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.

     

The ophiolitic peridotites of the Western Alps: Record of the evolution of a small oceanic-type basin in the Mesozoic Tethys

Summary Among the ophiolitic peridotites upwelled during the opening of the small Mesozoic Tethys, two groups have been recognized in the sector of the Western Alps: a) EO ultramafics (Mt. Civrari and Monviso) which are very depleted in easily fusible elements and followed a very high temperature (starting from 1300°C) decompressional trajectory; b) LA (Lanzo) and WO (Tour Real) ultramafics which are less depleted, followed decompression at slightly lower temperature (< 1200 °C) and might represent sections of shallower subcontinental mantle. The peridotites are associated with magmatic sequences showing affinities with N-MORB. These sequences derive from partial melting processes which left residua similar to the EO peridotites, but probably different from the LA-WO peridotites. These evidences demonstrate that small oceanic-type basins like the Mesozoic western Tethys are associated with MORB-type magmatism, but include mantle sections recording different steps in the evolution of the basin. Moreover these Tethys-like basins closed a few tens of m.y. after opening and their formation seems to be controlled by active tectonism and by local perturbations of large scale geodynamic processes.

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Les péridotites ophiolitiques des Alpes occidentales: témoins de l'évolution d'un petit bassin de type oceanique dans la Téthys Mésozoique

Résumé Parmi les péridotites tectonitiques remontées dans la Téthys Mésozoique lors de son ouverture on reconnait dans le secteur des Alpes occidentales: a) des ultramafites appauvries en éléments incompatibles qui ont suivi une trajectoire décompressionale à tres haute température (1300 °C) (M. Civrari et Monviso: EO); b) des ultramafites moins appauvries qui ont suivi une trajectoire à plus basse température (< 1200 °C) et qui pourraient représenter des témoins de manteau sous-continental (Lanzo: LA; Tour Real: WO). Ces peridotites sont associées à des séries magmatiques à affinité de N-MORB. Les péridotites EO peuvent représenter les résidus de la fusion partielle qui a produit les séries magmatiques de type N-MORB, cela n'étant pas probablement possible pour les péridotites LA et WO. Bien que les séries magmatiques des petits bassins océaniques de la Tethys Mésozoique occidentale montrent en général des affinités MORB, les péridotites témoignent de differentes étapes d'évolution des bassins. De plus ces petits bassins ont été fermés quelques m.a. après leur ouverture et leur évolution semble liée à une tectonique tres active et à des perturbations locales des phénomènes géodynamiques à grande échelle.

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With 9 Figures

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This work is part of a C.N.R. (Centro di Studio sui Problemi dell'Orogeno dell Alpi Occidentali) programme.     

Capture zone,travel time,and solute-transport predictions using inverse modeling and different geological models

Six regional-scale flow models are compared to gain insight into how different representations of hydraulic-conductivity distributions affect model calibration and predictions. Deterministic geological models were used to define hydraulic-conductivity distributions in two steady-state flow models that were calibrated to heads and baseflow estimates using inverse techniques. Optimized hydraulic-conductivity estimates from the two models were used to calculate layer and model mean hydraulic-conductivity values. Despite differences in the two geological models, inverse calibration produced mean hydraulic-conductivity values for the entire model domain that are quite similar. The layer and model mean hydraulic-conductivity values were used to generate four additional flow models and forward runs were performed. All of the models adequately simulate the observed heads and total baseflow. The six flow models were used to predict the steady-state impact of a proposed well field, and the flow solutions were used in simulating particle tracking and solute transport. Results of the predictive simulations show that, for this example, simple models of heterogeneity produce capture zones similar to more complex models, but with very different travel times and breakthroughs. Inverse modeling combined with different geological models can provide a measure of capture zone and breakthrough reliability.

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Resumen Se compara seis modelos de flujo a escala regional para conocer cómo afecta a la calibración y a la predicción del modelo diversas representaciones de la distribución de la conductividad hidráulica. Se ha utilizado modelos geológicos deterministas para definir las distribuciones de la conductividad hidráulica en dos modelos de flujo permanente, calibrados mediante técnicas inversas con niveles piezométricos y estimaciones del flujo de base. Se ha adoptado estimaciones optimizadas de la conductividad hidráulica de los dos modelos para calcular las cotas de las capas y sus conductividades hidráulicas medias. A pesar de las diferencias entre ambos modelos geológicos, con la calibración inversa se obtiene valores similares de conductividad hidráulica en todo el dominio. Estos valores de las capas y de las conductividades hidráulicas medias han servido para generar cuatro modelos adicionales de flujo y realizar predicciones. Todos los modelos simulan de forma adecuada los niveles observados y los caudales de base. Los seis modelos han sido aplicados a la predicción del impacto estacionario de un campo de pozos, y las soluciones del flujo permiten simular el transporte de partículas y de solutos. Los resultados de estas predicciones muestran que, para este ejemplo, los modelos sencillos de la heterogeneidad dan lugar a zonas de captura similares a las generadas por modelos más complejos, pero aparecen grandes diferencias en los tiempos de tránsito y en las curvas de llegada. Una combinación de modelación inversa y de modelos geológicos diferentes puede proporcionar una medida de la fiabilidad de la zona de captura y de las curvas de llegada.

