Etats de contrainte et cinématique de la chaîne rifaine (Maroc) du Tortonien à l’actuel

Résumé

L’histoire tectono-sédimentaire du Rif (Maroc) et de son Avant-pays, du Tortonien inférieur jusqu’à l’actuel, est contrôlée par des effets de deux phénomènes: la convergence de l’Afrique vers l’Europe et l’expulsion du Rif vers le SW.

Dans le détail, ces deux processus ne sont pas aussi tranchés, il peut y avoir passage d’un système à l’autre dans le temps et dans l’espace.

Les directions moyennes du raccourcissement dépendent de la prépondérance de l’un ou de l’autre.

Depuis le Pliocène, l’expulsion vers le SW est bloquée et de ce fait, seuls les effets de la convergence se font sentir. Ils se traduisent par une direction moyenne NW-SE à NS du raccourcissement.     

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?.     

Structures et cinématique liées á la mise en place des péridotites de Ronda (Cordilléres Bétiques,Espagne)

The interaction of the Mid-Atlantic Ridge with the North Atlantic Mantle Plume has produced a magmatic plateau centred about Iceland. The crust of this plateau is 30 km thick on average. This abnormal thickness implies that, unlike other slow-spreading ridges, addition of magmatic material to the crust is not balanced by crustal stretching. The thermal effect of the plume also reduces the strength of the lithosphere. Both mechanisms affect the rifting process in Iceland. A structural review, including new field observations, demonstrates that the structure of the Iceland plateau differs from that of other slow-spreading oceanic ridges. Lithospheric spreading is currently accommodated in a 200 km wide deformation strip, by the development of a system of half-grabens controlled by growth faults. Similar extinct structures, with various polarities, are preserved in the lava pile of the Iceland plateau. These structures are identified as lithospheric rollover anticlines that developed in hanging walls of listric faults. We introduce a new tectonic model of accretion, whereby the development of the magmatic plateau involved activation, growth and decay of a system of growth fault/rollover systems underlain by shallow magma chambers. Deactivation of a given extensional system, after a lifetime of a few My, was at the expense of the activation of a new, laterally offset, one. Correspondingly, such systems formed successively at different places within a 200 km wide diffuse plate boundary. Unlike previous ones, this new model explains the lack of an axial valley in Iceland, the dip pattern of the lava pile, the complex geographical distribution of ages of extinct volcanic systems and the outcrops of extinct magma chambers.     

Détermination indirecte des limites d'Atterberg par gravimétrie dynamique

This study presents a new method for Atterberg limits measurements using dynamic drying. Indeed, for some polluted clays, or clay mixtures, classical methods cannot be used. The principle of liquid $(W_{\mathrm{L}})$ and plasticity $(W_{\mathrm{P}})$ limits determination by this method is presented. Experimental values for classical clays are close to those obtained with Casagrande's methods, allowing for larger physical mud characterisation. To cite this article: C. Proust et al., C. R. Geoscience 336 (2004).     

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).     

Datation 40Ar-39Ar du magmatisme et de filons minéralisés permiens en Provence orientale (France)

Résumén

Des analyses ⁴⁰Ar-³⁹Ar ont été entreprises sur diverses formations effusives et intrusives permirnnes de Provence orientale. Celles-ci ont précédemment fourni des âges K/Ar conventionnels compris entre 220 et 2 76 Ma, discordants entre différents auteurs.

Deux âges-plateau obtenus sur un plagioclase d’une coulée basique (δ 1) (278 ± 0.4 Ma) et sur un adulairr d’un filon de fluorite-baryte intrusif dans une formation volcanique acide du massif de l’Estérel (All) (263,8 ± 0,7 Ma), ainsi que d’autres âges issus de spectres d’âge plus ou moins perturbés (discutés dans le texte), montrent que l’essentiel du volcanisme effusif du massif de l’Estérel s’est probablement déroulé pendant une période de l’ordre de 14 Ma, sensiblement plus faible que celle proposée antérieurement à partir des données K/Ar. Le filon minéralisé de fluorite-baryte de la caldeira de Maurevieille (Nord-Est du massif de l’Estérel) est contemporain du volcanisme permien. A l’Ouest du massif, des dykes basiques intrusifs dans le massif des Maures n’ont pu être datés à cause de leur altération importante, niais ils s’intègrent bien dans la tectonique distensive permienne E-W de la région.     

Bilan,fonctionnement et protection du système karstique de la Fontaine de Vaucluse (sud-est de la France)

Résumén

L’aquifère karstique de la célèbre Fontaine de Vaucluse a fait l’objet de nouvelles investigations hydrogéologiqurs dont les résultats portent sur la définition et le fonctionnement du système.

Les données géologiques (lithologie, structure) nous ont permis la délimitation d’un impluvium de 1115 km² dont l’altitude moyenne. 870 m, est confirmée par les traceurs naturels physico-chimiques et isotopiques.

