are covered by Quaternary sediments ; ii) the northern sector is constituted by various formations : 1. Paleozoic formation as basement covered by autochthonous Mesozoic to Miocene, 2. Prerifain nappes (marls and evaporites), 3. Mio-Plio-Pleistocene formations as subautochthonous to autochthonous. These two sectors are separated by a major fault (K2S). On the other hand, in the occidental Mamora, the facies distribution and the Plio-Pleistocene thickening seem to be induced by faults with a NE-SW and NW-SE trends which affect the Paleozoic basement. Then, between the Meseta domain and the septentrional Rharb basin, two major Hercynian initially dextral shear zones, Rabat-Tiflete and K2S, have been recognised. During the Atlantic Ocean opening, they are probably senestral shear zones. At the same time the subsidence in Rharb basin is active, major action of these faults is normal. Therefore, Mamora represents a real hinge between stable Meseta and unstable septentrional Rharb basin.     

Expériences de drainage et estimation de paramètres en milieu poreux non saturé

Two drainage experiments were carried out to identify the hydraulic parameters of a quartz sand by using inverse modelling. Our results, based on sensitivity and error analyses, show that (i) water content measurements are essential to estimate the parameters of the van Genuchten–Mualem retention curve, (ii) the saturated conductivity ($K_{\mathrm{s}}$) has a low sensitivity to pressure data and is not sensitive to other measures (water content and measured outflow), (iii) the inverse approach can be verified by comparing the simulated outflow to the measured one. To cite this article: H. Beydoun, F. Lehmann, C. R. Geoscience 338 (2006).     

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?.     

Depôts glaciaires du Carbonifère inférieur à l'Ouest de l'Aïr (Niger)

Résumé Sur la bordure occidentale de l'Aïr, les dépôts du Viséen inférieur présentent des tillites surmontées par des argilites à blocaux et des rythmites, puis par des sables fluvio-glaciaires. On y observe des structures sédimentaires typiques: eskers, kames, stries et cannelures et blocs lachés. Ces dépôts, relativement localisés dans le temps et dans l'espace (sur 500 km en latitude), sont associés à un bombement de faible amplitude du vieux socle. Compte tenu des paléolatitudes de cette époque, la région se situerait vers 50°S et on peut penser que ce dôme a été recouvert par une calotte unique ou par de petites calottes glaciaires induites par un refroidissement régional, comme actuellement aux îles Kerguelen à 47°S, ou même global.D'autres dépôts à caractères glaciaires et scellés par des formations datées du Dévonien, suggèrent qu'une autre glaciation plus ancienne a pu exister dans la région.

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The Lower Visean deposits from western margin of the Aïr Mounts in Niger contain tillites, overlain by boulder argillites and rythmites covered by glaciofluvial sands. Typical sedimentary structures, such as eskers, kames, striation and fluting, dropped boulders were observed. These deposits, narrowly located in time and space (over 500 km in latitude) can be related to the presence of a low altitude dome of the basement. Considering the paleolatitudes at that time, the area would have been situated at about 50°S. This dome may have been covered with small ice caps, associated with a regional cooling, such as presently Kerguelen Islands at 47°S, or be due to a global cooling.Other deposits with glacial characteristics, observed under dated Devonian formations, suggest that an earlier glaciation could have exist in the region.

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Zusammenfassung Am Westrand des Aïr besteht das untere Visean aus Tilliten. Diese werden von Tonsteinen mit erratischen Blöcken und Rhythmiten überlagert. Höher folgen fluvioglaziale Sande. Typische Merkmale der glazigenen Schichtenfolge sind Oser, Kames, Gletscherschrammen und -furchen, einzelne Gesteinsblöcke etc. Das Vorkommen dieser Sedimente bleibt auf einem rund 500 km breiten Streifen im Bereich einer schwachen Aufwölbung des Grundgebirges beschränkt. Unter Berücksichtigung der zu dieser Zeit anzunehmenden Paläobreite würde dieses Gebiet bei etwa 50°S liegen, so daß die domartige Struktur von kleinen Eiskappen bedeckt gewesen sein könnte. Ihre Bildung zeigt damit eine regionale oder sogar eine globale Abkühlung an (wie jetzt für die Kerguelen-Inseln bei 47°S).Andere gleichfalls eiszeitliche Ablagerungen, die von sicher datierten Schichten des Devon überlagert werden, machen eine weitere — ältere — Vereisung in dieser Region wahrscheinlich.

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Sur un type de sédimentation très répandu dans le Cambrien de Normandie

Sans résumé     

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.     

Distribution et paléobiogéographie des plates-formes carbonatées de l’Atlantique Central et du domaine Caraïbe à l’Aptien inférieur : problèmes paléogéographiques et paléocéanographiques

Résumé

— A l’aide des données disponibles sur la stratigraphie et la localisation des formations carbonatées de plates-formes du Crétacé inférieur périatlantique et caraïbe, il est possible de préciser l’état actuel des connaissances sur la distribution des dispositifs sédimentaires correspondants, à l’Aptien inférieur. Les schémas paléobiogéographiques proposés pour les organismes inféodés à ces plates-formes, confrontés à leur distribution, se heurtent à des difficultés d’ordre paléogéographique et paléocéanographique mais s’accordent généralement assez bien avec les hypothèses paléotectoniques. Les problèmes paléogéographiques se posent dans l’interprétation de la dispersion biologique par les marges. Les problèmes paléocéanographiques qui concernent essentiellement les schémas de paléocirculation hydrologique et leurs implications climatiques, se posent dans l’interprétation de la dispersion biologique transatlantique. Des éléments de solution à ces différents problèmes pourraient être apportés par de nouvelles recherches.     

Tenseurs de perméabilité équivalente d'un domaine hétérogène fini

In an earlier paper, it has been shown that for a heterogeneous block of finite size, under linear boundary pressure conditions, a symmetric and positive definite tensor, denoted here by ${\mathbf{K}}^{\mathrm{p}}$, exists, which relates the mean flux to the mean gradient of pressure in the block. In this paper, the conditions of constant boundary flux are first defined. Then it is shown that, under these conditions also, a symmetric and positive definite tensor, denoted ${\mathbf{K}}^{\mathrm{q}}$, exists, which relates the mean flux to the mean pressure gradient. It is then shown that ${\mathbf{K}}^{\mathrm{q}}$ and ${\mathbf{K}}^{\mathrm{p}}$ respectively give the equivalent permeability in the direction of mean gradient and of mean flux. The directional permeability values given by ${\mathbf{K}}^{\mathrm{q}}$ are shown to be smaller than ${\mathbf{K}}^{\mathrm{p}}$. To cite this article: A. Pouya, C. R. Geoscience 337 (2005).     

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

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