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Dissertations / Theses on the topic 'Contexte géologique'
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Vauchaussade, de Chaumont-Pascal Mireille. "Nombre de Strahler des arbres, langages algébriques et dénombrement de structures secondaires en biologie moléculaire." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10642.
Full textAbstract:
Le probleme d'enumeration des structures secondaires d'ordre k pose par m. S. Waterman, en biologie moleculaire est resolu. La methodologie employee utilise le codage par des mots d'un langage algebrique. La resolution du systeme algebrique associe repose sur la theorie combinatoire des polynomes ortogonaux et sur des preuves bijectives. La distribution obtenue est en relation avec le parametre nombre de strahler des arbres
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Yonta, Ngoune Clément. "Le contexte géologique des indices de talc de la région de Boumnyebel (Chaîne panafricaine d'Afrique Centrale, Cameroun)." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10007/document.
Full textAbstract:
De nouveaux levers cartographiques et une étude pétrologique ont permis de redéfinir la lithologie de la région de Boumnyebel et sa signification sur la chaîne panafricaine d'Afrique centrale. Deux unités sont distinguées. Une première unité d’orthogneiss et amphibolites paléoprotérozoïques affleure au sud et sud-ouest de la région d’étude. Elle est recouverte par une seconde unité panafricaine (nappe) constituée vers la base de micaschistes à grenat, amphibolites, métagabbros, hornblendites et pyroxénites, et vers le haut de micaschistes à grenat-disthène localement associés à des marbres et amphibolites ; des talcschistes s'intercalent en niveaux discontinus (=30 m) entre ces deux ensembles panafricains. La nature des faciès de la partie inférieure de la nappe suggère l'existence d'une marge active à proximité d'une croûte continentale (environnement d'arc ou d'arrière-arc), ceux de la partie supérieure suggérant plutôt un apport de sédiments en provenance d'une croûte continentale soumise à l'érosion. Le métamorphisme des formations panafricaines, de faciès amphibolite, atteint la fusion (migmatites) au nord-est de la région étudiée. Le pic métamorphique (syn-D2) est estimé à ~ 650- 670°C / ~ 9.5 kbar vers 620 Ma (datation Th-U-Pb sur monazite) et les isogrades sont en position normale. Ceci suggère que le pic thermique est postérieur à la mise en place de la nappe. Soulignons, enfin, que l'abondance des roches mafiques et ultramafiques de nature tholéïtique dans la partie inférieure de la série repose la question de l'existence d'une marge active au Nord du craton du Congo durant le Néoprotérozoïque<br>New field work and petrological studies in the Boumnyebel area has led us to redefine rock types and discuss their bearing on the evolution of the Pan-African fold belt of central Africa. Two units are distinguished. A Palaeoproterozoic unit consists of orthogneisses and amphibolites restricted to the south and southwest of the area studied. It is overlain by a Pan-African unit (nappe) comprised in its lower part of garnet micaschists associated with amphibolites, metagabbros, hornblendites and pyroxenites, and towards its top of garnet + kyanite micaschists locally associated with marble and amphibolites; talcschists occur as discontinuous =30 m thick layers mainly above the lower micaschists. The rock types in the lower part of this nappe suggest active margin environments with detrital input from a nearby continental crust (arc or back-arc context), whereas in the upper part they rather suggest detrital input from a nearby continental crust submitted to erosion. Metamorphism in the Pan-African formations corresponds to amphibolite facies conditions, reaching anatexis to the NW of the area studied (migmatites). The metamorphic peak (syn-D2) is estimated at ~ 650-670°C / ~ 9.5 kbar at ca. 620 Ma (monazite Th-U-Pb data), and the isograds are in normal positions. These data suggest that the thermal peak postdate nappe emplacement. We emphasize that the presence in significant proportions of mafic and ultramafic rocks of tholeiitic affinity in the lower part of the series suggests the existence of an active margin to the North of the Congo craton during the Neoproterozoic
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Pons, Jean-Claude. "Génèse et répartition des produits détritiques dans un contexte volcano-sédimentaire tropical : exemple de la Martinique et de ses bassins adjacents." Bordeaux 1, 1987. http://www.theses.fr/1987BOR10512.
Full textAbstract:
Situee dans un contexte d'arc insulaire actif, la martinique a servi de modele pour l'etude de la genese et de la repartition peri-insulaire des produits volcanoclastiques et de leurs alterites. En domaine aerien, les sables fluviatiles possedent des caracteres texturaux identiques : ils sont trimodaux et mal classes mais leur composition chimique est dependante des parametres specifiques a chaque bassin versant. Les alterites fournissent l'essentiel des sables et des vases en domaine littoral ou deux sources nouvelles interferent et deviennent parfois preponderantes : la source bioclastique qui s'impose dans la moitie sud, la source hydrothermale et ses "sables noirs" au ne de l'ile. L'antagonisme petrographique n-s des deux arcs est relaye par un antagonisme hydrodynamique e-w qui differencie la facade caraibe de la facade atlantique. Cette differenciation est encore mieux marquee sur le plateau insulaire et en domaine profond. Des informations paleogeographiques sont obtenues grace aux carottages effectues dans le canyon de robert sur le versant atlantique, et dans la baie de fort-de-france.
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Kerber, Schütz Marta. "Le rôle des bactéries hydrogénotrophes et ferri-réductrices sur le processus de corrosion en contexte de stockage géologique." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4332/document.
Full textAbstract:
L’objectif principal de cette étude est d’évaluer le rôle de l’activité de bactéries hydrogénotrophes et ferri-réductrices sur le processus de corrosion anoxique en utilisant des indicateurs géochimiques. Il est considéré que le couple redox H2/Fe(III) est un moteur important pour les activités bactériennes qui peuvent ainsi affecter les vitesses de corrosion par la déstabilisation des couches de passivation (i.e. magnétite, Fe3O4). Les résultats indiquent que la magnétite de synthèse est déstabilisée en présence de bactéries hydrogénotrophes et ferri-réductrices due à la réduction du Fe(III) structural couplée à l’oxydation de l’H2. La quantité de Fe(III) bioréduit est augmentée en présence de concentrations croissantes en H2 dans le système: 4% H2 < 10% H2 < 60% H2. De plus, les résultats indiquent que la réaction de corrosion est différente selon la composition de la solution et la surface de contact de l’échantillon métallique (poudre de fer ou coupon en acier au carbone). Les produits de corrosion solides sont différents pour chaque échantillon étudié: vivianite, sidérite et chukanovite sont les principales phases minérales identifiées dans les expériences avec de la poudre de fer, tandis que vivianite et magnétite sont identifiées en présence de coupons en acier au carbone. Les résultats montrent que la vitesse de corrosion est quasiment deux fois plus importante en présence de bactéries après 5 mois de réaction. Cette étude apporte une nouvelle approche sur la compréhension des phénomènes de biocorrosion, l’identification des mécanismes physico-chimiques et la détermination des paramètres contrôlant la vitesse de corrosion<br>The main objective of this study is to evaluate the role of hydrogenotrophic and IRB activities on anoxic corrosion process by using geochemical indicators. It is assumed that the redox couple H2/Fe(III) is an important driver for bacterial activities potentially affecting the corrosion rate by destabilization of passive layers (i.e. magnetite, Fe3O4). Our results indicate that synthetized Fe3O4 is destabilized in the presence of hydrogenotrophic IRB due to structural Fe(III) reduction coupled to H2 oxidation. The extent of Fe(III) bioreduction is notably enhanced with the increase in the H2 concentration in the system: 4% H2 < 10% H2 < 60% H2. Moreover, the results indicate that corrosion extent changes according to the solution composition and the surface of metallic sample (iron powder and carbon steel coupon). The solid corrosion products are different for each sample: vivianite, siderite and chukanovite are the main mineral phases identified in the experiments with iron powder, while vivianite and magnetite are identified with carbon steel coupons. Our results demonstrate that corrosion rate is increased almost two-fold in the presence of bacteria after 5 months of reaction. This study gives new insights regarding the understanding of biocorrosion phenomena, identification of physicochemical mechanisms, and determination of key parameters controlling the corrosion rate
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Liborio, Barbara. "Dissolution du dioxyde de carbone dans des solutions aqueuses d'électrolyte dans le contexte du stockage géologique : approche thermodynamique." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC008/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’étude de l’enthalpie de dissolution du dioxyde de carbone dans des solutions aqueuses d’électrolyte. Pour développer des modèles théoriques décrivant les systèmes {CO2-eau-sel} pour les conditions appliquées aux conditions de stockage géologique du dioxyde de carbone, il est nécessaire d’avoir des données expérimentales reliant la solubilité et l’enthalpie. Dans cette étude, une unité de mélange à écoulement construite au laboratoire a été adapté à un calorimètre SETARAM C-80 pour mesurer l’enthalpie de solution du CO2 dans des solutions aqueuses d’électrolyte (NaCl, CaCl2 et Na2SO4) aux forces ioniques comprises entre 2 et 6 et a des températures comprises entre 323.1 K et 372.9 K et des pressions allant de 2 à 16 MPa. Les données de la littérature ont été utilisées pour ajuster le modèle thermodynamique d’équilibre de phase dans l’approche Υ-φ. Le modèle thermodynamique reproduit les enthalpies expérimentales à plus ou moins 10%. Le calcul de l’enthalpie dans le modèle rigoureux est fortement dépendant des données de la littérature. Un dispositif expérimental a été mis en place pour la détermination du volume molaire du CO2 à dilution infinie, propriété nécessaire à modélisation thermodynamique. Le dioxyde de carbone à stocker peut contenir des impuretés telles que les gaz annexes (O2, N2, SOx, H2S, NyOx, H2, CO et Ar). Dans l’objective d’étudier la dissolution du CO2 dans des solutions aqueuses d’électrolyte en présence de ces impuretés, un dispositif expérimental a été mis en place pour la mesure des enthalpies de solution du SO2 dans l’eau et solutions aqueuses de NaCl et les premières résultats sont prometteurs<br>This thesis studies the enthalpy of solution of carbon dioxide in electrolyte aqueous solutions. To develop theoretical models describing the systems {CO2-water-salt} under the geological storage conditions of carbon dioxide, it is necessary to have experimental data, namely solubility and enthalpy. In this study, a customized flow mixing unit was adapted to a SETARAM C-80 calorimeter to measure the enthalpy of CO2 solution in aqueous electrolyte solutions (NaCl, CaCl2 and Na2SO4) at the ionic strengths between 2 and 6 and at temperatures between 323.1 K and 372.9 K and pressures ranging from 2 to 16 MPa. Data from the literature were used to adjust the thermodynamic phase equilibrium model in the Υ-φ approach. The thermodynamic model reproduces the experimental enthalpies to plus or minus 10%. The calculation of the enthalpy in the rigorous model is strongly dependent on the data of the literature. An experimental device has been set up for the determination of the molar volume of CO2 at infinite dilution, which is necessary for thermodynamic modeling. The carbon dioxide to be stored may contain impurities such as annexes (O2, N2, SOx, H2S, NyOx, H2, CO and Ar). Under the objective of studying the influence of these impurities, an experimental apparatus has been set up for the measurement of enthalpies of solution of SO2 in water and aqueous solutions of NaCl and the first results are promising
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Grigorita, Aurel. "Réévaluation du contexte géologique de la formation Nonesuch et sa minéralisation cupro-argentifère, la région ouest du lac Supérieur." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/MQ65578.pdf.
Full text
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Rakotovao, Andrianjakavah Prosper. "Contexte géologique et métallogénique des minéralisations en émeraude du gisement de Ianapera, bloc du Vohibory, Sud-Ouest de Madagascar." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/648/.
