Sources d'énergie primaires et effet de serre

In the frame of the diminution of fossil energy and climate change, the two most difficult demands to satisfy are providing electricity to megalopolises and fuels for transportation. Renewable energies have to be promoted but will not be able to replace fossil fuels in their current uses before several decades. According to the previsions for this century, carefulness is necessary to preserve the future of humanity and the environment. To cite this article: B. Tissot, C. R. Geoscience 335 (2003).     

Evolution microtectonique et paléo-champs de contraintes du Bassin de Vienne

Résumé

Une étude des structures cassantes permet de préciser l’évolution tectonique du Bassin de Vienne, généralement considéré comme un bassin de type « pull apart » typique. Le champ de contrainte ottnangien-carpathien (18,5-16, 5 Ma) est caractérisé par une compression NNW-SSE. Pendant le Badénien-Sannanticn (16,5-11 Ma) une zone cisaillante sénestre de direction NE-SW a été formée dans un régime en compression N-S et extension E-W. En liaison avec cette zone décrochante trois types d’extension locale conduisent à une forte subsidence dans les dépression : extension NE-SW parallèle aux accidents sénestres, extension E-W entre les décrochements et extension NW-SE au-dessus des zones décrochantes profondes. Le champ de contrainte vers la fin du Sannaticn est marqué par une compression ENE-WSW, tandis que celui du Pannonicn- récent est similaire á celui du Miocène moyen.

Une rotation de la paléocontrainte maximale horizontale, de NNW-SSE a ENE-SSW est mise en évidence pendant la période Ottnangien-Sannantien (18,5-11 Ma). Cette rotation est parallèle A celle des directions de mise en place des nappes carpathicnnes externes. L’origine des rotation est l’échappement continental des Alpes orientales et des Carpathes septentrionales vers le NE et son blocage graduel d’Ouest en Est au front des nappes carpathiennes. Après ce blocage, l’échappement a continué avec une faible intensité du Pannonien à l’Actuel. Alors que l’échappement a été initié par une compression N-S due á la collision Europe-promontoire Adriatique, le champ de contrainte à l’intérieur des blocs échappés reflète l’effet de leur blocage au front des nappes carpalhiques.     

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).     

Biogéographie des ammonites jurassiques et reconstitution palinspastique de la Téthys

Résumé

— La distribution géographique des ammonites jurassiques est régie par deux causes fondamentales : l’écologie et l’histoire évolutive (événements vicariants). L’analyse conjointe de ces deux facteurs permet de reconnaître : d’une part des taxons dont la distribution est essentiellement contrôlée par des contraintes écologiques (Phylloce-ratinae et Lytoceratinae, liés à des environnements océaniques profonds; Clydoniceratidae et Proplanulitinae liés à des plates-formes assez superficielles); d’autre part des taxons dont l’histoire évolutive est associée à des événements vicariants (Ammonitina liasiques euro-boréales et Cardioceratidae-Kosmoceratidae boréaux du Jurassique moyen).

Les exemples développés ici permettent d’analyser en terme de paléobiogéographie la position de l’Europe centro-méridionale (Bulgarie, Hongrie, Roumanie) incluse au Jurassique dans la bordure nord-téthy-sienne. Il est montré que Phylloceratinae et Lytoceratinae sont très abondants dans les régions supposées profondes à cette époque (sphéno-chasme des monts d’Apuseni, sillon Dobrogeo-Caucasien), alors qu’elles sont très rares sur la plate-forme moësienne. La même remarque est valable pour les plates-formes moyennes-orientales de la marge sud (Israël, Arabie Saoudite).

Lorsque l’on tente d’établir des reconstructions palinspastiques basées sur la paléobiogéographie, on constate que les taxons qui ont une histoire évolutive originale fournissent de meilleures informations paléogéographiques que les formes ubiquistes ou celles à préférences écologiques accusées. Les données brutes de répartition des faunes d’ammonites ne sont donc pas des arguments absolus pour corroborer les reconstructions. Les analyses fauniques, conduites avec une approche qualitative et quantitative, doivent tenir compte de données extra-biologiques telles que la distribution des faciès et des unités structurales; enfin, le niveau d’intervention — local, régional, global — conditionne fortement les possibilités d’interprétation des résultats.     