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Résumé Six modèles d'écoulement à l'échelle régionale sont comparés afin d'avoir un aperçu de la manière dont les différentes représentations de la distribution de la conductivité hydraulique affectent la calibration et les prédictions de modèles. Des modèles géologiques déterministes ont été utilisés pour définir les distributions de la conductivité hydraulique dans deux modèles d'écoulement en régime permanent qui ont été calibrés avec des estimations des charges et des écoulements de base faites par des techniques inverses. Les estimations optimisées de la conductivité hydraulique de ces deux modèles ont servi à calculer les valeurs de conductivité hydraulique moyenne des couches et du modèle. Malgré des différences entre les deux modèles géologiques, la calibration inverse a donné des valeurs de conductivité hydraulique moyenne pour le domaine complet du modèle qui sont complètement semblables. Les valeurs de la conductivité moyenne des couches et du modèle ont été utilisées pour générer quatre modèles d'écoulement supplémentaires et des traitements ont été effectués. Tous les modèles simulent correctement les charges observées et l'écoulement de base total. Les six modèles ont servi à prédire l'impact en régime permanent d'un champ captant projeté et les solutions d'écoulement ont été utilisées dans une simulation par suivi de particules et de transport de soluté. Les résultats de simulations prédictives montrent que, pour cet exemple, de simples modèles d'hétérogénéité fournissent des zones de capture semblables aux modèles plus complexes, mais pour des temps de parcours et des restitutions très différents. Une modélisation inverse combinée à différents modèles géologiques peut assurer une mesure de la zone de capture et une fiabilité de la restitution.

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Cristallisation et Deformation des Orbicules de Chromite

Résumé Les orbicules de chromites, structures typiques des corps podiformes de chromite des ophiolites, sont décrites en détail. Elles correspondent à des concrétions magmatiques en milieu turbulent soumises en fin de cristallisation à un allongement et un cisaillement contemporains de la déformation plastique de l'olivine. Les autres types de minerai des corps podiformes sont affectés d'un plan de "pull-apart" marqué par des feuillets lenticulaires et parallèles à remplissage d'olivine. Ultérieurement, un réseau de diaclases à remplissage serpentineux se développera. Ces observations sont cohérentes avec l'hypothèse de la formation des corps podiformes dans des conduits magmatiques au sein des péridotites mantelliques.

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The chromite orbicules, a typical ore from chromite pods of ophiolites, are described. These are considered as magmatic concretions having suffered deformations at the end of the crystallization state, during the plastic deformation of olivine. Other ore textures display a pull-apart plane marked by lenticular olivine sheets. Later joint planes, with serpentine filling up, are developped. Our observations are in good agreement with the hypothesis of the generation of the chromite pods within magmatic pipes in the mantle peridotites.

     

Metasomatism in subcontinental mantle beneath Northern Patagonia (Rio Negro Province), Argentina: evidence from silica-rich melt inclusions

Summary In an attempt to investigate metasomatic processes in the subcontinental upper mantle beneath Northern Patagonia, melt and fluid inclusions trapped in spinel lherzolite and harzburgite xenoliths have been studied. The xenoliths contain three types of genetically related inclusions hosted by olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and spinel: silicate glass inclusions, multiphase silicate melt inclusions and C0₂ fluid inclusions. CO₂ densities of early fluid inclusions (0.93–1.02 g/cm³) and homogenization temperatures of melt inclusions (1220 °C) indicate that they were trapped at uppermantle depths.Silicate melt inclusions occur as isolated inclusions as trails along fractures and decorating lamellae deformation. They are composed of glass, or of glass with daughter crystals of clinopyroxene, amphibole, apatite and ilmenite. Glass inclusions are characterized by high contents of silica, alumina and alkali elements. The nature and chemistry of the daughter minerals indicate that melt inclusions can be considered as trapped metasomatic melts. Moreover, glass inclusions show chemical variations from high silica (68 wt%) melts trapped as isolated inclusions in olivine Fog, towards less siliceous (60 wt%) melts trapped as secondary inclusions in olivine FO_89-90, orthopyroxene and spinel. This chemical evolution cannot be reconciled with magmatic processes, like fractional crystallization or different degrees of partial melting. The existence of two stages in their evolution, could reflect the heterogenous nature of the mantle source of the melts and the presence of a deep-seated fluid phase during melting.

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Les inclusions vitreuses riches en silice: témoignages du métasomatisme du manteau subcontinental de la province de Rio Negro (Patagonie septentrionale, Argentine)

Résumé Les inclusions fluides et vitreuses piégées dans les minéraux des xénolithes de lherzolite á spinelle et de harzburgite ont fait l'objet d'études thermométriques et barochimiques afin de mieux cerner les processus métasomatiques qui ont affecté le manteau supérieur subcontinental du nord de la Patagonie. Les xénolithes contiennent trois types d'inclusions génétiquement reliées entre elles et piégées dans l'olivine, l'orthopyroxène, le clinopyroxène et les spinelles: 1) inclusions vitreuses, 2) inclusions vitreuses multiphasées, 3) inclusions fluides á CO₂. La densité des inclusions fluides précoces (0.93 á 1.02g/c3) et la température d'homogénéisation des inclusions vitreuses (Th = 1220°C) indiquent que les inclusions ont été piégées dans le manteau supérieur.Les inclusions vitreuses sont soit en individus isolés, soit en alignements disposés selon des fractures et des lamelles de déformation (inclusions secondaires). Elles sont formées par du verre et par une bulle pouvant contenir du CO₂ auxquels peuvent s'associer des minéraux fils (clinopyroxènes, amphiboles, apatites et ilménites). La phase vitreuse, caractérisée par une composition riche en silice, alumine, alcalins et volatils élevés et la nature des minéraux fils indiquent que les inclusions vitreuses résultent du piégeage de liquides métasomatiques.La composition des inclusions vitreuses varie. La teneur en SiO2 atteint 68% en poids dans les inclusions isolées des Fo 91, elle est par contre proche de 60% dans les inclusions secondaires des Fo 89-90, de l'orthopyroxène et du spinelle. La composition chimique des différents types d'inclusions ne peut être expliquée par les processus classiques de différenciation magmatique tels que la cristallisation fractionnée ou la fusion partielle. L'existence d'une bimodalité dans les compositions chimiques et dans les niveaux de piégeage plaident en faveur d'une source mantellique hétérogène et de l'intervention de fluides profonds lors du processus de fusion ayant généré les liquides métasomatiques.

     

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.