Full textAbstract:
La Région de Ianapera occupe la partie Nord-Est du bloc Néoprotérozoïque de Vohibory, au Sud-Ouest de Madagascar ; dans la zone de cisaillement d'Ampanihy. Nous avons reconnu, par traitement de données géophysiques et satellitaires, la zone de suture suspectée depuis quelques années, qui séparerait les terrains de haut grade de la ceinture mozambicaine et le proto-Madagascar (Azania). Nous l'avons nommé la zone de suture de Ianapera en accord avec de nombreux vestiges reconnus dans cette région incluant notamment un ensemble granito-syénitique allongé jamais connu à ce jour dans le Vohibory, le massif de Mahabo. Cet ensemble plutonique renferme la deuxième occurrence de syénite à corindon connu en Afrique, que nous avons daté à 562±20 Ma par la méthode de datation sur monazite. Ainsi, ce gisement d'émeraude représente un autre exemple de gisement associé aux zones de suture, comme celle de Mananjary (associé à la zone de suture de Betsimisaraka). Le gisement de Ianapera se trouve sur le flanc ouest mais proche de la charnière d'une antiforme. L'essentiel des minéralisations se trouve dans des phlogopitites centimétriques se développant dans des lentilles de roches mafiques et/ou ultramafiques (M/UM) fortement altérées par des fluides pegmatitiques et représentées par des amphibolites et des roches à trémolite-talc-dolomite. En se basant sur les observations de terrain (présence ou non de veines de pegmatite), nous avons défini deux styles de minéralisations, proximal et distal par rapport aux pegmatites. Ces pegmatites sont en relation avec les plutons du massif de Mahabo. En se basant sur leur couleur et composition, nous distinguons trois types d'émeraude. L'élément contrôlant la coloration des émeraudes de Ianapera est principalement le chrome ; ces émeraudes contient très peu ou pas de vanadium. La composition des émeraudes varie en fonction de la roche hôte et de leur proximité avec les pegmatites. .<br>The Ianapera Region is located in the northeastern reaches of the Neoproterozoic Vohibory tectonic block of southern Madagascar, in the Ampanihy shear zone. Field mapping, together with airborne geophysical and satellite data interpretation, allowed us to define the thus far-suspected suture zone separating Proto-Madagascar (Azania) to the high-grade terrains of the Mozambique belt. We named it the Ianapera Suture Zone. Among other evidence, is the discovery of an elongated alkaline complex, to date unknown in the Vohibory area, which we named the Mahabo Massif. Within this complex, we report the second African occurrence of magmatic corundum-bearing syenite, which we dated at 562±20 Ma by U-Th-Pb on monazite. We suggest that the Ianapera deposit represents another example of suture zone-related emerald deposit, such as the Mananjary emerald deposit, which is associated to the Betsimisaraka suture of eastern Madagascar. The Ianapera emerald deposit outcrops on the western limb, not far from the hinge, of a tightly folded structure, the Ianapera antiform. Emerald mineralization occurs mostly within phlogopite veins in mafic and ultramafic units, which are strongly altered to amphibolite and a temolite-talc-dolomite rock, respectively. Pegmatites are commonly closely associated to the mineralization, albeit not in all cases. Based on the presence or absence of pegmatite veins near the emerald occurrences, we define a proximal and a distal style of mineralization. The pegmatites are genetically related to alkaline granite, part of the Mahabo Massif. Based on colour and compositional variations, we could distinguish three types of emeralds. The principal chromophore element is chromium for all emerald types; vanadium contents are very low or nil. Noteworthy, some emeralds in this deposit have the most Al-depleted, Cr-rich composition ever recorded. Another characteristic feature of the Ianapera deposit is the association of some emeralds with scapolite (silvialite) in amphibolite. .
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El, Hajj Hicham. "Influence des microorganismes sur la corrosion d'un acier non allié dans le contexte du stockage géologique profond des déchets radioactifs." Nantes, 2010. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=397c2bb8-8188-4b61-8e58-08c29f497524.
Full textAbstract:
Cette thèse entre dans le cadre des recherches de l'Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) sur l'éventualité d'un stockage géologique profond des déchets radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue. Dans ce travail, des analyses microbiologiques ont permis de caractériser et d'identifier des bactéries sulfato-réductrices (BSR) présentes dans des échantillons d'argilite du Callovo-Oxfordien, formation géologique hôte envisagée pour le stockage des déchets radioactifs. L'effet de la croissance de ces BSR sur la corrosion de l'acier P235GH des sur-conteneurs et des chemisages des déchets a ensuite été étudié. On Les vitesses de corrosion moyennes mesurées en présence de bactéries lors d'expériences en batch sont plus élevées (~30μ m/an) que celle déterminée sur un témoin stérile (~14 μm/an) et s'accompagnent de la formation de mackinawite (FeS). Les expériences de percolation menées à 120 bars avec deux carottes d'argilite et des coupons d'acier, simulant les conditions compactées attendues en situation de stockage, ont montré des résultats similaires à ceux retrouvés dans les cultures en batch (ex : production de sulfures, réduction de sulfate). La croissance des BSR au cours de la construction et l'exploitation du site reste donc plausible, ainsi que leur survie, au moins temporairement, si l'eau est disponible après la fermeture définitive des galeries de stockage. Cette activité bactérienne peut provoquer une accélération de la corrosion de l'acier des conteneurs en conditions de stockage d'un facteur 2<br>The subject of this thesis is part of a research program conducted by Andra (The French national agency for the management of radioactive wastes). It concerns the possible deep geological disposal of high-level and intermediate-level long-lived nuclear waste. In this work, microbiological analysis was used to characterize and identify the sulfate-reducing bacteria (SRB) that are present in Callovian-Oxfordian claystone samples, this material being studied as a host rock formation for a disposal site. The effect of the SRB on the corrosion of the P235GH steel containers and liners to be used in the disposal site has been studied. The corrosion rate of the steel coupons measured in batch experiments was high under biotic conditions (~30 μm/year) with the precipitation of mackinawite (FeS) whereas a sterilized blank showed a lower corrosion rate (~14 μm/year). Percolation experiments with claystone cores and steel coupons at 120 bar, simulating compacted conditions expected in disposal conditions, gave results similar to those obtained in batch experiments (e. G. Sulfide production, sulfate reduction). This indicates the plausibility of SRB growth during the construction and operational phases of the repository and, if water is available, their survival, at least temporarily, after the disposal site closure. This microbial activity could lead to an increase of the steel corrosion rate by a factor of two
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Sondo, Dieudonné. "Les minéralisations en or de Bouroum-Sud (NE du Burkina-Faso ; Afr. Occ. ) dans leur contexte géologique et structural : approche métallogénique." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066658.
Full textAbstract:
Les formations de bouroum-sud font partie d'une structure actuelle en "domes et bassins" resultant de la superposition de trois phases de compression buerkino-eburneennes qui raccourcissent et deforment un ancien bassin de type "rift" et grabben lie a un amincissement crustal buerkinien. Les structures quartzeuses de direction ne-sw et n-s d'age tarkwaien sont les plus auriferes mais aussi les plus tardives de quatre generations de filons reconnues sur le terrain. Plusieurs venues fluides caracterisent un minerai au demeurant tres pauvre en sulfures (<5%). La mineralisation liee a la mise en place d'intrusions tardi- a post-tectoniques de la phase tarkwaienne s'exprime sous forme de gites dissemines dans les filons de cette periode et dans des fissures a tourmaline, rutile et hematite (haute fugacite d'o2 indiquant une faible profondeur de mise en place: p souvent < 1kb) dans les structures anterieures. L'etude structurale et l'approche metallogenique par les inclusions "fossiles" suggerent une hydrofracturation a l'eburneen i dans un contexte epimetamorphique (schiste-vert de haute temperature) sous des pressions d'environ 2kb donnant des quartz plutot steriles parce que mal orientes pour subir lors des crises tectoniques posterieures les brechifications ou broyages qui creent la porosite indispensable aux circulations des fluides tardifs tres auriferes
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Dauzères, Alexandre. "Etude expérimentale et modélisation des mécanismes physico-chimiques des interactions béton-argile dans le contexte du stockage géologique des déchets radioactifs." Poitiers, 2010. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2010/Dauzeres-Alexandre/2010-Dauzeres-Alexandre-These.pdf.
Full textAbstract:
Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre de l'étude de faisabilité du stockage des déchets radioactifs en couches géologiques profondes. L'option développée actuellement par l'Andra, inclut l'utilisation de plusieurs types de matériaux cimentaires en contact avec l'argilite du site du Callovo-Oxfordien (COX). L'argilite et les bétons sont caractérisés par des solutions porales multi ioniques très différentes en termes de concentrations et de pH. Contrôlée par les différences de concentrations, la diffusion des espèces aqueuses entre ces solides poreux induit des perturbations chimiques et physiques. Cette étude s'appuie sur un travail expérimental, analytique et numérique dans le but d'identifier les mécanismes contrôlant l'influence d'un environnement argileux sur les matériaux cimentaires. Deux pâtes de ciment durcies sont étudiées : une pâte CEM I, et une pâte « bas-pH » (ciment CEM I + fumée de silice + cendres volantes). Cette dernière est développée spécifiquement pour l'application stockage afin de limiter le panache alcalin vers l’argile. Deux montages expérimentaux sont créés : un premier où le matériau cimentaire est immergé dans une solution représentative de l'eau porale du COX, dans des conditions respectant la chimie du milieu argileux (pCO2 élevée, concentrations en carbonates, sulfates, pH neutre…). Les essais sont réalisés de 1 à 10 mois à 25°C. Le second dispositif permet le confinement des matériaux argileux en contact avec une pâte de ciment de 2 à 12 mois à 20 et 50°C. Les porosités des matériaux sont saturées. Les échanges de matière s'effectuent par diffusion en fonction des gradients de concentrations. Systématiquement, le matériau CEM I subit une décalcification, une carbonatation et une précipitation d'ettringite. Le matériau « bas-pH » est soumis à une décalcification, une dissolution de l'ettringite et à la formation de silicates de magnésium hydratés (M-S-H). Une pâte de ciment CEM I immergée dans la solution d'eau de site du COX développe une croûte de calcite recouvrant la totalité de la surface du matériau et limite la progression du front d'altération à une centaine de microns après 10 mois d'interaction (colmatage). Le même matériau en interface avec l'argilite remaniée du COX à température ambiante, présente une altération plus intense, jusqu'à près d'1 mm de profondeur après 1 an, provoquant une ouverture de porosité sur l'ensemble de l'épaisseur d'altération (pas de colmatage, faible carbonatation). Dans cette dernière configuration, à 20°C comme à 50°C, l'évolution du front d'altération est proportionnelle à la durée d'interaction. L'argilite subit une illitisation sous l'effet de la diffusion du KOH, mécanisme libérant du silicium et provoquant la précipitation de C-S-H de faible rapport CaO/SiO2 (0,8) à l’interface. Une pâte de ciment « bas-pH » immergée dans la solution d'eau de site du COX montre une altération intense, une déstructuration totale en surface liée à la décalcification totale de son C-S-H de départ de faible rapport CaO/SiO2 (≈ 0,8), se transformant en silice amorphe. La carbonatation (calcite) est diffuse et se localise entre la surface et la zone saine. Un important réseau de pores capillaires se forme. Le front d'altération évolue en racine carrée du temps (altération supérieure à 1,5 mm après 5 mois). Le même matériau en contact avec l'argilite (ou de la bentonite), montre une altération moins intense, avec la formation de M-S-H à l'interface. Le calcium libéré lors de la décalcification (C-S-H + ettringite) diffuse vers le matériau argileux pour se substituer au sodium dans l'interfoliaire des montmorillonites, aucune illitisation n'est identifiée. Les épaisseurs perturbées des deux côtés de l'interface n'excèdent pas quelques centaines de microns après 1 an. Les simulations numériques (HYTEC) de tous les essais, reproduisent l'ensemble les mécanismes observés expérimentalement et permettent d'identifier les échanges de matière dans l'ensemble des configurations. Ces simulations ont notamment permis de valider l'hypothèse expérimentale de diffusion de silicium de l'argilite vers la pâte de ciment CEM I en lien avec l'illitisation, source de précipitation de C-S-H à l'interface<br>These research works are carried out as part of the radioactive wastes geological disposal feasibility study. The current option developed by Andra, includes several cementitious materials in contact with the surrounding Callovo-Oxfordian (COX) (an argillite). Concretes and argillite present very different pore solutions (ionic concentrations and pH). Controlled by the concentrations differences, the aqueous species diffusion in the solids generates chemical and physical disturbances. This study is based on experimental, analytical and numerical works, in order to identify the mechanisms controlling the clayey environment influence on cementitious materials. Two hardened cement pastes (HCP) are studied: a CEM I HCP and a “low-pH” HCP (CEM I cement + silica fume + fly ashe). The latter is especially developed for the geological disposal application in order to reduce the alkaline plume towards the host-rock. Two experimental devices are created: first, the HCP is immerged in a COX pore solution. The conditions are in agreement with the clayey environment chemistry (high pCO2, carbonates and sulfates concentrations, neutral pH…). The tests are carried out at 25°C, over several months (up to 10). The second device allows the clayey rock containment in contact with a HCP at 20°C and 50°C, over several months (up to 12). The materials are saturated: only diffusion controls the soluble species exchanges. All the results obtained show that the CEM I HCP presents decalcification, carbonation and ettringite precipitation; where as the “low-pH” HCP undergoes decalcification, ettringite dissolution and silicate magnesium hydrates formation (M-S-H). When a CEM I HCP is immerged in the COX solution: a calcite crust formation is observed on the external surface, which slows down (clogging) the alteration front progression (100 µm after 10 months). When the same material is put in contact with the COX argillite, a much stronger degradation is observed (1 mm depth after 1 year), inducing porosity opening in the degraded zone layer (no clogging, low carbonation). In this last configuration, at 20°C as well as at 50°C, the alteration front evolution is proportional to the interaction duration. The argillite presents illitisation (due to KOH diffusion from the cement HCP). This mechanism releases silicon and induces C-S-H precipitation with a low CaO/SiO2 ratio (0. 8) at the interface. When the “low-pH” HCP is immerged in the COX solution, a total deconstruction linked to the C-S-H decalcification is observed (low CaO/SiO2 ratio ≈ 0. 8), leading to the formation of amorphous silica. Carbonation has occurred as well as decalcification (calcite precipitation), but its effect is not pronounced enough to lead to clogging (as observed for CEM I HCP). An important capillary pore network is formed. The alteration front evolves as a function of the square root of time (1. 5 mm after 5 months). When the same material is put in contact with the COX argillite (or bentonite), a lower alteration is observed, with the M-S-H formation at the interface. The liberated calcium during the decalcification (C-S-H + ettringite) diffuses towards the clayey material and is substituted to the sodium in the montmorillonite interlayer: no illitisation was identified. The altered zone thicknesses, from both sides from the interface, do not exceed a few hundred microns after 1 year. The reactive transport code (HYTEC) is used to describe the experiments detailed above. It allows reproducing all the mechanisms observed experimentally and then estimating the exchange of all soluble species. These simulations have mainly allowed to validate the experimental assumptions concerning the silicon diffusion from the argillite to the CEM I HCP linked to the illitisation, source of C-S-H precipitation at the interface
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Chalier, Marc. "Contexte géologique, géochimique et structural des lentilles aurifères de Laurièras et Puits Roux (Limousin central, district de Saint-Yrieix). Implications métallogéniques." Limoges, 1993. http://www.theses.fr/1993LIMO0226.
