Isothermal decompression of garnet metabasites from Laouni terrane in the LATEA,Central Hoggar,Algeria

We study the first occurrence of clinopyroxene-free garnet bearing metabasites encased in migmatitic gneisses and metapelites, in the area of Tin Begane belonging to the Laouni terrane in the Pan-African Trans-Saharan belt (Hoggar, Algeria). They present two successive parageneses after a primary assemblage characterized by the presence of high titanium amphiboles equilibrated with coarse-grained garnet, plagioclase, biotite, quartz, and rutile. The two retrograde parageneses show decompression textures with the developing of coronas- and worm-like symplectites consisting of orthopyroxene + plagioclase ± amphibole for the secondary paragenesis and plagioclase + amphibole for the late stage paragenesis. These garnet metabasites do not show high pressure paragenesese compared to those previously studied from the Laouni terrane and which are known to present at least one high pressure paragenesis involving primary pyroxenes. We investigate the exhumation of these metabasites by combining detailed petrographic and thermobarometric studies in order to constrain the P-T conditions for each metamorphic stage. The results suggest an isothermal decompression from peak granulitic conditions (850 ± 50 ^° C and 0.85 ± 0.15 GPa) down to transitional granulitic conditions (830 ±50 ^° C and 0.5 ±0.1 GPa) followed by a cooling episode to the amphibolite-greenschist facies transition at 480 ± 80 ^° C and 0.4– 0.5 GPa. These conditions are consistent with a tectonic exhumation process most likely provoked by a lithospheric thinning accompanied by a magmatic episode and partial melting of the lower continental crust.     

The Plio-Pleistocene evolution of the Southern Middle Atlas Fault Zone (SMAFZ) front of Morocco

The South Middle Atlas front constitutes a northeast-trending shear zone, located north of the Neogene Missour basin and east of the Taza Guercif basin. This paper analyses the Southern Middle Atlas Fault Zone (SMAFZ) deformation since the Pliocene. The set of structures observed suggests that reverse and thrust faulting along the central part of the SMAFZ are combined with left-lateral slip along N–S striking faults of its south-western termination and right-lateral faulting along E–NE striking faults of the east–northeast termination. Thrusts and oblique thrust-related anticlines of the two lateral ramps partly accommodate north-west directed motion of the African plate. The Thrusts probably resulted from rejuvenation of Jurassic normal faults; they were active during the Upper Miocene–Pliocene and the Pleistocene. The geometries of positive inversion structures and buttressing effects are clearly dependent on the geometry and sedimentology of the original basin-controlling fault system and on the presence of a décollement level. Field mapping is integrated with Landsat imagery and a digital elevation model to investigate the morphotectonic evolution of the south-eastern range front of the Middle Atlas. Geomorphological features provide significant information on the processes that govern lateral propagation of active anticlines. Both suggest that the deformation front may have been active since Pliocene.     

Seismic risk and damage prediction: case of the buildings in Constantine city (Algeria)

Located at the North-Eastern part of Algeria (Tellian Atlas), Constantine has crucial administrative, economic, scientific and cultural importance. It has continuously experienced significant urban evolutions during the different periods of its history. The city is located in an active seismic region within Algeria and has been struck in the past by several moderate and strong earthquakes. The strongest earthquake recorded since the beginning of instrumental seismology took place on October 27, 1985 with a magnitude M \(_\mathrm{S}=\) 5.9. Constantine presents a high seismic risk, because of its dense housing and high population density (2,374 inhabitants/km \(^{2})\) . This requires a risk assessment in order to take preventive measures and reduce the losses in case of potential major earthquake. For this purpose, a scenario based approach is considered. The building damage assessment methodology adopted for the Algerian context is adapted from HAZUS approach. In the present case, the effective Algerian seismic code response spectrum (RPA 99/2003) is considered as a seismic hazard model. The prediction of the expected damages is performed for a set of almost 29,000 buildings.     

Silicifications de nappe dans les formations carbonatées tertiaires du piedmont atlasique (Hamada du Guir,Maroc)

Résumé

Les formations tertiaires du système de piedmonts atlasiques du Sud marocain montrent de nombreuses silicifications qui affectent les différents faciès de la série : les grès calcaires, les conglomérats, les calcaires lacustres, aussi bien que les faciès plus argileux. Les accidents siliceux sont de tailles et de faciès variés, allant d’échardes millimétriques à des masses pluri-décimétriques. Dans les faciès argileux (torba), ce sont des plaquettes et des tubules de silice translucide. Dans les calcaires, ce sont surtout des faciès silexoïdes, à morphologies variées et à contours irréguliers. Dans les grès calcaires, ce sont des silicifications scoriacées, quelquefois disposées suivant un réseau de conduits anastomosés,

La pétrographie révèle que les dépôts de silice dans les vides forment une part importante des silicifications. Les silicifications translucides des faciès argileux sont entièrement formées de concrétions de calcédoine. Dans les grès calcaires, les silicifications résultent de la cimentation des grains de quartz détritiques par des dépôts de silice fibreuse et d’opale, après dissolution du ciment calcaire primaire. Dans les calcaires, certaines silicifications correspondent à la cimentation de micro-brèches karstiques par des quartz géodiques; même les plages qui apparaissent très homogènes, formées de quartz microcristallin, révèlent une porosité primaire importante. Il y a alternance de phases de dépôt de silice et de dissolution de la matrice calcaire. A côté de ces dépôts dans les vides existent aussi des épigénies, c’est à dire le remplacement de la matrice calcaire avec préservation des structures, sans formation de vides. Néanmoins, ces épigénies sont limitées à la bordure de vides à dépôts de silice.