     

Platinum group element enrichment in the upper mantle peridotites of the Monte Maggiore ophiolitic massif (Corsica,France): Mineralogical evidence for ore-fluid metasomatism

Summary Positive platinum and gold anomalies (up to 130 and 54 ppb, respectively)have been identified in ophiolitic mantle peridotites from the Monte Maggiore Massif(MMM), Corsica.Forty-four grains of platinum-group minerals (PGM) were found in seven rock samples with Pt, Pd, Os and Ir contents as low as 20,10, 5 and 1.9 ppb, respectively. PGM are mainly alloys: of native osmium, iridium, platinum, palladium and gold, tetraferroplatinum more or less rich in copper, the Cu-bearing equivalent of rustenburgite, potarite, moncheite and Ni-rich merenskyite. The presence of these low temperature minerals (<650°C) which precipitated after the pentlandite, allows us to rule out the possibility of a magmatic origin for platinum group element (PGE) anomalies. Therefore the model presented here proposes the late precipitation of PGM linked to a hydrothermal system created by the rising of a fluid-enriched magma occurring under a mid-oceanic ridge during the diapiric uprising of asthenospheric mantle at about 0.9 GPa.Compositional evolution of tetraferroplatinum and late stage precipitation of tellurides and intermetallic compounds are evidence of PGE fractionation as the fluid became progressively enriched in Te, Bi, Cu, Sri and Pb, and depleted in S. This occurred during the transport and entrapment of the fluid in cooler parts of the residual peridotite surrounding the melting zone.The proposed mechanism for PGE anomalies in the Monte Maggiore mantle peridotites illustrates a mineralizing process involving concentration and transport of PGE through a fluid-rich medium followed by sudden precipitation of PGM along preferential fractures caused by a thermal gradient.

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Enrichissement en éléments du groupe du platine (EGP) dans les péridotites ophiolitiques du manteau supérieur, massif du Monte Maggiore, Corse: mise en évidence, à partir d'études minéralogiques, d'un métasomatisme lié à un fluide minéralisant

Résumé Dans le Massif du Monte Maggiore (MMM), Corse, des anomalies de platine et d'or (respectivement, jusqu' à 130 et 54 ppb) ont été mises en évidence dans des péridotites du manteau ophiolitique.Quarante quatre grains de minéraux du groupe du platine (MGP) ont été observés dans sept échantillons ayant des teneurs en Pt, Pd, Os et Ir respectivement aussi faibles que 20, 10, 5 et 1,9 ppb. Les MGP sont principalement des alliages: osmium, iridium, platine, palladium et or natifs, téétraferroplatine plus ou moins riche en cuivre, équivalent cuprifère de la rustenburgite, potarite, ainsi que monchéite et merenskyite riche en nickel. Ces minéraux de basses températures (< 650 °C) qui ont précipité après la pentlandite permettent d'écarter une origine magmatique pour les anomalies en éléments du groupe du platine (EGP). A l'opposé, le modèle propose une précipitation tardive des MGP liée à un système hydrothermal créé par la montée d'un magma enrichi en fluides, au sein d'un diapir mantellique ascendant à l'aplomb d'une dorsale médioocéaniq,ue, sous des pressions de l'ordre de 0.9 GPa.L'évolution de la composition des tétraferroplatines et la cristallisation tardive des tellurures et des composés intermétalliques témoignent du fractionnement des EGP, alors que le fluide minéralisant s'enrichit progressivement en Te, Bi, Cu, Sn et Pb et s'appauvrit en S. Ceci s'est produit durant le transport et le piégeage du fluide dans les zones plus froides du massif représentées par les péridotites résiduelles autour de la zone de fusion.Le mécanisme proposé pour les péridotites anomales en EGP du manteau du Monte Maggiore illustre un type de processus minéralisant impliquant la concentration et le transport des EGP dans un milieu enrichi en fluides, suivi de la précipitation rapide des MGP le long de fractures préférentielles sous l'effet d'un gradient thermique.

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With 3 Figures and 2 Plates     

Découverte de minéralisations uranifères au Niger

Résumé Les auteurs présentent l'histoire de la découverte des minerais d'uranium au Niger. Les premiers indices connus sont liés à ceux du cuivre, dans la région d'Azélik (Département d'Agadès). Les travaux de prospection aérienne et au sol ainsi que les travaux d'investigation par sondages ont duré plus de huit ans et ont permis de prouver l'importance du cadre géologique dans lequel les concentrations uranifères ont pris naissance et, pour finir, d'apprécier les facteurs favorables au remaniement de ces premières concentrations et à leur évolution vers des minéralisations d'uranium stratiformes, économiquement exploitables. L'accent est porté plus particulièrement sur la tectonique du socle cristallin, le volcanisme hyper-alcalin et les variations climatiques.

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The history of uranium ore discovery in Niger is described. The first copperuranium mineralization has been found in the Azelik Structure, near Agades. Airborne, field prospecting and core-drill investigations have been used during over eight years. All these prospecting works proved that the geological environment was significant for an initial deposition of uranium in sedimentary rocks, and also for the processes of reworking which both resulted in economic stratiform uranium ore deposits. Three topics of this geologic framework have been outlined specifically: the tectonic history of the crystalline basement rocks; hyper-alcalin volcanism (ring structures), and the pale-climate.

     

Contribution à l'étude des paragenèses précoces des basaltes alcalins: Les spinelles du volcan de l'Oued Temorte (Massif de l'Atakor,Sahara Algérien)

Résumé Les scories basanitiques du volcan de l'Oued Temorte (Massif de l'Atakor, Sahara algérien) contiennent de nombreux minéraux caractéristiques des stades de cristallisation intratellurique dans les magmas basiques alcalins: kaersutite, salite ferrisodique, zircon, titanomagnétite et ferripléonaste. L'étude a porté essentiellement sur les spinelles et sur les transformations qu'ils subissent par oxydation dans les derniers stades précédant l'éruption. L'étude au microscope métallographique des diverses phases observées (titanomagnétite, ferripléonaste, spinelle, ilménite, titanohématite, pseudobrookite, corindon) complétée par 16 analyses chimiques effectuées pour la plupart à l'aide de la microsonde électronique, permet de préciser le mécanisme de l'oxydation et d'évaluer, à l'aide des données expérimentales, les fugacités d'oxygène (fO₂) contrôlant la cristallisation de ces phases. Les valeurs de fO₂ ainsi obtenues (10^–8,5 à 10^–2,5 atm à 1200°) sont nettement supérieures à celles déterminées antérieurement à partir des basaltes. D'une façon générale, il semble que les fO₂ qui s'exercent au cours de la cristallisation des magmas basiques alcalins soient plus fortes que dans les autres types de laves basiques. L'accent est enfin porté sur la nécessité, pour évaluer les conditions de cristallisation et en particulier l'évolution de fO₂ au cours de la différenciation, de distinguer les minéraux appartenant aux stades de cristallisation intratellurique des minéraux cristallisant après l'éruption.