Full textAbstract:
Le gite aurifere de laurieras est encaisse dans une serie metamorphique anatectique constituee de paragneiss alumineux a sillimanite et d'orthogneiss ou s'intercalent de nombreux sills granitiques de puissance metrique a decametrique. L'ensemble est recoupe par des filons de lamprophyre (datation rb/sr: 293 ma) anterieurs aux structures auriferes. La mineralisation, situee sur une faille orientee n 60e a pendage moyen de 60nw, est portee par des lentilles de quartz polyphase a sulfures essentiellement precoces (pyrite et mispickel). L'analyse statistique des teneurs en or provenant des fronts d'exploitation montre que la concentration aurifere est la consequence de la superposition de deux populations d'or distinctes dont le depot est posterieur a l'essentiel de la formation de la structure aurifere. La mineralisation economique correspond essentiellement a une remobilisation tardive dont l'efficacite est fonction de la competence des facies petrographiques porteurs. La cartographie des teneurs en or dans la caisse filonienne montre que les enrichissements sont souvent guides par des directions correspondant aux principales familles de fractures secantes sur la structure. L'ensemble des depots se met en place en regime cassant
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JOYES, RAYMOND. "La paléolithique inferieur des grands causses et des hautes vallées du Tarn, de l’Aveyron et du Viaur dans leur contexte géologique." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 1996. http://www.theses.fr/1996MNHN0002.
Full textAbstract:
Les grands causses et les profondes vallées en gorges surcreusées qui l'accidentent étaient réputés non peuples au paléolithique inferieur. Une raison climatique était invoquée mais restait à prouver. Pour traiter ce problème une démarche a été entreprise: - reconstituer le cadre plio-pleistocène et sa paléogéographie ; - mener une reconnaissance par recherche d'industries de surface. Il en est résulté: - une remise à plat de la géologie du plio-pleistocène et la démonstration que le surcreusement, la mise en altitude et le durcissement climatique étaient des acquis récents, contemporains de l'homme. L'épirogenèse en est la cause. - la découverte de plusieurs sites d'industries sur galets définissant une occupation humaine permanente depuis le pléistocène inferieur à l'actuel. Parmi ces sites, 3 sont à noter parce que dates ou en place: - l'industrie archaïque du plateau de France à Millau, en place sous des travertins antérieurs a la limite matuyama-bruhnes, - l'industrie roulée du fluviatile pléistocène inferieur de flavin, - l'industrie de la doline du chien mort à bertholène. Une analyse portant sur 2000 échantillons appartenant aux principaux sites est présentée
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Vallin, Valérie. "Modélisation chimio-poromécanique du comportement des géomatériaux dans le contexte du stockage géologique du dioxyde de carbone : application au puits d'injection." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1050/document.
Full textAbstract:
En vue de réduire à moyen terme les émissions de gaz à effet de serre d'origine anthropique, le captage-transport-stockage du dioxyde de carbone (CO2) est considéré comme une technologie prometteuse. Plusieurs sites pilotes existent déjà dans le monde. Cependant, avant de développer la technique de façon industrielle, des recherches expérimentales et numériques doivent être menées afin de garantir le succès et la pérennité d'un projet de stockage. Sur un site de stockage, les discontinuités naturelles ainsi que le(s) puits d'injection constituent des chemins préférentiels pour des fuites éventuelles. Ce travail de doctorat s'attache à l'étude des effets de la présence de dioxyde de carbone sur les géomatériaux en présence et, plus particulièrement, sur le ciment du puits d'injection. L'intégrité du puits et donc la garantie de son étanchéité est critique au niveau de la roche de couverture. Après injection et remontée du panache de dioxyde de carbone vers la roche de couverture, le ciment du puits au niveau de la zone triple (puits/réservoir/couverture) est en contact avec un fluide saturé en CO2 dissous. Un tel fluide, au pH acide, est amené à réagir avec les géomatériaux et entraîne diverses réactions de dissolution des minéraux de la matrice cimentaire ainsi que des réactions de précipitation pouvant altérer le matériau. Ce couplage fort existant entre réactions chimiques et comportement poro-mécanique du ciment du puits peut en effet induire un endommagement de la matrice cimentaire, lié aux modifications de la porosité et des caractéristiques de transport, à la dégradation des modules mécaniques, ou encore à la création de surpressions interstitielles localisées. Un modèle constitutif entièrement couplé a été développé pour simuler le comportement chimio-poromécanique du ciment en présence d'un fluide chargé de CO2. Ce modèle a été implémenté dans deux codes numériques, à savoir, un code aux volumes finis d'une part, et un code aux éléments finis, BIL, développé au Laboratoire Navier, d'autre part. La première implémentation se révèle être bien adaptée aux problèmes de transport réactif à front raide, et est utilisée dans ce mémoire pour modéliser une géométrie unidimensionnelle alliant ciment du puits et roche de couverture. La seconde méthode d'implémentation est quant à elle mieux adaptée à la modélisation du comportement poro-mécanique du ciment, mais, comme nous le verrons, nécessite des adaptations numériques a fin d'être convenable pour la modélisation de phénomènes chimiques impliquant des discontinuités. L'endommagement mécanique lié aux phénomènes chimiques est évalué d'une part via une approche micro-mécanique simplifiée, et d'autre part par une théorie de l'endommagement isotrope. En fin, en ce qui concerne la seconde approche, les résultats sont comparés à des tests expérimentaux issus de la littérature scientifique dans le contexte du stockage géologique du CO2<br>In order to reduce in medium-term the anthropogenic original greenhouse gas, the processes of capture-transport-storage of carbon dioxide (CO2) is considered as a promising technology. Several pilot sites already exist in the world. However, before developing the technology on an industrial scale, experimental and numerical researches have to be performed in order to ensure the success and the sustainability of a storage project. In a storage site, the natural discontinuities of the rocks and of the injection wells are normally the preferential leak paths of CO2. In this context, the present PhD research focuses particularly on the cement injection wells. The problems of the integrity of the well and thus ensuring its sealing are the critical points of the caprock.After the injection and the ascent of the CO2 plume to the caprock, the cement paste of well at the triple zone (well/ reservoir/caprock) is contacted with a fluid saturated with dissolved CO2. Because of its acidity, such a fluid is reacted with geomaterials and causes diverse reactions of dissolution of the minerals in the cementitious matrix and precipitation reactions that may affect the material. This strong coupling existing between the chemical reactions and poro-mechanical behavior of the cement well can indeed induce damage to the cementitious matrix related to the modifications of the porosity and the transport characteristics, to the degradation of mechanical modulus, or to the development of localized pore pressure.A constitutive model fully coupled has been developed to simulate the chemo-poro-mechanical behaviour of the hard cement paste of the well with the presence of a CO2-rich fluid. This model has been implemented in two numerical codes: on the one hand, a finite volume code, and on the other hand, a finite element code, BIL, developed at the Navier Laboratory. The first implementation was found to be well adapted to the problems of reactive transport with sharp front, and is used in this thesis to modeling an one-dimensional geometry by combining the cement well and the caprock. The second implementation method is best suited to modeling the poro-mechanical behavior of cement, but, as we shall see, requires numerical adaptations in order to be suitable for modeling chemical phenomenon involving discontinuities. The mechanical damage related to chemical phenomena is evaluated firstly via a simplified micro-mechanical approach, and secondly a theory of isotropic damage. Finally, the results are compared to experimental tests from the scientific literature in the context of the CO2 geosequestration
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Bendel, Valérie. "Cadre géologique et composition des minéralisations hydrothermales en contexte arrière-arc : exemple de la dorsale du bassin nord fidjien (sud ouest Pacifique)." Brest, 1993. http://www.theses.fr/1993BRES2003.
Full textAbstract:
L'axe d'accretion du bassin nord fidjien a fait l'objet, apres une reconnaissance generale, d'une exploration par submersible, au niveau de deux segments de la dorsale. Des manifestations hydrothermales actuelles et anciennes ont ete decouvertes, et des echantillons hydrothermaux preleves. L'etude des variations de la morphologie axiale et l'etude de la composition des mineralisations hydrothermales, au niveau des deux segments, montrent que les differences observees sont liees a des fluctuations spacio-temporelles de l'activite volcanique le long de la dorsale
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Hervet, Sophie. "Le groupe " Palaeochelys sensu lato – Mauremys " dans le contexte systématique des Testudinoidea aquatiques du Tertiaire d'Europe occidentale : Apports à la biostratigraphie et à la paléobiogéographie." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2003. http://www.theses.fr/2003MNHN0030.