Les silicifications sont dues à des processus diagénétiques tardifs. L’essentiel de la silice est constitué par des dépôts dans des vides ce qui permet de faire des hypothèses sur la nature des solutions nourricières. La régularité des dépôts tout autour des vides indique un milieu saturé, au sein d’une nappe. En raison de la solubilité relativement faible de la silice dans les eaux superficielles, des débits importants sont nécessaires pour renouveler constamment la silice précipitée des solutions. Ceci conduit à envisager des climats relativement humides à l’époque de la silicification, ainsi que l’existence de reliefs et de paysages incisés pour générer les écoulements de nappe suffisants.     

Hydrologic and geologic factors controlling groundwater geochemistry in the Turonian aquifer (southern Tunisia)

Water in the fissured limestone and dolomite of the Turonian aquifer of Tunisia has been investigated using geochemical (major ions) and isotopic (δ¹⁸O, δ²H, ¹⁴C) data. To carry out a characterization of aquifer behaviour, 48 representative samples were collected at the end of the humid season. The evolution of chemical composition of groundwater from recharge areas to discharge areas is characterized by increasing sodium, chloride and sulphate contents as a result of leaching of evaporite rock. In the study, three distinct chemical trends in groundwater were identified. The major reactions responsible for the chemical evolution of groundwater in the investigated area fall into three categories: (1) calcite precipitation, (2) gypsum and halite dissolution, and (3) ion exchange. The stable isotope composition of water samples indicates large-scale interaction between the Continental Intercalaire and the Turonian aquifer and the presence of a young local component which probably enters the system via faults and/or fractures.     

JHomogenizer: a computational tool for upscaling permeability for flow in heterogeneous porous media

This paper presents an object-oriented programming approach for the design of numerical homogenization programs, called JHomogenizer. It currently includes five functional modules to compute effective permeability and simple codes for computing solutions for flow in porous media. Examples with graphical output are shown to illustrate some functionalities of the program. A series of numerical examples demonstrates the effectiveness of the methodology for two-phase flow in heterogeneous reservoirs. The software is freely available, and the open architecture of the program facilitates further development and can adapt to suit specific needs easily and quickly.     

Silicifications pédogénétiques dans les dépôts hamadiens du piémont de Boudenib (Maroc)

Résumé

— Le système de piémont atlasique du Sud marocain, d’âge tertiaire, est constitué dans le secteur de Boudenib de deux unités distinctes. La llamada de Boudenib forme l’unité inférieure et se caractérise par d’importants encroûtements carbonatés, riches en dolomite et attapulgite. L’unité supérieure de la llamada du Cuir marque une reprise de l’érosion et le dépôt de matériaux relativement peu altérés.

Des silicifications affectent les différents faciès de l’unité inférieure, ainsi que les grès crétacés sous-jacents, et jalonnent une surface d’érosion intra-fonnationnelle. Ces silicifications sont précoces, puisque remaniées dans les dépôts ultérieurs. Les illuviations d’opale et les accumulations gramdaires intercalées entre les concrétionnements successifs de silice attestent d’environnements pédologiques. La silicification plus forte vers la partie supérieure des coupes, ainsi que l’association fréquente des faciés silicifiés avec des niveaux hioturhés et altérés sont également à rapporter à des dispositions pédologiques. Ce sont des silcréles pédogénétiques.

L’étude micrographique montre que la silicification procède par épigénie des argiles et des carbonates, ainsi que par des cristallisations dans les vides. C’est à partir des vides existants (fentes, bioturbations et porosité intergranulaire) que se développe la silicification, montrant ainsi le rôle primordial des circulations. En particulier, l’épigénie des carbonates par la silice semble limitée par la diffusion de la silice à partir des vides, où le renouvellement des solutions est assuré. Les séquences de cristallisation des différentes formes de silice (allant de l’opale vers les quartz automorphes) peuvent être interprétées en terme d’évolution du milieu au cours de la silicification. Au fur et à mesure que des dépôts de silice se font sur les parois des vides, les solutions nourricières sont isolées de la roche encaissante, elles se chargent alors moins en cations étrangers, et la cristallisation de plus grands cristaux peut intervenir.

Les silicifications se développent pendant une période de stabilité tectonique et s’installent dans un paysage de glacis et sous des climats chauds à saisons alternées. Leur reconnaissance à l’échelle régionale peut constituer un repère lithostratigraphique précieux.