Les scénarios globaux de changement climatique et leurs incertitudes

The changes in the atmospheric chemical composition since the beginning of the industrial era have no equivalent throughout the Quaternary. All model simulations indicate that, without a significant decrease of the greenhouse gases emissions, climate is bound to change importantly during the years and decades to come. The precise forecast of these changes is made difficult both by the characteristics of natural systems which are not entirely predictable – as well as by our present and future socio-economic choices. To cite this article: H. Le Treut, C. R. Geoscience 335 (2003).     

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.     

Néotectonique en distension et morphologies karstiques de zone intertropicale : exemple de Madagascar

Résumé

A Madagascar, les morphologies karstiques et leur activité dépendent de l’interaction entre les facteurs climatiques, lithologi-ques et structuraux, en particulier de l’histoire tectonique récente à actuelle. Le rôle des différents facteurs est analysé et quatre cas-types d’activité karstique sont dégagés en fonction de l’importance, variable dans l’espace et dans le temps, des facteurs tectoniques (fracturation et mouvements verticaux) et climatiques (excédent ou déficit pluviométri-que).     

Remarques comparatives sur quelques éléments sédimentologiques et paléogéographiques liés aux gisements de fer oolithiques du Djebel Ank (Tunisie) et de Lorraine (France)

Résumé Bien que de moindre intérêt économique, le gisement de fer oolithique du Djebel Ank se rapporte au type «Lorraine».Il s'agit d'une minéralisation localisée vers le littoral d'un sillon intracratonique, en marge du domaine géosynclinal et située, comme en Lorraine, dans une séquence lithologique négative, mais à lithofaciès détritiques en Lorraine, chimiques en Tunisie. On note aussi la localisation des grands gisements de phosphates dans les mêmes faisceaux stratigraphiques et dans les mêmes types de séquences que le gisement de fer du Djebel Ank, fer et phosphate présentant une radioactivité du même ordre et étant situés sur le même linéament.

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Although the Djebel Ank deposit is of less economic value, it may be correlated to «Lorraine» type. Mineralisation of Djebel Ank is found near the ancient shore line of a intracratonic trench on the border of geosynclinal area. The mineralisations both at Djebel Ank and Lorraine occur in a lithologic negative sequence, although the lithofacies are detridal in Lorraine and chemical in Tunisia. It is important to point out that phosphates and iron in Tunisia occur in the same stratigraphic series and in an identical type of lithologic sequence. Also iron ore is rich in phosphates. It is significant that the iron and phosphate contain same amount of radioactivities. Likewise, phosphate and iron in Tunisia are localized along a common «lineament».

     

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

Sans résumé     

Les minéraux ferrotitanés du littoral sénégalais: Caractérisation et recherche de leur origine

Iron-titanium rich grains (‘ilmenites’ to a various degree of weathering) occuring along the coast line of Senegal and deriving from various parent units are characterized from their size, texture, magnetic and geochemical properties. Both the corresponding data and their multivariate analysis lead to the conclusion that the ‘ilmenite’ grains derive from various sources, mainly local ones, except in the area of Saint-Louis where occur more distal grains from Mauritania. In the North of Cap Vert and in the South of Gambia, the ‘Continental Terminal’ formation represents the main source of the ‘ilmenite’ grains. Along the ‘Petite Côte’, ‘ilmenites’ derive mainly from the Maastrichtian formations of the ‘Massif de Ndiass’. Volcanic formation of the Cap Vert area does not represent a major source, except in the area of the extremity of the peninsula. The old ferricretes do not significantly contribute to the recent accumulation. The ‘ilmenites’ concentration along the beach lineis controlled by the different sedimentary cycles; the nouakchottian transgression beeing probably the most important event. In the Senegalese basin, a significant amount of the ‘ilmenites’ originated from the ‘Continental Terminal’ formation appears to derive from basic metamorphic rocks of the Mauritanide orogen. In the northern part of the basin, ‘ilmenite’ assemblage contains grains suggesting intermediate to acidic magmatic parental rocks. The calc-alkaline igneous complex from the structural units emplaced in the late Paleozoic on the NW margin of the Mauritanide orogen, and the Reguibat uplift, are two possible sources. The ‘ilmenite’ association found in the Maastrichtian formation probably derives from various paleozoic formations but its primary origin can not be deciphered.     