Full textAbstract:
Parmi les Testudinoidea (sensu Gaffney & Meylan, 1988 ; Chelonii, Cryptodira) aquatiques du Tertiaire d'Europe occidentale, le groupe " Palaeochelys sensu lato – Mauremys " est défini ainsi que celui des " Ptychogasteridae ", ces groupes sont replacées dans leur contexte paléobiogéographique. Les taxons du complexe " Palaeochelys sensu lato - Mauremys " auparavant rapportés à Ocadia, Palaeochelys, Clemmys, Emys. . . Sont redéfinis, de nouveaux taxons sont décrits ainsi que de nouveaux taxons de " Ptychogasteridae ". Le cadre systématique et phylogénétique des Testudinoidae est étudié, les différentes phylogénies proposées (Hirayama, 1985 ; Gaffney & Meylan, 1988) sont critiquées, des hypothèses sont envisagées. Deux analyses de parcimonie sont effectuées avec 30 taxons terminaux du groupe " Palaeochelys sensu lato – Mauremys " et deux extra-groupes (Platysternon megacephalum et Elkemys australis) ; 54 caractères anatomiques de la carapace sont décrits. Une hypothèse alternative de relations phylogénétiques (non informatisée) est proposée à l'issu des résultats obtenus pour ce groupe. Un catalogue actualisé des gisements tertiaires français à chéloniens est donné. La répartition biostratigraphique et paléobiogéographique des différents groupes de chéloniens continentaux est étudiée montrant l'intérêt paléoenvironnemental et paléoécologique de ceux-ci et leurs limites biostratigraphiques<br>Among freshwater Testudinoidea (sensu Gaffney & Meylan, 1988; Chelonii, Cryptodira) from the Tertiary of Western Europe, the "Palaeochelys sensu lato - Mauremys" group is defined, as is the "Ptychogasteridae " group, these groups are also re-considered in their paleobiogeographical context. Taxa from the "Palaeochelys sensu lato - Mauremys" complex, previously referred to Ocadia, Palaeochelys, Clemmys, Emys. . . Are redefined, and new taxa are described as well as new taxa of "Ptychogasteridae". The systematics and phylogeny of the Testudinoidae are studied, various phylogenies (Hirayama, 1985; Gaffney & Meylan, 1988) are discussed, new hypotheses are suggested. Two analyses of parsimony are made with 30 terminal taxa for the "Palaeochelys sensu lato - Mauremys" group and two outgroups (Platysternon megacephalum and Elkemys australis); 54 anatomical characters are described. An alternative hypothesis of phylogenetic relationships (not computerized) is proposed. An updated catalogue of the French Tertiary localities bearing chelonians is provided. The biostratigraphic and paleobiogeographical distribution of the various continental chelonian groups is studied, showing the palaeoenvironnemental and paleoecological significance of chelonians and the limits of their biostratigraphic significance
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Janots, Emilie. "Propriétés thermochimiques et relations de phase des minéraux de terres rares : stabilité dans le milieu naturel et application au stockage des actinides en contexte géologique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00477162.
Full textAbstract:
La compréhension de la stabilité et des relations de phases des minéraux de terres rares est devenue indispensable dans des domaines aussi variés que le stockage des déchets nucléaires, la datation du métamorphisme ou encore la géochimie des terres rares. L'évaluation de la stabilité de ces minéraux sur une gamme de températures inférieures à 500 °C a été au centre de ce travail. Pour cela, nous avons combiné des études analogiques et expérimentales, et l'acquisition de propriétés calorimétriques. Les occurrences naturelles ont été étudiées dans des roches métamorphiques dites de "basses températures". Les échantillons ont été collectés dans des schistes noirs du moyen pays himalayen et dans les métapélites du Rif (Maroc). Les minéraux, ont été identifiés à l'échelle micrométrique par une pétrologie fine combinant microscopie à balayage et microsonde électronique. Si dans des conditions de « très basse température » (T < 300 °C), les terres rares sont principalement incorporées dans des phases détritiques ou authigènes comme la florencite, la monazite apparaît pour des températures aussi faibles que 350 °C dans les échantillons rifains et himalayens. Avec l'augmentation du métamorphisme, les monazites réagissent pour former une épidote de terres rares, l'allanite. Les âges U-Th-Pb de la monazite, obtenus par microsonde ionique, démontrent que celle-ci peut cristalliser pour des conditions bien inférieures à celles qui sont admises communément et qu'elle présente un bon potentiel comme géochronomètre du métamorphisme de bas degré. Les propriétés thermodynamiques ont été acquises pour les minéraux suivants : les pôles fuorés et hydroxylés de l'apatite silicatée au lanthane ou britholite, Ca2La3(SiO4)3(OH,F), la monazite, LaPO4, et l'épidote-Mg lanthanée ou dissakisite CaLaMgAl2(SiO4)3(OH). Les enthalpies de formation ont été obtenues par calorimétrie de dissolution à 973 K (Bochum , Allemagne). La chaleur spécifique (Cp) de la monazite à basses températures [20-300 K] et pression atmosphérique a été mesurée par calorimétrie adiabatique (LPC, Orsay). Les chaleurs spécifiques entre 143 et 723 K ont été déterminées par calorimétrie différentielle à balayage (Perkin Elmer 7, Kiel, Allemagne). Ces données ont été introduites dans la base de données de Berman (1988), afin de calculer les équilibres entre minéraux de terres rares dans le système chimique La2O3-CaO-MgO-Al2O3-SiO2-P2O5-H2O. Les résultats calorimétriques nous ont permis également d'étudier la solubilité des minéraux proposés comme matrice de confinement des actinides mineurs : l'apatite silicatée de terres rares et la monazite. Les diagrammes de solubilité calculés montrent que ces deux minéraux sont très peu solubles pour certaines conditions de pH. Pour valider ces résultats, la résistance de ces minéraux a été évaluée dans un dispositif expérimental en présence de réactifs simulant le champ proche du concept de stockage (argiles, ciment). La faible solubilité de ces phases nous a poussé à choisir un dispositif expérimental sous gradient thermique (320 – 400 °C) afin d'obtenir des taux de réaction compatibles avec des durées d'expériences raisonnables. Apres deux à huit mois, les deux minéraux de terres rares sont toujours présents et ont peu réagi, ce qui est cohérent avec leur grande stabilité thermochimique et naturelle. En comparaison, ces deux minéraux sont bien plus résistants que le phosphate di-phosphate de thorium, Th4(PO4)4P2O7, proposé également pour le conditionnement des radionucléides. Cette étude montre que la monazite peut cristalliser à des températures inférieures à 350 °C. La florencite apparaît comme un bon candidat d'altération des minéraux de terres rares en conditions supergènes. Aux conditions de HP-BT, la monazite et la florencite réagissent pour former de l'allanite. La monazite présente d'excellentes qualités de matrice d'actinides en terme de durabilité chimique. La stabilité des apatites silicatées est favorisée par les conditions attendues en contexte d'enfouissement.
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Le, Guen Yvi. "Etude expérimentale du couplage chimie-mécanique lors de la percolation d'un fluide réactif dans des roches sous contrainte, dans le contexte de la séquestration géologique du CO2." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00120023.
Full textAbstract:
L'injection de CO2 dans des réservoirs géologiques va induire des instabilités chimiques et mécaniques. L'étude de l'évolution des instabilités repose sur des expériences de déformation d'échantillons de roches naturelles sous contrainte, en présence de fluides avec et sans CO2 dissous.<br />Les cellules triaxiales utilisées pour les expériences permettent de contrôler et de mesurer indépendamment les contraintes, la température, la composition et la pression du fluide injecté. Les déformations verticales ont été mesurées sur plusieurs mois, avec une résolution sur le taux de déformation de 10-12 s-1. En parallèle, les fluides étaient analysés afin de quantifier les interactions fluide-roche.<br />Pour les calcaires, l'écoulement de fluides avec CO2 accélère la déformation de 1,7 à 5 fois ; par contre, la déformation du grès ne s'est pas accrue. L'accélération de la déformation des calcaires est expliquée par l'acidification du fluide injecté qui augmente la solubilité et les cinétiques de réaction. Inversement, la faible déformation du grès est expliquée par la faible influence du CO2 sur le quartz. Des observations par rayons X ont montré l'importance de la composition et de la structure de la roche sur l'évolution de la porosité. Des simulations mécaniques élastiques montrent que l'hétérogénéité de la dissolution peut induire des concentrations de contrainte dans la roche.<br />L'évolution des propriétés rhéologiques de certaines roches réservoir est expliquée par des mécanismes de déformation par dissolution sous contrainte, prenant place, en parallèle, dans les pores de la roche, et au niveau des contacts entre les grains.
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Rhino, Kévins. "Caractérisation, quantification et modélisation des processus de transfert et des interactions CO₂-eau-roche en milieu poreux non saturé en contexte de forage lors d'un stockage géologique." Thesis, Bordeaux 3, 2017. http://www.theses.fr/2017BOR30040/document.
Full textAbstract:
Le stockage géologique du carbone est l’une des techniques les plus prometteuses pour réduire le taux de CO₂ dans l’atmosphère. La séquestration géologique possède la capacité et la longévité potentielles pour diminuer les émissions de CO₂ vers l’atmosphère. Dans le cadre d’injections à l’échelle industrielle, les réservoirs carbonatés peuvent faire partie des sites aptes à stocker du CO₂. Toutefois, ces injections à grandes profondeurs sont sujettes à des risques de fuites du piège géologique lui-même ou des infrastructures liés à l’exploitation du site de stockage. Ainsi, il existe principalement deux types de fuite : brutale et diffuse. Dans les deux cas, elles sont susceptibles d’entrainer des risques pour l’environnement et de mettre en danger les populations. Il est ainsi nécessaire de développer des outils capables de prévenir une fuite de CO₂ quel que soit son type. Par ailleurs, il est particulièrement indispensable de comprendre les mécanismes de transport réactif qui rentrent en jeu lors de l’arrivée de cette fuite en contexte de proche surface (zone vadose) et ainsi d’essayer d’étudier comment cette fuite peut s’amortir. Ces travaux de thèse traitent donc de la caractérisation, de la quantification et de la modélisation des processus de transferts et des interactions CO₂-H₂O-CaCO₃ dans la zone vadose en contexte de fuite à partir d’un puits de forage. Cette problématique a été d’abord abordée par une approche expérimentale sur un site pilote à Saint-Emilion. Puis, les interactions CO₂-H₂O-CaCO₃ ont été étudiées au travers d’une approche expérimentale à l’échelle de la carotte en laboratoire. L’approche expérimentale a conduit à la réalisation de deux fuites dans la zone vadose du site pilote : une fuite diffuse et une fuite ultra diffuse. Elles furent réalisées dans la continuité des expériences qui avaient déjà eu lieu auparavant. Une comparaison de l’ensemble des fuites a montré la nécessité d’utiliser des gaz nobles comme précurseurs de l’arrivée en surface du CO₂. Selon le type de fuite, l’hélium peut servir de précurseur temporel du CO₂, tandis que le krypton prévient de l’étendue du panache de gaz durant la fuite. Plus la pression d’injection du CO₂ est importante et plus le gaz migre par advection. Par ailleurs, une pression d’injection importante favorise l’existence de passage préférentiel dans la zone vadose. L’utilisation d’isotopes tels que ceux de l’hélium et du carbone permet de mettre en évidence la présence locale de phases aqueuses dans le massif et de déterminer l’origine biologique ou anthropique du CO₂. Les expériences à l’échelle de la carotte permettent d’estimer le pouvoir tampon des calcaires oligocènes en fonction du faciès de la roche. La perméabilité et la porosité de celle-ci conditionnent la dissolution des calcaires. De même, la réactivité des carbonates en contexte de fuite dépend du pH de la phase aqueuse, du débit qui traverse le réseau poreux, de la saturation en eau et des caractéristiques pétro-physiques des carbonates<br>Carbon storage is one of the most encouraging methods to decrease CO₂ concentration into the atmosphere. Carbon storage provides the longevity and the capacity needed to decrease CO₂ emissions toward the atmosphere. When dealing with storage on an industrial scale, carbonated reservoirs can be among the most suitable storage sites. However, these high depth injections are subject to leakage risks from the geologic trap itself or from the framework created by the establishment of the site. Two main types of leakage exist: brutal and diffusive leakage. In both cases, they are likely to endanger the environment and the population. Therefore, it is essential to develop tools that are able to anticipate any types of CO₂ leakage. Furthermore, it is also necessary to understand the reactive transport mechanism that take place when the leakage arrives in the shallow subsurface (vadose zone)and to see how the leakage can be buffered. This work deals with the characterization, the quantification and the modelling of transfer processes and CO₂-H₂O-CaCO₃ interactions into the vadose zone in a context of a leakage from a drilling well. This issue was first dealt through field experiment on the site of Saint Emilion. Then, the CO₂-H₂O-CaCO₃ interactions were studied through an experimental approach in laboratory. Two leakage experiments were performed on the site: a diffusive leakage and an ultra-diffusive leakage. They were performed as a sequel of former experiments carried on the pilot site. A comparison of all the leakage experiments revealed the necessity to use noble gases as precursor of the CO₂ arrival at the surface. Depending of the type of the leakage, helium can be a temporal precursor while krypton can anticipate the spread of the CO₂ gas plume. The higher the injection pressure, the more the gas migrates through advective flux. Moreover, a high injection pressure favors the existence of preferential paths in the vadose zone. The use of helium and carbon isotopes makes it possible to reveal the presence of a local aqueous phase within the porous media and to identify the origin of CO₂. The core scale experiments lead to the estimation of the buffering power of Oligocene limestone according to the rock facies. The permeability and the porosity influence the dissolution of the limestone. The reactivity of carbonates during a leakage depends on the pH of the aqueous phase, the flow rate that goes through the porous media, the water saturation and petrophysical characteristics of the carbonates
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Cohen, Grégory. "Caractérisation, quantification et modélisation du transport et des interactions du CO2 dans une zone vadose carbonatée : application à une fuite diffuse de CO2 en contexte de séquestration géologique." Phd thesis, Université Michel de Montaigne - Bordeaux III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00976867.