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Contribution to the study of early parageneses of alkaline basalts: The spinels of the oued Temorte volcano (Atakor Massif, Algerian Sahara)

Scoriaceous basanites from an algerian stratovolcano (Oued Temorte, Atakor, Sahara) contain many minerals thought to be typical of intratelluric stages of crystallization in alkali basic magmas: kaersutite, ferrisodic salite, zircon, titanomagnetite, ferripleonaste. This paper is mainly concerned with spinels and the oxidation processes that take place before eruption of the lava. A series of oxidation reactions were established, and an estimation of the oxygen fugacities (fO₂) controlling the cristallisation could be made, using metallographic microscope studies of the resulting phases (titanomagnetite, ferripleonaste, spinel, ilmenite, titanhematite, pseudobrookite, corundum) and 16 chemical analysis (13 being electron microprobe determinations). The fO₂ values obtained (10^–8,5 to 10^–2,5 atm at 1200° C) are higher than those proposed by various authors for basaltic lavas.In the conclusion, the authors insist that a clear distinction should be made between preeruption phases and minerals that cristallise after eruption, in order to determine the physical conditions of crystallization, in particular estimate the variations of fO₂ in order to evaluate the importance of these various factors in the processes of magmatic differenciation.

     

Anwendung der Endochronentheorie auf Salzgestein

ZusammenfassungAnwendung der Endochronentheorie auf Salzgestein Es wird ein Stoffgesetz auf Grundlage der Endochronentheorie entwickelt, mit dem das Materialverhalten von Salzgestein beschrieben werden kann. Dafür werden die grundlegenden Vorstellungen dieser allgemeinen Theorie vorgestellt, wie sie von Valanis für Metalle und von Bazant-Bhat für Beton entwickelt wurde.Das Verformungsverhalten von Salzgestein, das durch eine ausgeprägte Kriechneigung geprägt ist, wird erläutert und durch ein rheologisches Modell beschrieben. Das rheologische Modell dient zur Bestimmung der in der Endochronenformulierung vorhandenen Materialfunktionen und Materialkonstanten. Das Stoffgesetz wird in tensorieller Weise formuliert, und es werden Hinweise für seinen Einbau in numerische Rechenmodelle gegeben.

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SummaryUse of the Endochronic Theory on Rock Salt On the basis of the endochronic theory a material model which can describe the behavior of rock salt is developed. This study presents and follows in a modified form the earlier work of Valanis in metals and Bazant-Bhat in concrete.The deformation characteristics of rock salt, subject to extensive creep, are described and explained by an analogous rheological model. This model is used to determine the material functions and constants for the endochronic formulation. The material law is written in tensor form and keys for its use in a computer program are supplied.

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RésuméMise en application de la théorie d'endochrones au niveau de la roche saline A partir de la théorie d'endochrones, l'on développe une loi des matières pouvant décrire le comportement de la roche saline. Dans cette optique, l'on présente les conceptions de base de cette théorie générale, telles qu'elles ont été développées par Valanis pour les métaux et par Bazant-Bhat pour le béton.Le comportement de déformation de la roche saline, caractérisé par une tendance marquée à ramper, est explicité et décrit à l'aide d'un modèle rhéologique. Le modèle rhéologique sert à la détermination des fonctions et constantes de matières, se trouvant dans la formulation d'endochrones. La loi des matières est formulée de facon tensorielle et l'on donne des instructions quant à son application au niveau des ordinateurs.

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Mit 5 Abbildungen     

Petrology and geochemistry of the Cyclops ophiolites (Irian Jaya, East Indonesia): Consequences for the Cenozoic evolution of the north Australian margin

Summary The Cyclops massif (Irian Jaya - Western Indonesia) displays all components of an ophiolitic sequence including residual mantle peridotites (harzburgites and dunites), cumulate gabbros, dolerites, normal mid-oceanic ridge basalts (N-MORB) and minor amounts of boninitic lavas. This ophiolitic series tectonically overlies high temperature (HT)-high pressure (HP) mafic rocks metamorphosed during the Miocene.Mineral chemistry and bulk rock rare-earth element (REE) abundances of the peridotites are characteristic of highly residual mantle rocks. The high Cr# [Cr#=100*Cr/(Cr+Al)] of spinel (up to 60) and very low heavy rare-earth element (HREE) concentrations of peridotites (< 0.1 time the chondritic values) are in agreement with residues of 25 to 35% melting as expected for peridotites from supra-subduction zone environments. Ti-enrichments in spinels and secondary clinopyroxenes (up to 1%, and 0.5%, respectively) are likely a consequence of reaction between mantle-derived melts and the host peridotites. High light rare-earth element (LREE) concentrations reaching up to chondritic values and high field strength element (HFSE) anomalies suggest that the initial composition of the residual peridotites has been previously modified by the passage of boninitic melt(s). The associated basalts and related cumulate rocks display major and trace element contents with Nb-negative anomalies typical of back-arc magmas.New⁴⁰K/⁴⁰Ar isotopic ages obtained from the back-arc basin basalts (BABB - 29 Ma) and boninites (43 Ma) combined with the geochemical signatures of the rocks studied here, indicate that the Cyclops Mountains may have formed in a single suprasubduction environment. This implies southward plunging subduction of the Australian oceanic lithosphere beneath the northern part of the Australian margin. The ultramafic rocks and related lavas (boninites) likely formed during the Eocene in a forearc environment, before their southward obduction onto the island arc crustal welt during the early Miocene. The Pliocene back-thrusting event has led to the slicing of the backarc basin series onto the arc and fore-arc sequences.