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.     

Développement durable à l'échelle de la planète et gestion des ressources en eau et en sols

Despite some controversies, an international consensus on what is sustainable development has emerged, the nature of which is first specified. Then the author explains why the implementation of the measures consistent with this consensus comes up against obstacles, particularly political ones, which makes clear why the topic is still under animated debate. Examples will be taken in the domain of the management of water and soils resources. To cite this article: M. Petit, C. R. Geoscience 335 (2003).     

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

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

Pétrographie et géochimie comparées des pellets phosphatés et de leur gangue dans le gisement phosphaté de Ras-Draâ (Tunisie). Implications sur la genèse des pellets phosphatés

Paléocène-Early Eocene phosphate outcrop in the Ras-Draâ deposit (Tunisia) comprises alternances of P-rich strata (P₂O₅ ≥ 18%) and P-poor ones (P₂O₅ ≤ 2%). In phosphate rich strata, P is concentrated in rounded grains—so-called pellets—(28% ≤ P₂O₅ ≤ 38%) embedded in a matrix—so-called exogangue—much poorer in P (P₂O₅ # 7%) than pellets. The study of pellets (whose size lies mainly between 100 and 500 μm), of their surrounding matrix and of poorly phosphatic sediments, interlayered between the phosphatic strata, has been performed by optical microscopy and various chemical analyses, ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy) and punctual chemical analyses by EDS (Energy Dispersive Spectroscopy). Mineralogical and chemical studies of the Tunisian phosphatic pellets show that the basic mineralogical component of these grains is carbonate-fluor-apatite, or francolite. The structural formula of a representative specimen of francolite in the basin is as follows: (Ca_4.63Mg_0.13Na_0.22)(PO₄)_2.51(CO₃)_0.48(OH_0.77F_0.23). The mineralogy of the constituents of the sediment surrounding pellets comprises carbonates, clays, silica (opal, quartz). Microscopic observations of Ras-Draâ phosphorites, added to geochemical results, establish that pellets are small bodies, allochtonous to their matrix and whose composition is independent of that of this matrix. Fecal cylindrical bodies and subspherical pellets, the latest being supposed to proceed from the fecal bodies by fragmentation, are considered to have been formed by fishes, as P-rich and organic matter-rich faeces. These faeces turn out to be resistant to mechanical dispersion and to chemical diffusion of soluble elements from and in direction of sea water. This closeness is responsible for the strong reducing conditions having prevailed inside and during the pellets diagenesis.     

Contribution à l'histoire de la pétrologie des charbons. Naissance du Comité International de Pétrologie des Charbons et de son lexique

The author reports at first the circumstances which led to the foundation of the International Committee of Coal Petrology (ICCP). He remembers the creation of the Congress of Carboniferous Stratigraphy in Heerlen and then the growing necessity for an international nomenclature in coal petrography, especially in regard to the increasing industrial applications as cokefication, carbonization, liquefaction etc. He follows the work of the ICCP-Commission of Nomenclature step by step until the publication of the first edition of the International Handbook of Coal Petrography in 1957. He describes the enthusiastic engagement of the pioneers realizing it, their personalities and the difficulties they were confronted with. The most important events of the ICCP from 1957 up to now are listed in an appendix.     