Full textAbstract:
Le réchauffement climatique est lié aux augmentations des concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre et en particulier aux émissions anthropiques de CO2. La séquestration géologique a la capacité et la longévité potentielles pour diminuer de façon significative les émissions anthropiques de CO2. Cette séquestration à grande profondeur induit des risques de fuite des réservoirs géologiques. Parmi les scénarios de fuite envisagés, celui d'une fuite diffuse est le plus inquiétant puisque sans surveillance, cette fuite pourrait perdurer et entrainer des séquelles sur l'environnement ainsi que des risques pour les populations. Des outils et protocoles de surveillance doivent donc être mis au point pour la surveillance en proche surface. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de cette problématique. Il a pour objectif la caractérisation, la quantification et la modélisation du transport et des interactions du CO2 dans une zone non saturée carbonatée. Ce travail a suivi une approche expérimentale sur un site pilote naturel à Saint-Emilion (Gironde, France), avec la réalisation de fuites diffuses en ZNS carbonatée. Cette étude aborde plusieurs thématiques: la description et l'instrumentation du site pilote naturel ; la caractérisation physico-chimique de l'hétérogénéité du réservoir carbonaté ; l'étude du fonctionnement naturel de la ZNS carbonatée et en particulier la mise en place d'une ligne de base des concentrations en CO2 ; la caractérisation de l'extension des panaches de gaz suite à des expériences de fuite diffuse dans la ZNS carbonatée et l'étude par simulation numérique des interactions gaz-eau-roche lors d'une fuite diffuse de CO2 dans une ZNS carbonatée. Les résultats de ces travaux montrent l'importance de la caractérisation de l'hétérogénéité du réservoir carbonaté ainsi que des techniques d'échantillonnage et d'analyse des différentes phases en présence. L'établissement de la ligne de base a une importance particulière pour permettre de distinguer les variations naturelles de celles induites par une fuite diffuse de CO2 dans la ZNS carbonatée. Les modes de transport du CO2 vont évoluer en fonction des paramètres physico-chimiques. Ce transport se fait par advection et/ou par diffusion. L'utilisation de gaz inertes au niveau du site de séquestration géologique est très importante puisque la détection de ces traceurs permettrait de prédire les arrivées de panaches de CO2 en proche surface. Par ailleurs, les interactions chimiques doivent être prises en compte dans les modèles de transport afin de pouvoir définir les facteurs de retard et l'impact d'une fuite diffuse de CO2 sur une ZNS carbonatée.
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Cohen, Grégory. "Caractérisation, quantification et modélisation du transport et des interactions du CO₂ dans une zone vadose carbonatée : application à une fuite diffuse de CO₂ en contexte de séquestration géologique." Thesis, Bordeaux 3, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR30022/document.
Full textAbstract:
Le réchauffement climatique est lié aux augmentations des concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre et en particulier aux émissions anthropiques de CO₂. La séquestration géologique a la capacité et la longévité potentielles pour diminuer de façon significative les émissions anthropiques de CO₂. Cette séquestration à grande profondeur induit des risques de fuite des réservoirs géologiques. Parmi les scénarios de fuite envisagés, celui d'une fuite diffuse est le plus inquiétant puisque sans surveillance, cette fuite pourrait perdurer et entrainer des séquelles sur l'environnement ainsi que des risques pour les populations. Des outils et protocoles de surveillance doivent donc être mis au point pour la surveillance en proche surface. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de cette problématique. Il a pour objectif la caractérisation, la quantification et la modélisation du transport et des interactions du CO₂ dans une zone non saturée carbonatée. Ce travail a suivi une approche expérimentale sur un site pilote naturel à Saint-Emilion (Gironde, France), avec la réalisation de fuites diffuses en ZNS carbonatée. Cette étude aborde plusieurs thématiques: la description et l'instrumentation du site pilote naturel ; la caractérisation physico-chimique de l'hétérogénéité du réservoir carbonaté ; l'étude du fonctionnement naturel de la ZNS carbonatée et en particulier la mise en place d'une ligne de base des concentrations en CO₂ ; la caractérisation de l'extension des panaches de gaz suite à des expériences de fuite diffuse dans la ZNS carbonatée et l'étude par simulation numérique des interactions gaz-eau-roche lors d'une fuite diffuse de CO₂ dans une ZNS carbonatée. Les résultats de ces travaux montrent l'importance de la caractérisation de l'hétérogénéité du réservoir carbonaté ainsi que des techniques d'échantillonnage et d'analyse des différentes phases en présence. L'établissement de la ligne de base a une importance particulière pour permettre de distinguer les variations naturelles de celles induites par une fuite diffuse de CO₂ dans la ZNS carbonatée. Les modes de transport du CO₂ vont évoluer en fonction des paramètres physico-chimiques. Ce transport se fait par advection et/ou par diffusion. L'utilisation de gaz inertes au niveau du site de séquestration géologique est très importante puisque la détection de ces traceurs permettrait de prédire les arrivées de panaches de CO₂ en proche surface. Par ailleurs, les interactions chimiques doivent être prises en compte dans les modèles de transport afin de pouvoir définir les facteurs de retard et l'impact d'une fuite diffuse de CO₂ sur une ZNS carbonatée<br>Global warming is related to atmospheric greenhouse gas concentration increase and especially anthropogenic CO₂ emissions. Geologic sequestration has the potential capacity and the longevity to significantly diminish anthropogenic CO₂ emissions. This sequestration in deep geological formation induces leakage risks from the geological reservoir. Several leakage scenarios have been imagined. Since it could continue for a long period, inducing environmental issues and risks for human, the scenario of a diffusive leakage is the most worrying. Thus, monitoring tools and protocols are needed to set up a near-surface monitoring plan. The present thesis deals with this problematic. The aims are the characterisation, the quantification and the modelling of transport and interactions of CO₂ in a carbonate unsaturated zone. This was achieved following an experimental approach on a natural pilot site in Saint-Emilion (Gironde, France), where diffusive gas leakage experiments were set up in a carbonate unsaturated zone. Different aspects were investigated during the study: natural pilot site description and instrumentation; the physical and chemical characterisation of carbonate reservoir heterogeneity; the natural functioning of the carbonate unsaturated zone and especially the set-up of a CO₂ concentrations baseline; the characterisation of gas plume extension following induced diffusive leakage in the carbonate unsaturated zone and the study of gas-water-rock interactions during a CO₂ diffusive leakage in a carbonate unsaturated zone through numerical simulations. The results show the importance of the carbonate reservoir heterogeneity characterisation as well as the sampling and analysing methods for the different phases. The baseline set-up is of main interest since it allows discrimination between the induced and the natural CO₂ concentrations variations. The transfer of CO₂ in a carbonate unsaturated zone is varying in function of physical and chemical properties. This transfer is done by diffusion and/or advection. Because the detection of the noble gases allows the prediction of CO₂ plume arrival, the use of tracers in the sequestration site is of main importance. The chemical interactions have to be taken under account in transport models in order to predict delay factors and the impact of a CO₂ leakage in a carbonate unsaturated zone
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Michellier, Caroline. "Contribuer à la prévention des risques d'origine géologique :l'évaluation de la vulnérabilité des populations dans un contexte de rareté de données. Les cas de Goma et Bukavu (RDCongo)." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/257755.
Full textAbstract:
En République Démocratique du Congo (RDC), les provinces densément peuplées du Nord et du Sud-Kivu sont exposées à plusieurs types d’aléas d’origine géologique, tels que les glissements de terrain et les éruptions volcaniques des volcans Nyiragongo et Nyamulagira. En outre, la région souffre d'un faible niveau économique et de conflits récurrents qui contribuent à affaiblir encore davantage la population menacée.Cette recherche doctorale a été réalisée dans le cadre du projet GeoRisCA (Belspo, programme SSD, SD/RI/02A ;http://georisca.africamuseum.be), dont l'objectif global répond à la nécessité d'étudier les risques d’origine géologique dans la région du lac Kivu, afin de contribuer à la prévention des risques, à l’échelle régionale et locale. Cette recherche tente spécifiquement de répondre à la question de l’évaluation de la vulnérabilité d'une population confrontée à des aléas d’origine géologique, dans un contexte de rareté de données.L'étude a été menée dans deux sites urbains :Bukavu, chef-lieu de la province du Sud-Kivu qui compte environ 870.000 habitants, une ville affectée par des mouvements de terrain fréquents, et Goma, chef-lieu de la province du Nord-Kivu où vivent environ 775.000 personnes sous la menace des coulées de lave du volcan Nyiragongo dont la dernière éruption date de 2002. Pour combler le manque de données socio-démographiques fiables, une méthodologie adaptée à ce contexte particulier et s'appuyant sur la télédétection combinée à des enquêtes quantitatives, des entretiens approfondis et une connaissance détaillée de la zone étudiée a été développée. Deux bases de données démographiques comprenant des variables individuelles et de ménages ont été construites - une pour chaque ville étudiée. Ces données ont constitué la base de la réalisation de cartes détaillées de densité de population et ont permis l’analyse spatiale des caractéristiques socio-économiques des deux zones urbaines. Un indice de vulnérabilité sociale a ensuite été élaboré à partir de l’analyse en composantes principales (ACP) d’un large éventail de ces données socio-économiques. Un indice de vulnérabilité dit « opérationnel » a ensuite été déduit de l’indice de vulnérabilité sociale, afin de refléter davantage le contexte local et faciliter la reproductibilité du travail de terrain. La dernière étape de notre étude consistait à combiner spatialement l’évaluation de la vulnérabilité et la densité de la population aux analyses de susceptibilité aux glissements de terrain et de probabilité d’invasion des coulées de lave développées par des experts dans le cadre du projet GeoRisCA. Les cartes de risques obtenues constituent de nouveaux outils d'aide à la décision ;elles ont été transmises aux autorités locales et permettent d’une part le renforcement des politiques de réduction des risques de catastrophes et des programmes de prévention des catastrophes, et d’autre part une nouvelle approche de l’aménagement du territoire. Enfin, il est important de souligner que cette recherche n’aurait pu être réalisée sans un étroit partenariat avec les institutions scientifiques et les autorités locales, et a significativement contribué à améliorer les interactions entre ces différentes parties prenantes.<br>Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Eloifi, Bouchra. "Etude de l'impact sur l'environnement géologique et hydrogéologique de l'exploitation du centre intercommunal d'enfouissement technique de Pessac-Le Bourgailh et de sa réhabilitation dans un contexte urbain (Gironde, France)." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10709.
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Favretto-Cristini, Nathalie. "Interaction ondes/interfaces en contexte sismique." Habilitation à diriger des recherches, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00598344.