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Le massif des Cyclops (Irian Jaya- Ouest Indonésie montre tous les termes d'une séquence ophiolitique comprenant des péridotites résiduelles (harzburgites et dunites), des cumulats gabbroïques, des dolérites, des basaltes de type N-MORB et de rares boninites. Cette série, ophiolitique repose tectoniquement sur des roches mafiques métamorphisées à haute température au Miocene.

Résumé Les données pétrologiques et géochimiques montrent clairement que les péridotites ont un caractère fortement résiduel. Les fortes teneurs en Cr# [Cr#= 100*Cr/(Cr+Al)] du spinelle (> 60) associées aux très faibles concentrations en terres rares lourdes sur roche totale (<0.1 aux valeurs chondritiques) témoignent de fort taux de fusion (25 à 35%) que l'on rencontre habituellement dans les contextes de subduction. Les enrichissements importants en TiO₂ des spinelles et clinopyroxènes secondaires des peridotites (> 1 % et 0.5%, respectivement) sent interprétés comme résultant de phénomènes d'imprégnations importants entre les péridotites et des liquides magmatiques. Les fortes concentrations en terres rares légères des péridotites (proches des valeurs chondritiques) associées aux fortes anomalies en Nb, Sr, Zr, et Hf suggerent que ces liquides étaient de nature boninitique. Les basaltes et les cumulats gabbroïques dérivent de la cristallisation de liquides tholéiitiques de type MORB. Leurs fortes anomalies en Nb, suggerènt cependant une origine dans un bassin arrière-arcDe nouvelles datations isotopiques⁴⁰K⁴⁰Ar obtenues sur les basaltes arrière-arch (29 Ma) et les boninites (43 Ma) montrent que le massif des Cyclops s' est probablement formé dans un contexte de zone de subduction impliquant une subduction vers le Sud de la lithosphere océanique australienne sous la marge nord australienne. Les péridotites et laves associées (boninites) se seraient formées à l'Eocène dans un bassin avant-arc, avant d'être obductées au Miocène sur l'are situé plus au sud. Les rétrochevauchements Pliocène ont conduit aux charriages tardifs du bassin arrière-arc sur l'arc et le bassin avant-arc.

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With 9 Figures     

Sur l'origine de la pyrite et des skarns du gisement,en contexte evaporitique,de Niccioleta (Toscane,Italie)

Résumé L'étude détaillée du gisement de Niccioleta révèle les réactions métasomatiques ayant transformé l'anhydrite en grenatite, la dolomie en pyroxénite, et les micaschistes en épidotite, et celles qui ont entrainé la réduction du sulfate en pyrite. Les solutions ferrifères ont lessivé Na, K, CO₂ et partiellement Ca, Mg et S. L'inertie de Al (et Ti) et les déplacements de Ca, Si, S et Sr précisent les modalités des transformations dont on a évalué les bilans pour un volume restant constant. Le comportement de S est complexe; lessivé lors de la grenatisation, il est apporté lors de la cristallisation de la pyrite, sans que le bilan global soit équilibré. L'origine de ce S est discutée en liaison avec le contexte évaporitique et un système géothermique régional tertiaire. En l'absence de preuve d'éventuelles préconcentrations sulfurées syn-sédimentaires, le gisement paraît résulter d'une métasomatose de l'anhydrite dans un système géothermique semblable à celui de Larderello, mais à alimentation marine.

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The chemical and petrological studies and the mineral microprobe analyses of the rocks of the Niccioleta ore deposit allow the determination of the metasomatic reactions that have changed anhydrite rock to garnet skarn, dolomite rock to pyroxene skarn and mica schists to epidote skarn, and that have involved pyrite formation by sulfate reduction. The Fe-rich solutions have completely leached Na, K and CO₂ and partly Ca and Mg. The chemical inertia of Al (and Ti) and the displacement of Ca, Si, S and Sr emphasize the modalities of the transformations for which the chemical evaluations have been established for a constant volume. The behaviour of S is complex: leached when the garnet crystallizes, it is partly brought in during the pyrite formation. The probable origin of this S is debated in relation to the evaporitic series and the Tertiary geothermal area. Without proof of possible synsedimentary sulfide preconcentrations, the ore deposit appears to be the result of the metasomatism of the sulfate rocks in a geothermal system like Larderello but with a marine feeding.

     

Les Inclusions Fluides,Témoins et Faux-Témoins des Conditions de Dépôt. Quelques Exemples Pris dans les Minéralisations de Pb,Zn, Ba,F du Sud du Massif Central Français

Résumé L'étude a été réalisée sur des minéraux accompagnateurs de concentrations plombozincifères localisées dans la partie inférieure de la couverture mésozoique et dans le socle sous-jacent: quartz et fluorine liés aux strates ou en filons, dolomite individualisée tardivement avec une ultime génération de blende, en remplissages géodiques et fissuraux ou en recristallisation massive. Apparaissent ainsi: pour le quartz et la fluorine, une cristallisation à basse température ( 50°C) suivie d'un réchauffement inscrit dans des inclusions secondaires, mais aussi par microfissuration des parois de cavités primaires; pour la dolomite, une (re)cristallisation dans des conditions analogues à celles qui ont présidé au piégeage des inclusions secondaires du quartz et de la fluorine. Cette histoire se déroule à l'inverse de bon nombre de reconstitutions récentes basées sur l'antériorité de l'épisode chaud. Elle n'a pu être reconstituée qu'en tenant compte de deux réquisitions fondamentales: 1) bien connaître la place de l'espèce étudiée dans la succession minérale concernée — 2) s'assurer de la chronologie des différentes familles d'inclusions dans le minéralhôte et surtout du caractère primaire, non seulement de la cavité, mais aussi de son remplissage. En effet, dans un cas (fluorine du filon de St-Laurent-les-Bains) des cavités à coup sûr primaires ayant subi un réchauffement livrent un bel histogramme de température d'homogénéisation qu'on ne peut en aucun cas interpréter en termes de température de cristallisation. Sur le plan des modèles génétiques, il faut bien admettre que les seuls résultats de l'étude des inclusions fluides ne permettent pas de trancher: tant du point de vue des itinéraires suivis par les solutions à partir desquelles les minéraux ont pris naissance, que de celui des causes du réchauffement et donc du laps de temps qui sépare ce dernier de la cristallisation première.