Le bilan hydrique, faute d’un réseau météorologique représentatif, a été calculé à partir d’un modèle climatique par tranches d’altitude, qui utilise les gradients pluviométriques et thermiques régionaux. On montre alors que les 3/4 des pluies efficaces proviennent des zones situées au-dessus de l’altitude moyenne de l’impluvium.

Les études hydrodynamiques et physico-chimiques nous ont permis de démontrer la faible inertie du système malgré sa taille, donc sa bonne karstification, ce qui confirme à l’échelle de l’ensemble les observations spéléologiques ponctuelles du plateau et de l’émergence.

Malgré leur faible apport au débit total, les précipitations estivales marquent la chimie de l’émergence et interrompent ainsi la phase de tarissement.

La contribution de l’eau des réserves au débit est prépondérante : respectivement les 3/4 et les 2/3 des volumes annuels écoulés en 1981 et 1982.

Compte tenu de l’absence de sols et de terrains poreux de couverture, ainsi que du développement de la karstification, la vulnérabilité du système est grande. Aussi une attention particulière doit-elle être portée à l’aménagement de la zone montagnarde de l’impluvium dont le rôle est prépondérant dans l’alimentation du système.     

Étude de la variation spatio-temporelle des paramètres physico-chimiques caractérisant la qualité des eaux d'une lagune côtière et ses zonations écologiques : cas de Moulay Bousselham,Maroc

Our interest is related to the hydrological characteristics of the Moulay Bousselham lagoon. Water samples were taken monthly from July 2001 to June 2002 in 15 stations distributed along the lagoon. The various measured hydrological parameters (temperature, salinity, suspended matter, chlorophyll a) showed significant monthly variations ($p<0.001$), whereas spatially among all sampled stations, only the salinity showed significant variations. The variability analysis approached by the analysis of the normalized principal components combined with discriminate analysis showed very small inter-stations variability. Its percentage is 11% and 9% of the total variance during high and low tide, respectively. To cite this article: H. Labbardi et al., C. R. Geoscience 337 (2005).     

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.     

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.     

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.     

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

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

Correspondence to: D. Vachard     

Évolution géodynamique messino-pliocène en Languedoc central : le paléo-réseau hydrographique de l’Orb et de l’Hérault (Sud de la France)

Résumé

En Languedoc central, la cartographie des sédiments formés lors de la crise messinienne et de ceux de la séquence pliocène, ainsi que les données patées paléontologiques nouvelles (Aigues-Vives et Servian) permettent de proposer une reconstitution du tracé messimeli des rivières actuelles (Orb et Hérault) transformées en rias à la suite du relèvement eustatique pliocène. L’Hérault messinien se singularise par une incision beaucoup plus faible que celle des autres rivères. En effet, la nature karstique de l’arinère-pays immédiat permet un enfouissement des eaux météoriques au profit d’aquifères profonds sous-jacents au drainage aérien du réseau hydrographique messinien. Le Languedoc central illustre, entre Roussillon et Rhône, le modèle géodynamique messino-pliocène de Clauzon. © Elsevier, Paris     

Le domaine Tariquide (arc de Gibraltar,Espagne et Maroc) : succession et hiatus de la sédimentation du Jurassique supérieur au Paléocène

The originality of the Malm–Cretaceous series of the Tariquides (Gibraltar arc), as compared to those of the Rifian–Betic ‘Dorsale’ (Alboran domain), and especially with the Penibetic (Iberia) domain, is emphasized. In the Los Pastores Group, near Algeciras, Upper Tithonian nodular limestones directly lie on the Dogger and are followed by Aptychus-bearing limestones (Late Berriasian to Barremian). In the Musa Group, Rif, radiolarites are followed by siliceous limestones (Kimmeridgian–Tithonian), then by karst and massflow breccias connected to a Berriasian tectonics, by Aptychus-bearing marly limestones, then by karst filled by Turonian limestones, and finally by Maastrichtian–Palaeocene polychrome pelites, whose micropalaeontological and mineral compositions (clay minerals, FeMn nodules) refer to a deep-sea, probably infra-CCD, sedimentation. To cite this article: M. Durand-Delga et al., C. R. Geoscience 337 (2005).     

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.     

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     

Reconnaissance par sismique réfraction de la décompression et de l’instabilite des falaises vives du Bessin (Normandie,France)

Résumé

Les falaises normandes du Bessin (France) sont constituées par une succession de formations calcaires et marneuses. De nombreux mouvements de terrain, parfois de grande ampleur, affectent périodiquement ces falaises. La faible résistance mécanique des marnes, mise en évidence lors de l’étude du récent glissement du Bouffay de 1981, a dû être favorisée par un fluage associé à la décompression des calcaires sus-jacents suivant un type de déformation qui peut être observé dans un mouvement quaternaire fossilisé (vallon du Pisseau). Grâce à une reconnaissance systématique de la zone décomprimée par la petite sismique réfraction, des relations simples sont établies, permettant d’évaluer le volume décomprimé â partir des caractéristiques géométriques et lithologiques de la falaise. Ce volume semble définir l’enveloppe à l’intérieur de laquelle les mouvements sont susceptibles d’intervenir.     

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