Full textAbstract:
Certains besoins économiques, sociétaux ou environnementaux nécessitent une caractérisation approfondie des structures géologiques du sous-sol. Parmi les différentes méthodes géophysiques, la sismique est sans doute celle qui est le plus souvent privilégiée. Imager et caractériser le sous-sol à partir de données réelles acquises sur le terrain est cependant un problème inverse généralement di fficile à résoudre. Il l'est d'autant plus si le problème direct associé n'a pas été au préalable "maîtrisé" a minima, c'est-à-dire si l'on ne dispose pas d'une modélisation réaliste de la propagation des ondes. Pour cela, il semble essentiel, pour modéliser les données sismiques synthétiques a fin de les rendre comparables aux données réelles, d'identi fier et de comprendre en premier lieu les facteurs géologiques et/ou physiques de premier ordre qui in fluencent la propagation des ondes dans une con figuration donnée. Cela suppose qu'on prenne en compte à la fois les lois de comportement des couches géologiques traversées et les lois de contact entre ces couches, mais aussi les limitations introduites par le système d'observation constitué par les ondes sismiques. Ce mémoire décrit les travaux que j'ai menés essentiellement sur la compréhension et la modélisation de l'interaction ondes/interfaces en me basant sur des approches pluridisciplinaires. Outre l'aspect fondamental d'une meilleure connaissance des mécanismes physiques sous-jacents à la propagation des ondes dans des milieux complexes (e.g., les résolutions sismiques verticale et latérale, la dé finition du ré flecteur sismique 3D, la diffusion d'interface et l'in fluence de l'anisotropie sur les ondes de surface), des aspects plus appliqués, dédiés notamment à l'exploration de gisements énergétiques ou à la surveillance de réservoirs géologiques de stockage du CO2, ont été également développés.
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Hardy, William. "Contexte paléoenvironntemental en domaine Atlantique est équatorial : évolution des populations de kystes de dinoflagellés au cours des derniers 45 000 ans." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0026/document.
Full textAbstract:
La zone intertropicale est une zone clé du climat mondial, dans la mesure où ce secteur joue un rôle essentiel dans le cycle du carbone à l’échelle globale, via la pompe du carbone par la productivité primaire, elle-même accrue dans les grandes cellules d'upwelling côtières. L’objectif principal de ce travail était de discuter la variabilité climatique haute fréquence ayant affecté l'Océan Atlantique Est tropical au cours des derniers 45 000 ans à l’échelle orbitale et sub-orbitale. Notre étude a ainsi mis en évidence les connexions liant le domaine océanique et le domaine continental (panaches fluviatiles) à travers la comparaison entre les conditions hydrologiques de surface reconstruites par les assemblages phytoplanctoniques microfossiles (kystes de dinoflagellés : principaux outils de cette étude) et la variabilité de la mousson africaine déduite de données géochimiques sédimentaires disponibles sur les 3 carottes d’étude, situées au large du Congo ainsi que dans le Golfe de Guinée. Ce travail de thèse a également permis de réaliser un travail approfondi de mise à jour de la base de données dinokystes modernes et des données environnementales qui leurs sont associées (température et salinité de surface, productivité primaire, mais aussi nouveaux ajouts : densité de l’eau, saisonnalité, ou encore anomalies de températures par rapport à la moyenne des températures calculée selon un axe latitudinal), afin de pouvoir quantifier les paramètres hydrologiques sur les carottes d’étude via la fonction de transfert dinokyste développée pour l’Océan Atlantique tropical. Les assemblages dinokystes ont révélé une grande sensibilité aux effets de la précession, avec des environnements chauds et soumis à de fortes décharges fluviatiles observés en contexte de minima de l'indice de précession, en particulier durant la dernière déglaciation, configuration amplifiée par le maximum d’obliquité. Les résultats issus de la fonction de transfert démontrent le rôle primordial du fleuve Congo dans l'évolution de la productivité primaire au cours du temps, via l'apport massif de nutriments, ainsi que via des mécanismes d'upwelling générés par l'activité du fleuve en elle-même<br>The intertropical area is a key domain for the knowledge of past global climate, with indeed a prevalent role regarding of carbon cycle; high productive conditions in this area being induced by the large eastern boundary upwelling cells. The main purpose of this work consisted in discussing the high frequency climate variability that occurred in the eastern tropical Atlantic Ocean over the last 45,000 years. This area then permitted to highlight land-sea linkages through the relationships existing between marine environments as deduced from microfossil assemblages (dinoflagellate cysts: main proxies of this study) and the African monsoon as reconstructed through river-plume activity, thanks to three cores located off the Congo river mouth and in Gulf of Guinea. Furthermore, this work permitted to deeply update the tropical dinocyst modern database used by the dinocyst-based transfer function method developed for the Tropical Atlantic Ocean (new modern sites and new environmental datasets : SST, SSS, net primary productivity, upwelling activity, seasonality). Dinocyst assemblages revealed a strong influence of precession effects, with warmer and wetter periods reconstructed during minima of precession, especially during the last deglaciation, strongly enhanced by the obliquity maximum. Dinocyst-based transfer function results also highlighted the prevalent role of the Congo River on past primary productivity evolution through strengthened terrigenous inputs to the ocean but also through river-induced upwelling mechanism
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Morichon, Elisa. "Les défauts d'irradiation dans les minéraux argileux : des marqueurs de la mobilité de l'uranium dans le contexte des gisements d'uranium associés à une discordance." Poitiers, 2008. http://theses.univ-poitiers.fr/4582/2008-Morichon-Elisa-These.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude présente les travaux menés sur trois grands groupes de minéraux argileux (kaolins, illite, sudoite (chlorite di-trioctaédrique)) caractéristiques des halos d’altération entourant les gisements d’uranium de type discordance, dans le but de révéler les paléocirculations d’uranium dans les bassins intracratoniques d’âge méso-Protérozoïque (1,2-1,6 Ga). Grâce à la Spectrométrie de Résonance Paramagnétique Electronique (RPE), nous avons pu mettre en évidence la persistance des défauts structuraux au sein des kaolins contemporains de la diagenèse du bassin, et démontrer l’existence inédite de défauts relativement stables au sein des illites et des sudoites contemporaines de la mise en place des gisements uranifères. Ainsi, le défaut principal de l’illite (centre Ai) et le défaut principal de la sudoite (centre As) se caractérisent par un signal anisotrope avec, respectivement, des composantes ǵı = 2,003 et g// = 2,051, et gı = 2,005 et g// = 2,051. Comme pour les kaolins (kaolinite/dickite), les défauts principaux de l’illite et de la sudoite sont orientés perpendiculairement au plan (ab), situés au niveau de la liaison Si-O tétraédrique. Cependant, leurs stabilités thermiques semblent différentes. L’observation d’échantillons issus de différentes zones (stériles, anomales ou minéralisées) du bassin de l’Athabasca (Canada) a permis d’identifier une évolution parallèle entre la concentration en défauts actuellement mesurée dans les différents minéraux argileux et la proximité de zones minéralisées. Ainsi, les argiles apparaissent comme des traceurs potentiels des zones où ont circulé les solutions riches en uranium<br>This study presents the works driven on three groups of clay minerals (kaolins, illite, sudoite (di-trioctahedrical chlorites)) characteristics of the alteration halos surrounding unconformity-type uranium deposits, in order to reveal uranium paleocirculations in the intracratonic meso-Proterozoïc basins (1,2 – 1,6 Ga). Thanks to Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy (EPR), we were able to highlight the persistence of structural defects in kaolin-group minerals contemporaneous of the basin diagenesis, and demonstrate the existence of relatively stable defects in illites and sudoites contemporaneous of the uranium deposits setting. Thus, the main defect in illite (Ai centre) and the main defect in sudoite (As centre) are characterized by their g components such as, respectively, gı = 2,003 et g// = 2,051 for illite and gı = 2,008 et g// = 2,051 for sudoite. As the main defect in kaolins (kaolinite/dickite), the main defects in illite and sudoite are perpendicularly oriented according to the (ab) plane, on the tetraedrical Si-O bound. However, their thermal stabilities seem different. The observation of samples from different zones (background, anomal or mineralized) of the Athabasca basin (Canada) allowed to identify a parallel evolution between actual defects concentration measured in the different clay minerals and the proximity of the mineralisation zones. Consequently, clays minerals can be considered as potential plotters of zones where uranium-rich solutions have circuled
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Maleterre, Philippe. "Contribution à l'étude géologique de la frontière occidentale de la plaque de la mer des Philippines : histoire sédimentaire, magmatique, tectonique et métallogénique d'un arc cénozoique déformé en régime de transpression : la Cordillère centrale de Luzon, à l'extrémité de la faille philippine, sur les transects de Baguio et de Cervantes-Bontoc : contexte structural et géodynamique des minéralisations épithermales aurifères." Brest, 1989. http://www.theses.fr/1989BRES2020.
Full textAbstract:
Apartir du miocene moyen superieur, la tectonique et la sedimentation de la cordillere centrale de luzon (philippines) sont controlees par le jeu senestre de la faille philippine qui, au niveau de cette chaine, dessinent un duplex compressif. Six episodes volcaniques ont ete reconnus, les deux derniers s'accompagnant de mineralisations epithermales auriferes qui se deposent dans des zones distensives locales. Ce volcanisme est a relier a la subduction de la mer de chine meridionale, le long de la fosse de manille. L'histoire ancienne de cette chaine debute avant le miocene superieur par la mise en place d'ophiolite. De l'eocene superieur au miocene inferieur terminal, la cordillere centrale correspond a un arc, en relation avec une subduction a vergence probable ouest. L'intervalle miocene inferieur terminal a miocene moyen basal se marque par un arret de ce volcanisme, contrecoup d'une inversion de subduction
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Köng, Eléonore. "La mer Ionienne : évolution de l'activité sédimentaire au cours des derniers 400 000 ans dans un système en contexte tectonique convergent et influence de la sédimentation sur les propriétés géoacoustiques des fonds." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0348/document.
Full textAbstract:
La mer Ionienne est une zone à la géodynamique active en raison de la convergence entre les plaques Nubie et Eurasie. Elle correspond aux derniers stades de vie d’un océan, la Téthys. De ce fait, la tectonique et la sédimentation y sont très réduites ; et les faibles flux sédimentaires permettent ainsi d’enregistrer une multiplicité de processus sédimentaires.Néanmoins, c’est une zone encore peu étudiée d’un point de vue sédimentaire, notamment sur les échelles de temps de l’ordre de la centaine de milliers d’années. Ce travail est basé sur une étude sédimentologique d’archives marines complétée par des données acoustiques (bathymétrie et multi-faisceau) issue de campagnes océanographiques du SHOM. L’analyse détaillée des faciès et des séquences sédimentaire a permis, dans un premier temps, d’établir un calendrier des risques naturels (séismes, tsunamis, volcanisme), leurs sources et leurs processus de dépôt dans le bassin pour les derniers 330 000 ans. Puis, dans un second temps, de retracer l’évolution sur les derniers 400 000 ans de la circulation et de l’oxygénation des eaux de fond dans le bassin ionien et l’influence du détroit de Sicile, et notamment de la plate-forme de Malte, sur les échanges entre les bassins occidental et oriental. L’intégration des données sédimentologiques dans un modèle géoacoustique développé par le SHOM a finalement permis de déterminer l’impact des variations sédimentaires (distribution spatiale, lithologie, stratification) sur la propagation des ondes acoustique pour différentes gammes de fréquences (300 Hz - 3000 Hz) et d’angle d’incidence (0 -90°) et d’établir une cartographie de la réponse sédimentaire du le signal acoustique<br>The Ionian Sea is an active geodynamic area because of the convergence between theNubia and the Eurasia plate. It corresponds to the last stage of the Tethys ocean life. Therefore,the tectonics and the sedimentation are much reduced; and the low sedimentary supply enables torecord a multiplicity of sedimentary processes. Nevertheless, this area still poorly studied from asedimentary point of view, in particular on timescales on the order of hundred thousand years.This work is based on a sedimentological study of marine archives supplemented by acoustic data(bathymetry and multibeam imagery) recovered during oceanographic campaign leaded by theSHOM. The detailed sedimentary analysis of facies and sequences allows, at first, to established acalendar of the natural hazard (earthquakes, tsunamis, volcanism), their origins and theirdepositional processes into the basin over the last 330 000 years. Then, secondly, to reconstructthe evolution over the last 400 000 years of the circulation and the oxygenation of bottom waterthrough the Ionian basin and the influence of the strait of Sicily, in particular of the Malta Plateau,on the exchanges between the western and the eastern basins. The integration of thesedimentological data in a geoacoustic modelling developed by the SHOM finally allowed todetermine the impact of the sedimentary variability (special distribution, lithology, stratification)on the acoustic waves propagation for various frequency bands (300 Hz - 3000 Hz) and incidentangle (0 - 90°) and to established a mapping of the sedimentary answer of the acoustic signal
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Boucher, Marie. "Estimation des propriétés hydrodynamiques des aquifères par Résonance Magnétique des Protonsdans différents contextes géologiques,de l'échantillon à l'échelle hydrogéologique." Phd thesis, Université d'Orléans, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00178045.