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Fluid inclusions investigation was carried out on minerals from Pb Zn deposits occuring in early Mesozoic beds and in the basement. Studied minerals are the following: stratabound or vein quartz crystals and fluorite, late dolomite syncrystallized with a last generation of sphalerite filling geodes or fissures, or dolomite massively recrystallized. Fluid inclusions data have been used to know their crystallization conditions and their evolution. Quartz and fluorite were deposited at low temperature ( 50°C), and were submitted to a heating after the low temperature crystallization. This heating is recognizable through the secondary inclusions (temperature of homogeneization of 120°C), but also through a natural decrepitation of primary cavities. Dolomite (re)crystallized within conditions identical to those which ruled the latest stages of quartz and fluorite evolution. Our observations come in opposition to some classical reconstitutions; we propose: in a first stage, low temperature crystallization, and in a second one a heating. We insist on the necessity 1) to know precisely the mineral succession, 2) to establish the chronology of the numerous inclusions families, and to be sure that the filling of primary cavities is undamaged. In the example of the Saint-Laurent-les-Bains fluorite, fluids contained in naturally stretched primary cavities give a very good temperature of homogenization histogram which cannot be used to determine the formation temperature. We must admit that the study of fluid inclusions is not sufficient to allow a choice between one or another genetic model. We cannot obtain precisions about the heating cause and, furthermore, about time passed between the late heating and the early crystallization in a low temperature environment.

     

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.

     

On the origin of sheet jointing

SummaryOn the Origin of Sheet Jointing Although the deep-seated fractures which run approximately parallel to the land surface and are known as sheeting joints are widely attributed to erosional offloading alone, there is much evidence and argument which casts doubt on this hypothesis. There is no sound mechanical reason why fractures should normally develop as a result of decompression. Sheet jointing is well developed in strata which have never been deeply buried. The domed inselbergs on which sheet jointing is commonly displayed appear to survive by virtue of their joints being compressed, which is inconsistent with the sheet jointing developing through radial expansion or tensional stress. A few inselbergs are underlain by rocks affected by sheeting joints which are not parallel to the hill profile but on the contrary dip into the slopes of the residuals. These and other types of evidence and lines of argument point to sheeting joints having developed under compressive stress.The joints determine the shape of the land surface and not vice versa.

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ZusammenfassungÜber den Ursprung von Plattenklüften Obwohl die tiefliegenden, ungefähr zur Geländeoberfläche parallel verlaufenden, als Plattenklüfte bezeichneten Brüche verschiedentlich der Sonneneinstrahlung u. ä., weitgehend aber der Entlastung durch Erosion allein zugeschrieben werden, liegt eine Reihe von Argumenten vor, die Zweifel an dieser Hypothese aufkommen lassen. Es gibt für die Annahme einer Druckentlastung als Ursache für diese Entscheidung keinen mechanisch verständlichen Grund. Plattenklüfte sind deutlich in Gesteinen ausgebildet, die nie eine größere Überlagerung hatten. Domartige Inselberge oder Bornhardts, bei denen Plattenklüftung weit verbreitet und gut entwickelt ist, scheinen ihre Formresistenz dadurch zu sichern, daß ihre Klüftung unter Kompression stand. Dies widerspricht einer Erklärung als Effekt einer radialen Ausdehnung oder einer Dehnungsspannung. Einige Inselberge sind von Gesteinen unterlagert, die eine Plattenklüftung aufweisen, welche nicht parallel zum Bergprofil verläuft, sondern gegen die Hänge des Inselberges einfällt.Vieles deutet darauf hin, daß die Plattenklüftung nicht als Folge einer Druckentlastung, sondern als Folge einer Druckbelastung zu deuten ist.Plattenklüfte und druckbedingte Verwerfungen treten häufig zusammen auf. Messungen geben Zeugnis von hoher Druckbelastung in Bergwerken und Steinbrüchen. Druckbelastung scheint ein physikalischer Parameter für die Ausbildung von Plattenklüftung zu sein. Auch viele morphologische Merkmale, die mit Plattenklüftung verbunden sind, weisen auf Kompression hin. Eine solche macht insbesondere die Formresistenz der Inselberge verständlich.

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RésuméSur l'origine des joints en nappe L'origine des fractures profondes, dites joints en nappe, qui sont à peu près parallèles à la surface de la terre, a été attribuée à plusieurs causes, dont l'insolation, l'altération chimique, l'injection plutonique, l'expansion métasomatique et le soulèvement vertical. Ces idées peuvent fournir des explications partielles, ou bien elles peuvent éclaircir des cas particuliers, mais en tant qu'explications générales elles ne sont pas acceptables.La présence des joints en nappe est attribuée le plus souvent à l'allègement par l'érosion uniquement, au point que certains géologues les désignent sous le nom de joints d'allègement. Toutefois de nombreux témoignages et discussions mettent cette hypothèse en doute. Aucune raison mécanique valable ne mène normalement au développement des fractures par suite de la décompression. Les joints en nappe se montrent aussi bien dans des couches qui n'ont jamais été profondément enfouies. Les inselbergs à dôme ou bornhardts, sur lesquels les joints en nappe se manifestent amplement, paraissent subsister en raison de la compression de leurs joints; il s'ensuit que le développement de ces joints en nappe ne peut pas être attribuable à l'expansion radiale ou au travail à la tension. Quelques-uns des inselbergs ont pour base des roches qui ont été soumises à l'influence des joints en nappe qui ne sont pas parallèles au profil de la colline mais qui, au contraire, s'inclinent jusque dans les pentes des résiduels.D'autre part, divers témoignages et discussions font croire que les joints en nappe ont pu évoluer par la suite du travail à la compression. Certaines failles sont causées par la compression, et d'ordinaire les failles et les joints en nappe se produisent dans des conditions uniformes; il existe des observations de mesures de compression très considérable dans beaucoup de mines et carrières; le travail à la compression paraît matériellement capable de produire ces joints; de nombreuses caractéristiques morphologiques associées aux joints en nappe se rapportent à la compression. Ce qui s'explique surtout, c'est la conservation des inselbergs à dôme.Cette hypothèse propose donc que les joints en nappe déterminent les configurations de la surface terrestre, et non vice versa.