Sulfures et régime hydrodynamique du milieu de sédimentation Exemple tunisien: Le minerai de plomb du Koudiat Safra

Résumé Dans les gisements liés aux strates, les relations étroites des sulfures avec les structures diagénétiques permettent souvent d'établir le caractère précoce de leur apparition. Plus rares et souvent plus délicates à dégager sont les relations de ces minéraux avec les structures primaires, soumises au régime hydrodynamique du milieu de sédimentation. Ainsi, sur des échantillons de grès minéralisés, prélevés sur un gisement tunisien, apparaissent des structures primaires (stratification oblique) qui contrôlent intimement la répartition de la galène et suggèrent pour ce minéral un mode de dépôt détritique. Pourtant, cette galène apparaît en ciment des grains de quartz, présentant ainsi un comportement chimique. Un repère chronologique extrêmement précoce, des terriers d'organismes fouisseurs, permet de prouver que le sulfure de plomb existait sur l'interface du dépôt lors de son affouillement. Ce double comportement de la galène ne s'explique que si le sulfure de plomb a commencé à précipiter au-dessus ou sur l'interface, lui donnant la possibilité de subir le même sort que les détritiques. Dans le sédiment, cette précipitation a dû se poursuivre et la galène a cristallisé postérieurement sous forme de ciment.

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In the stratabound deposits, the strict relationships between sulphides and diagenetic textures allow often to establish the early character of their occurrence. More sparse and often more subtle to work out are the relationships of these minerals with primary textures which are subjected to the hydrodynamic regimen of the depositional environment. Thus, on samples of mineralized sandstones of a Tunisian deposit, primary textures (cross-bedding) appear to control closely the distribution of galena, which suggests thus a detrital behavior. However, this galena appears as the cement of quartz grains, showing then a chemical behavior. As extremely early chronological reference, burrows of organisms allow to prove the existence of the lead sulphide on the interface of the deposit at the time of its burrowing. This double behaviour of galena can be explained only if the lead sulphide began to precipitate above or on the interface; it has, then, an opportunity of being subjected to the same fate as the detrital material. Inside the sediment, precipitation could proceed and galena crystallized later as a cement.

     

Plissements Quaternaires Dans la Région de Gafsa et le Sud Tunisien

Résumé L'Atlas tunisien est affecté, dans la zone de Gafsa, de plissements quaternaires post-acheuléens et anté-moustériens. La succession stratigraphique se termine par des dépÔts continentaux qui, débutant avec le sommet du Miocène, sont surmontés en continuité de sédimentation par une série congloméatique renfermant des silex taillés de l'Acheuléen. Cet ensemble a été plissé en pli faillé avec flanc sud accentué et affaissé (pendages de 70 à 80 degrés). Au complexe plissé se superposent des alluvions horizontales dont la haute terrasse est datée par des industries à silex du Moustérien. Cette orogénèse s'intègre dans la géologie régionale du Sud tunisien où des faits analogues sont connus en plusieures localités.     

Appareils gravitaires et évolution mégaséquentielle du Numidien dans le Nord et I’Est de la Grande Kabylie

Résumén

L’analyse séquentielle et la sédimentologie de faciès sont appliquées aux grès numidiens. Ces méthodes fournissent des données nouvelles concernant l’origine de ces dépôts. Ceux-ci présentent des associations de faciès proximales et résultent de transports sur des distances relativement courtes. On n’observe pas de dépôts distaux. Plusieurs dépo-centres sableux. vraisemblablement des éventails radiaux, de vraient être répartis tout le long d’un bassin. Ces données rendent difficile de situer ce bassin au Sud des « noyaux » kabyles, ceux-ci fournissant à cette époque un matériel terrigène déposé en discordance ou alimentant les grès micacés » périphériques; la bordure « tellienne » ne semblant pas non plus avoir pu laisser transiter des sables (transports continentaux puis marins). Il est donc logique de placer le bassin au nord des « noyaux » kabyles. Cependant, la question de l’origine continentale du matériel quart/eux n’étant pas réglée (Afrique ou continent septentrional), celte position pose le problème paléogéographique de la disposition des terres ou des deltas ayant permis le drainage continental de ces sables jusqu’aux points d’entrée sous-marine.     

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.