Full textAbstract:
Les sondages par Résonance Magnétique des Protons (RMP) est une méthode géophysique non invasive qui permet d'estimer la quantité d'eau dans le sous-sol et la perméabilité du milieu poreux. L'objectif de la thèse est de mieux comprendre les facteurs qui conditionnent la précision des résultats RMP et d'améliorer cette précision. <br />Des études expérimentales incluant des mesures géophysiques, des mesures sur échantillon et des essais de pompage ont été menées sur quatre sites représentant un panel varié de contextes hydrogéologiques. Parallèlement, des modélisations numériques ont permis de tester la sensibilité de la méthode RMP à différents paramètres.<br />Ainsi, la précision d'estimation du toit de nappe dépend de sa profondeur et des propriétés de la zone non saturée. Pour les milieux hétérogènes, une nouvelle méthodologie d'acquisition et d'interprétation 2D/3D des sondages RMP a été développée et validée sur un conduit karstique.<br />Les mesures sur échantillon montrent que la teneur en eau mesurée par RMP a tendance à être sous-estimée par rapport à celle mesurée par RMN ou par des méthodes classiques. La quantité d'eau manquée dépend de la susceptibilité magnétique de la roche. Souvent, la teneur en eau RMP correspond approximativement à la porosité cinématique, mais une relation quantitative entre ces deux paramètres reste à trouver. La précision sur la teneur en eau RMP peut être améliorée par la prise en compte dans l'interprétation de données géologiques et géophysiques.<br />Les transmissivités estimées par RMP donnent des valeurs et des incertitudes similaires à celles obtenues par essai de pompage, et sont utilisables quantitativement dans une modélisation hydrodynamique.
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Vetel, William. "Dynamique de l'extension intra-continentale en contexte de rift magmatique : le Rift Turkana (Nord Kenya) de l'Eocène à l'Actuel." Brest, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009294.
Full textAbstract:
La géométrie du rift cénozoïque du Turkana (45 Ma. , Nord Kenya) est dominée par un ensemble de bassins syn-rifts oligo-pliocènes et une topographie peu contrastée. Ce mémoire, basé sur l'imagerie Landsat ETM+, des données topographiques et de sismique réflexion, permet une reconstitution de l'évolution du rift Turkana depuis 45 Ma. Qui démontre l'influence de deux couloirs transverses de socle et du magmatisme sur le développement des structures extensives. L'étude des inversions tectoniques positives récentes/actives (<3. 7 Ma aboutit à un modèle cinématique en trois stades pour les 5 derniers Ma. L'étude géométrique et statistique du réseau de failles récent (<, Ma. ) du Kino Sogo révèle : 1) ce réseau accommode peu d'extension et implique des taux d'extension et de déformation faibles, 2) les longueurs de failles se corrèlent avec une loi mathématique exponentielle, et 3) les failles ont des rejets <_ 100 m, ce qui leur confère un rapport rejet/longueur faible. Ce caractère mature, mais sous-déplacé des failles, est attribué à un modèle de croissance de failles dominé par la réactivation de structures pré-existantes. Enfin, l'analyse du réseau de rivières du Turkana permet de discuter trois anomalies de drainage: 1) la déviation de la rivière Turkwell le long d'un couloir transverse faillé intra-socle, 2) le blocage d'un réseau dense de rivières par la réactivation récente d'un plan de faille oligo-miocène, et 3) la formation d'une anomalie de type circulaire initiée lors de l'inversion récente des bassins (<3. 7 Ma). D'une façon générale, ce travail apporte de nouveaux résultats sur la mise en place de rifts magmatiques marqués par un héritage structural important<br>The geometry of the Turkana Cenozoic rift (45 Ma. , North Kenya) is dominated by a set of syn-rift oligo-pliocene basins and a subdued topography. This manuscript, based on satellite imagery (Landsat ETM+), topographical data (SRTM) combined with seismic reflexion, proposes a model for the Turkana rift evolution for the last 45 Ma. That demonstrates the influence of two transverse basement faulted corridors and of magmatic domains on the extensional structures development. The study of recent/active tectonic inversions leads us to propose a three-stages kinematic model for the last 5 Ma. The geometrical and statistical study of the recent (<3 Ma. ) Kino Sogo fault bel reveals : 1) this network accommodates a weak extension implying low extensional and strain rates, 2) fault lengths fit with exponential law, and 3) fault throw are 5100 m leading to a weak throw/length ratio. This mature, but under-displaced character of faults, is attributed to a fault growth model dominated by the rejuvenation of pre-existing structures. Finally, the Turkana river network analyses leads us to discuss three drainage anomalies: 1) the virgation of the Turkwell river along a transverse basement faulted corridor, 2) the lock of a dense river pattern by the recent reactivation of an oligo-miocene fault plane, and 3) the formation of a circular-type drainage anomaly in response to the recent tectonic inversions of the basins (3. 7 Ma. ). More generally, this work supplies some new insights on the development of magmatic rifts controlled by a strong structural inheritance
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Boucher, Marie. "Estimation des propriétés hydrodynamiques des aquifères par résonance magnétique des protons dans différents contextes géologiques de l'échantillon à l'échelle hydrogéologique." Orléans, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00178045.
Full textAbstract:
Les sondages par Résonance Magnétique des Protons (RMP) est une méthode géophysique non invasive qui permet d’estimer la quantité d’eau dans le sous-sol et la perméabilité du milieu poreux. L’objectif de la thèse est de mieux comprendre les facteurs qui conditionnent la précision des résultats RMP et d’améliorer cette précision. Des études expérimentales incluant des mesures géophysiques, des mesures sur échantillons et des essais de pompage ont été menées sur quatre sites représentant un panel varié de contextes hydrogéologiques. Parallèlement, des modélisations numériques ont permis de tester la sensibilité de la méthode RMP à différents paramètres. Ainsi, la précision d’estimation du toit de nappe dépend de sa profondeur et des propriétés de la zone non saturée. Pour les milieux hétérogènes, une nouvelle méthodologie d’acquisition et d’interprétation 2D/3D des sondages RMP a été développée et validée sur un conduit karstique. Les mesures sur échantillons montrent que la teneur en eau mesurée par RMP a tendance à être sous-estimée par rapport à celle mesurée par RMN ou par des méthodes classiques. La quantité d’eau manquée dépend de la susceptibilité magnétique de la roche. Souvent, la teneur en eau RMP correspond approximativement à la porosité cinématique, mais une relation quantitative entre ces deux paramètres reste à trouver. La précision sur la teneur en eau RMP peut être améliorée par la prise en compte dans l’interprétation de données géologiques et géophysiques. Les transmissivités estimées par RMP donnent des valeurs et des incertitudes similaires à celles obtenues par essai de pompage, et sont utilisables quantitativement dans une modélisation hydrodynamique.
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Henniche, Messaouda. "Architecture et modèle de dépôts d'une série sédimentaire paléozoi͏̈que en contexte cratonique." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10097.
Full text
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Barré, Guillaume. "Rôle de la spéciation du soufre dans les fluides géologiques en contexte orogénique : application aux processus d’oxydoréduction affectant la Nappe des Gypses (Alpes françaises)." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0153/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement du soufre dans des fluides hydrothermaux soumis à un métamorphisme de bas grade. Elle est séparée en trois études interconnectées couplant étude naturelle et expérimentale : i) une étude du cycle du soufre dans les évaporites carniennes de la "Nappe des Gypses" des Alpes françaises comme cas d’étude naturelle a été réalisée, ii) une étude de la spéciation du soufre dans les inclusions fluides associées à ces évaporites triasiques, et iii) une étude expérimentale du rôle de la spéciation du soufre sur le mécanisme de la Thermo-Réduction des Sulfates (TSR) et l’altération des hydrocarbures associée. La première étude repose sur le couplage d’une approche pétrographique classique et d’une étude détaillée des inclusions fluides, des isotopes stable (δ34S, δ33S, δ36S, Δ33S, Δ36S, δ13C et δ18O) et de la matière organique dans la "Nappe des Gypses". Ces études couplées ont permis d’identifier le processus de TSR comme la réaction contrôlant le comportement du soufre dans cette formation en système fermé. La seconde étude repose sur une nouvelle approche analytique couplant spectroscopie Raman in-situ et platine microthermométrique permettant de réchauffer jusqu’à 300°C les échantillons (naturel et synthétique). Ainsi, à température >100°C la présence de l’ion radicalaire S3- et d’autres espèces polymériques du soufre (Snx) a été mise en évidence dans la “Nappe des Gypses”. Cette étude confirme le rôle indispensable à la TSR de l’ion S3- et des Snx dans les fluides naturels. Cette étude naturelle a été complétée par une étude expérimentale préliminaire qui a permis de mettre en place de nouveaux protocoles expérimentaux en autoclave et en capillaires de silice couplés à des analyses spectroscopiques et isotopiques. Ceci afin de mieux comprendre le rôle de la spéciation du soufre dans les interactions entre une phase aqueuse et un fluide hydrocarboné lors de la TSR. Cette thèse conduit à une meilleure compréhension du rôle de la spéciation du soufre et son lien avec des composés organiques lors de la TSR en condition métamorphique de bas grade. Cela ouvre de nouvelles perspectives de compréhension des formations géologiques basées sur le couplage d’études géologiques classiques et d’études géochimiques plus fines<br>The aim of this thesis is to study the sulfur behavior in hydrothermal fluids subjected to low grade metamorphism. It is separated into three interconnected studies linking natural and experimental study: i) a study of the sulfur cycle in the Carnian evaporites of the "Nappe des Gypses" from the French Alps as a natural case study is performed, ii) a study of the sulfur speciation in fluid inclusions associated to these Triassic evaporites, and iii) an experimental study of the role of sulfur speciation on the Thermochemical Sulfate Reduction (TSR) mechanisms and the associated hydrocarbons alteration. The first study is based on the coupling of a classical petrographic approach associated to a detailed study of fluid inclusions, stable isotopes (δ34S, δ33S, δ36S, Δ33S, Δ36S, δ13C and δ18O) and organic matter in the “Nappe des Gypses”. The coupling study allows to identify the TSR process as the reaction controlling the behavior of sulfur in this formation in a closed system. The second study is based on a new analytical approach coupling in-situ Raman spectroscopy and microthermometric stage. This technique allows to heat up to 300°C samples (natural and synthetic). Thus, at temperature >100°C, the presence of the radical ion S3- and other polymeric sulfur species (Snx) is demonstrated in the “Nappe des Gypses”. This study confirms the essential role in the TSR process of S3- and Snx species in natural fluids. This study natural was completed by a preliminary experimental study allowed to set up new experimental protocols in autoclave and fused silica capillaries coupled to spectroscopic and isotopic analyses. This to better understood the role of sulfur speciation in the interactions between an aqueous phase and a hydrocarbons fluid during the TSR. This thesis leads to a better understanding of the role of sulfur speciation and its link with organic compounds during TSR under low grade metamorphic conditions. This opens new perspectives to understand geological formations based on coupling of classical geological studies and finer geochemical studies
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Ddani, Mohamed. "Origine de la diversité de minéraux smectitiques des bentonites dans un contexte volcanique et volcano-sédimentaire : Rif Nord Oriental (Maroc)." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2325.