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With 13 Figures     

Géologie des gisements de fer: Métallogénie ou Géochimie?

Résumé L'une des voies actuelles de la recherche menée pour comprendre les caractéristiques des gisements minéraux est de les considérer comme des anomalies de l'écorce terrestre.Une approache nettement plus fertile peut être entrevue dans un contexte géochimique. Un gisement de fer apparait comme l'impact de phénomènes géologiques élémentaires favorables situés à diverses échelles, sur les propriétés spécifiques du fer. Les gisements n'apparaissent que parce qu'il existe une hétérogénéité de la distribution des éléments chimiques dans l'écorce terrestre. L'analyse de cette hétérogénéité doit être regardée comme l'analyse des différentes formes de dilution. Cependant, chaque niveau de dilution est sous la dépendance de causes particulières et la poursuite de la concentration vers des échelles géométriques de plus en plus grandes est déterminée par ces causes favorables de plus en plus nombreuses dont la probabilité de rencontre est de plus en plus faible.

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Many geologists want today to explain the characteristics of mineral deposits as anomalies in the earths crust. A more fruitful approach may be the consideration of the geochemical context. An iron deposit appears thus as the combination of favourable elementary geological phenomena with the specific properties of iron. There are deposits which may be attributed only to the heterogeneity in the distribution of elements through the earths crust. The analysis of this heterogeneity is an analysis of the different features of dilution. However, for each dilution level there are particular causes, and the continuation of a certain concentration towards larger geometric scales is determined by a growingly larger number of favourable causes and thus by causes whose probability of coincidence is increasingly smaller.

     

Les péridotites et les pyroxénolites du massif ultrabasique des Beni Bouchera: une étude expérimentale entre 1100 et 1550° C,sous 15 à 30 kilobars de pression sèche

Résumé Cet article utilise les résultats de 94 expériences menées, à haute température et haute pression, à l'aide d'un appareillage piston-cylindre, sur 4 échantillons de pyroxénolite du massif ultrabasique des Beni Bouchera et sur un échantillon de la péridotite encaissante. La position du solidus de la péridotite a été fixée approximativement ainsi que la limite des champs de la lherzolite à spinelle et de la lherzolite à grenat. La position des courbes de liquidus et de solidus, et les suites de cristallisation observées dans l'intervalle compris entre ces 2 courbes, ont été déterminées pour les pyroxénolites, de 25 en 25° C, à 15, 20, 25, 27 et 30 kbs. Les résultats obtenus montrent plus ou moins clairement l'existence d'un point cotectique pour chacune des compositions basiques initiales; le premier de ces points, situé vers 1500° C et 28,5 kbs., est à peu près sur le solidus de la péridotite; les autres ne sont pas fixés avec précision mais doivent être à des températures et à des pressions inférieures. La confrontation des données expérimentales et de l'observation pétrographique permet de proposer les interprétations suivantes: l'échantillon dont le diagramme de phases présente un point cotectique situé sur le solidus de la péridotite doit avoir une composition voisine de celle d'un liquide primaire exprimé par une péridotite à grenat lors d'un processus de fusion partielle dans le Manteau Supérieur; les autres pyroxénolites auraient pour origine des liquides résiduels obtenus par cristallisation fractionnée du liquide primaire.

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Peridotites and pyroxenites from Beni Bouchera (Morocco): An experimental investigation between 1100 and 1550 °C, from 15 to 30 kilobars dry pressure

The study is the result of 94 high temperature high pressure runs, made with piston cylinder apparatus, on 4 pyroxenite samples and I peridotite from Beni Bouchera (Morocco). The Peridotite solidus has been approximately determined together with the spinel-lherzolite to garner-lherzolite transition. Liquidus and solidus curves and cristallisation sequences are determined for the pyroxenites by 25° C intervals, at 15, 20, 25, 27 and 30 kilobars. Initial compositions have cotectic points, one of them lying near 1500° C and 28,5 kbs., in the vicinity of Peridotite's solidus curve; the others were not accurrately determined but are certainely at lower temperatures and pressures.Both experimental results and petrological evidence lead to the conclusion that the pyroxenite composition with the highest temperature and pressure cotectic point which coincides with the peridotite's solidus would be the primary melt expressed by a garnet peridotite during a partial melting process in the Earth's upper Mantle; other pyroxenite compositions would come from fractionation of this primary liquid.

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Je remercie très vivement M. J. O'Hara qui a dirigé cette étude expérimentale; il a bien voulu lire le manuscrit de cet article et m'a inculqué la rigueur dans l'exploitation des données expérimentales. Une aide précieuse m'a été apportée par S. W. Richardson, B. Velde, D. Velde et G. Wilson pour la mise en uvre de l'appareillage et pour l'interprétation des résultats. C'est au libéralisme de J. Ravier que je dois d'avoir pu passer plusieurs semaines à Edimbourg.     

Amygdaloidal basalts: Isotopic and petrographic evidence for non-diagenetic crustal source of carbonate inclusions

Summary Even though carbonate amygdules in volcanics are generally assumed to be diagenetic in origin, the authors are of the opinion that almost all carbonate inclusions in the investigated amygdaloidal volcanic rocks from Sicily (Italy), Pindos (Greece) and Bohemia (Czechoslovakia), have a different origin. On the basis of a mineralogical, petrological and geochemical study these amygdules are interpreted as being remains ofmagmatic incorporation of carbonate. Therefore, the identification of carbonate globules in volcanics purely on field observations, is inadequate to distinguish true amygdules from carbonate assimilation remnants.A nomenclature of the various types of inclusions is proposed.The isotopic data suggest that the incorporation of carbonatic material by magma could have taken place without any significant modification of the isotopic composition of the carbonate. This study suggests that limited amounts of carbonate could be dissolved in alkali basalt magma; the further addition of moderate amounts of carbonate develops liquid immiscibility.Our inclusions, in agreement with the experimental evidence (Wyllie, 1974), are contrary to the limestone syntexis hypothesis for the generation of feldspathoidal magmas from subalkaline magmas. A possible model of interaction between magma and carbonate is also suggested.

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Basaltes amygdalaires: évidences isotopiques et pétrographiques d'une origine crustale et pas diagénétique des inclusions carbonatiques

Résumé Bien que généralement on croie que les amygdales de carbonate dans les volcanites sont d'origine diagénétique, les auteurs croient que la plupart des inclusions de carbonate dans les roches volcaniques amygdalaires examinées en Sicile (Italie), Pindos (Grèce), Bohéme (Tehecoslovaquie), ont une différente origine. D'après une étude minéralogique, pétrologique et géochimique on peut considérer ces amygdales comme des restes d'incorporation magmatique de carbonate.Partant l'identification de globules de carbonate dans les roches volcaniques, d'après les observations conduites en campagne est inadéquat à distinguer les amygdales véritables d'avec les rests d'assimilation de carbonate.On propose une nomenclature de différents types d'inclusions. Les données isotopiques suggèrent que l'incorporation de matérial carbonné par le magma aurait lieu sans aucun rémarquable fractionnement isotopique du carbonate.Cette étude suggère qu'une quantité limitée de carbonate pourrait se dissoudre dans un magma basaltique-alcaline.L'ultérieure adjonction de quantités modérées de carbonate dégage une immiscibilité liquide dans le magma.Nos conclusions, d'accord avec les évidences expérimentelles (Wyllie, 1974), sont contraires à l'hypothèse de la syntexie du calcaire pour la génération de magmas feldspathoidiques par magmas subalcalins.On suggère même un modèle possible d'interaction entre le magma et le carbonate.

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With 8 Figures     

Sustainable development and management of an aquifer system in western Turkey

This study presents the establishment of sustainable development and management policies for the Küçük Menderes River Basin aquifer system in western Turkey. Geological, hydrogeological, and geophysical data are used conjunctively to define various hydrogeological units and their geometry. Distributions of hydraulic-parameter values and recharge are estimated by geostatistical methods and hydrologic simulations, respectively. A finite-difference groundwater flow model is used to represent the unconfined flow in the aquifer system. The model has been calibrated under steady state and transient conditions. The resulting model was used to test seven management scenarios for a planning period of 21 years to determine the so-called safe yield and sustainable yield of the aquifer system and to investigate the potential impacts of four planned surface water reservoirs on groundwater resources in the basin. The results demonstrate that the continuation of the present pumping rates exceeds both the safe yield and the sustainable yield of the aquifer system. Consequently, the growing need for irrigation water should be met by the construction of the planned surface water reservoirs and the implementation of efficient water management policies and plans.

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Resumen Este estudio presenta el establecimiento de políticas sustentables de desarrollo y gestión en el sistema acuífero de la cuenca del río Küçük Menderes, al Oeste de Turquía, para lo que se ha utilizado datos geológicos, hidrogeológicos y geofísicos de forma conjunta de cara a definir diversas unidades hidrogeológicas y su geometría. La distribución de los parámetros hidráulicos y de la recarga ha sido estimada mediante métodos geoestadísticos y simulaciones hidrológicas, respectivamente. Se ha empleado un modelo de las aguas subterráneas en diferencias finitas para representar el flujo no confinado en el sistema acuífero, el cual se ha calibrado bajo condiciones estacionarias y transitorias. El modelo resultante ha sido usado para contrastar siete escenarios de gestión durante un período de planificación de 21 años con el fin de determinar el punto de explotación segura y sustentable del sistema acuífero, así como para investigar los impactos potenciales sobre los recursos subterráneos de los cuatro embalses superficiales que se hallan en proyecto. Los resultados demuestran que el mantenimiento de las tasas actuales de extracción del acuífero supera tanto el régimen de bombeo seguro como el sustentable del sistema. Por consiguiente, se debería compensar la necesidad creciente de agua para riego con la construcción de los reservorios superficiales previstos y con la implementación de políticas y planes de gestión eficiente del agua.

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Résumé Cette étude présente la proposition dune politique de développement et de gestion durables du système aquifère du bassin du Petit Mendérès dans louest de la Turquie. Des données géologiques, hydrogéologiques et géophysiques ont été utilisées conjointement pour définir les différentes unités hydrogéologiques et leur géométrie. Les distributions des paramètres hydrauliques et de la recharge ont été estimées respectivement par des méthodes géostatistiques et des simulations hydrologiques. Un modèle découlement souterrain aux éléments finis a été utilisé pour représenter lécoulement non captif dans le système aquifère. Le modèle a été calibré dans des conditions de régimes permanent et transitoire. Le modèle résultant a servi à tester sept scénarios de gestion pour une période de programmation de 21 ans, afin de déterminer les débits de prélèvement sûr et durable dans le système aquifère et détudier les impacts potentiels de quatre réservoirs deau de surface en projet sur les eaux souterraines du bassin. Les résultats montrent que la poursuite des prélèvements au débit actuel excède aussi bien le débit dexploitation de sécurité que celui durable pour le système aquifère. Par conséquent, les besoins croissants deau pour lirrigation doivent être satisfaits par la construction des réservoirs projetés et par la mise en place de politiques et de plans de gestion de leau efficace.