Full textAbstract:
Au Maroc Nord oriental, les gisements de bentonites sont, en grande partie, liés au complexe volcanique de Gourougou. Certains de ces gisements proviennent de l'altération hydrothermale (Providencia et Tribia). Tandis que d'autres sont formés dans des milieux marins à laguno-lacustres (Ibourhardayn, Afrah, Moulay Rachid et Melg el Ouidan). Les caractères cristallochimiques des smectites varient selon les conditions physico-chimiques de milieu de formation. Les beidellites sont dominantes dans les systèmes hydrothermaux, tandis que les montmorillonites sont dominantes dans les environnements marins à lacustres, parfois les cristallites de beidellite héritée de l'altération hydrothermale sont associées aux montmorillonites dans les bentonites d'origines pyroclastiques déposées à proximité des appareils volcaniques. Comparés à d'autres systèmes d'altération naturelle et expérimentale, la formation des beidellites ou des montmorillonites semble être contrôlée par la quantité de Mg disponible dans le système. Les beidellites sont formées dans des systèmes hydrothermaux ouverts. Les montmorillonites sont généralement formées dans des systèmes fermés. Ainsi une activité volcanique peut produire différents types de bentonites selon les conditions physico-chimiques de milieu lors de la cristallisation des smectites. La nature cristallochimique des smectites n'est pas le paramètre essentiel de la variation de caractères rhéologiques. Elle se combine à d'autres paramètres, comme la quantité des sels et la nature de cations dominants dans les espaces interfoliaires<br>A great number of bentonite deposits have been discovered around the Gourougou vocanic massif (northeastern Morocco). Some of them have been formed by hydrothermal alteration (Providencia, Tribia) while the others are formed in marine, lagoonal or lacustrine environments (Ibourhardayn, Moulay Rachid, Melg el Ouidan). The crystallochemical properties of the smectites vary with the alteration conditions (temperature, composition of the fluids). Beidellites are formed in hydrothermal conditions while montmorillonite is formed in sea water of fresh water. The bentonite formed by the alteration of pyroclastic deposits in the vicinity of the volcano are composed of a beidelle-montmorillonite mixture. The formation of beidellite or montmorillonite is controlled by the amount of magnesium available in the alteration system (volcanic glass and solutions). The beidellites are formed in open hydrothermal systems where the solutions are strongly Mg-depleted. The Mg content of the volcanic glass decreases by leaching leading to the precipitation of an Al-rich smectite. On the opposite, the montmorillonites are formed in closed systems. The magnesium provided either by the solution (sea water) or by the volcanic glass itself is incorporated in the neoformed smectites. Consequently, different bentonite types may derive from similar rhyolitic glass according to the local alteration conditions. The rheological properties do not depend directly from the beidellite or montmorillonite crystal structure of the smectites. Other parameters such as the presence of salts and the interlayer cations are more important
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Séjourné, Antoine. "Formation et évolution des structures périglaciaires en contexte de réchauffement climatique : comparaison Terre-Mars." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00713531.
Full textAbstract:
Sur Terre, les régions périglaciaires ayant un pergélisol riche en glace peuvent enregistrer les changements climatiques globaux. Ce pergélisol contenant 50-80 % de glace en volume s'est formé lors des grandes périodes glaciaires du Pléistocène. Par la suite, ce pergélisol riche en glace a subi une dégradation intense lors de réchauffements climatiques globaux au début de la période interglaciaire de l'Holocène.La planète Mars comporte un pergélisol à l'échelle planétaire dont la formation serait associée à des changements climatiques globaux provoqués par des variations chaotiques de son orbite durant les derniers millions d'années. La région d'Utopia Planitia située dans les moyennes latitudes nord de Mars présente différents modelés de surface (" scalloped depressions ", polygones, cavités à la jonction des polygones) interprétés comme s'étant formés à partir d'un pergélisol contenant potentiellement une grande quantité de glace. De la même manière que sur Terre, ce pergélisol a pu enregistrer les derniers changements climatiques globaux survenus sur Mars.Cette thèse propose d'étudier comparativement l'impact des changements climatiques sur le paysage des régions périglaciaires sur Terre et sur Mars. Dans ce but, nous avons conduit des études sur le terrain des processus et des modelés périglaciaires en Yakoutie Centrale (Sibérie) et dans le delta du Mackenzie (Canada) associées à une étude géomorphologique à haute résolution des modelés d'Utopia Planitia.Notre étude montre que l'ensemble des modelés d'Utopia Planitia est similaire en morphologie, taille et association spatiale à celui de la Yakoutie Centrale et du delta du Mackenzie (lacs thermokarstiques, polygones, mares à la jonction des polygones) indiquant que la région présenterait un pergélisol riche en glace. Le pergélisol serait composé de sédiments stratifiés et dont l'âge de formation minimale est estimé entre ~ 5 et 100 Ma. Le pergélisol contiendrait un volume de glace important (≥ 50 % en volume) sur une épaisseur de ~ 70 m.De part ses caractéristiques, ce pergélisol aurait une origine syngénétique : sa formation serait le résultat d'une accumulation importante de sédiments au sein du bassin d'Utopia Planitia sous des conditions froides permettant le gel in-situ des sédiments. Les sédiments peuvent avoir été déposés par des vallées de débâcles provenant d'Elysium Mons et/ou par une activité éolienne importante. Par ailleurs, la formation synchrone d'une calotte de glace régionale près d'Utopia Planitia lors de périodes de moyenne obliquité (~ 35°) de Mars pourrait avoir induit un dépôt éolien préférentiel dans Utopia Planitia.Par la suite, le pergélisol riche en glace aurait subi une dégradation régionale importante entre ~ 5 et 10 Ma. Ce thermokarst aurait été déclenché par une insolation accrue lors de périodes de haute obliquité (~ 45°) de Mars. L'augmentation des températures aurait provoqué une déstabilisation thermique du pergélisol entraînant une sublimation de la glace, modifiant profondément le paysage de la région.Ainsi, les variations importantes de l'obliquité de Mars ont généré des changements climatiques globaux qui ont permis la formation et la dégradation du pergélisol riche en glace d'Utopia Planitia entre ~ 5 et 10 Ma.
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Cartannaz, Charles. "Magmatismes et déformations polyphasés : exemple des massifs de Guéret et de millevaches (massif central français) : origine des magmas et contexte de mise en place." Besançon, 2006. http://www.theses.fr/2006BESA2055.
Full textAbstract:
Le Massif de Guéret, localisé dans la partie NW du Massif Central français, est composé du complexe magmatique de Guéret qui peut être subdivisé en plus d’une vingtaine de massifs granitoïdes dont les mises en place s’étalent sur plus de 30 Ma (360-330 Ma). La genèse des premières venues en forme laccolithique trouve son origine dans un contexte d’effondrement de la chaîne Varisque. Avec un retard de 10 à 20 Ma, l’apport de chaleur des magmas mantelliques provoque la fusion de la croûte inférieure responsable des granitoïdes peralumineux du complexe magmatique de Guéret. Les prémices de cette tectonique en extension sont déjà enregistrés à 375 Ma lors de la mise en place des anatexites grenues à cordiérites (aubussonites). Ce contexte extensif généralisé est contemporain des grands cisaillements dextres, orientés N110/120, dont les déplacements majeurs sont réalisés avant 355 Ma lors de la mise en place des venues non déformées du complexe magmatique de Guéret. Après 355 Ma, les intrusions peralumineuses de ce complexe enregistrent un contexte en raccourcissement NS. Les intrusions syntectoniques de la chaîne de la Marche et du nord Millevaches enregistrent principalement une déformation coaxiale. Le Sillon Houiller N20 joue probablement avec un jeu conjugué senestre par rapport aux failles dextres N150/160 du Système Faillé de la Creuse. Enfin, un climat tectonique avec un champ de déformation superposée (extension syn-convergent) permet de rendre compte des régimes de déformation décrochant et normal enregistrés par les magmas syntectoniques mis en place entre 340 et 335 Ma<br>The Guéret Massif, located in the north western part of the French Massif Central, exhibits a magmatic complex characterised by several distinct granitoid massifs emplaced between 360 and 330 Ma. The genesis of the earliest flat bodies can be explained by the bulk collapse of the Variscan chain responsible for lithospheric mantle melting which enhanced calc-alkaline magmatism. With a delay of 10 to 20 Ma, this magmatism heat supply triggered a melting of the lower crust responsible for the peraluminous granitoid of the Guéret magmatic complex. At 375 Ma, the inception of this extensional tectonic setting is recorded by the emplacement of cordierite-bearing anatexites (aubussonites) which act as a magmatic melt. The extensional setting is related to a Famenno-Tournaisian dextral shear in the Variscan belt. Displacement along the dextral N110/120 high strain zones is achieved before 355 Ma when the undeformed plutons intruded the Guéret magmatic complex. After 355 Ma, peraluminous intrusions recorded a N-S shortening and major horizontal dextral displacements occurred along N150/160 faults which crosscut the previous N110/120 trending faults. The syn-tectonic intrusions in the Marche and the Millevaches Massif recorded a coaxial deformation along the N110/120 faults. The sinistral sense of shear of the N20 Sillon Houiller is broadly coeval with the dextral sense of shear of the N150/160 Creuse Fault System. Finally, a syn-convergent extension related to the partitioning of the deformation accounts for the synchronous normal and wrench strain regime recorded by synkinematic magmatic intrusions emplaced from 340 Ma to 335 Ma
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Silva, Coelho Carlos Eduardo. "Genèse de fluides dans les zones déformées et minéralisées en or de la ceinture de roches vertes de Rio Itapicuru (Brésil) : gisements de Fazenda Brasileiro et Fazenda Maria Preta : une reconstruction basée sur l'étude des inclusions fluides dans leur contexte microstructural." Orléans, 1994. http://www.theses.fr/1994ORLE2042.
Full textAbstract:
On a étudié la minéralogie et les inclusions fluides dans les veines quartzeuses minéralisées en or et l'encaissant de deux gisements de la ceinture de roches vertes de Rio Itapicuru (Brésil): la mine de Fazenda Brasileiro (FB) à l'extrémité sud de la chaine (150 tonnes d'or reconnues) et les concentrations de Fazenda Maria Preta (FMP) 100 km au nord. Dans les deux gisements, on reconnait (i) une phase d'altération hydrothermale précoce des volcanites acides, avec une ébullition prolongée des solutions et hématisation, graphitisation de la matière carbonée interstratifiée et préconcentration de l'or adsorbé sur la matière organique. A FB, la pile basaltique est également affectée par cet épisode (formation d'albite, quartz, apatite, magnétite ante-d1). (ii) lors du métamorphisme progradé de type ‘schistes verts', l'assemblage métastable hématite-graphite réagit, et les graphitoïdes sont volatilises en co2, ce qui favorise l'ouverture des veines et le dépôt du quartz a p = 2-3,5 kb. A FB, la température de blocage de l'équilibre c-fluide est dépassée (450c 50c ; f02 210#-#2#5 bar, dégazage explosif) alors qu'à FMP, on atteint seulement transitoirement 400c, le dégazage est limité et l'hématite associée a l'anthracite persistent autour des veines. L'or est introduit mécaniquement dans le réseau filonien a ce stade. (iii) le quartz se déforme ensuite dans le domaine ductile a FB, et essentiellement fragile a FMP. L'épisode de chevauchement d2 a FB se marque par des pressions plus fortes ( 4,5 kb) et t 500c (présence de sphène). Le dépôt final de l'or par les fluides aqueux se fait alors dans le domaine ductile/fragile (FB) et fragile (FMP)
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Mondeguer, André. "Bassins sédimentaires en contexte extensif et décrochant : l'exemple du complexe des fosses sud-tanganyika, rift est-africain. Morphostructures et sédimentation." Brest, 1991. http://www.theses.fr/1991BRES2031.
Full textAbstract:
Le fossé du Tanganyika, branche occidentale du rift est-africain s'amortit a son extremite sud par un ensemble de fosses nomme complexe des fosses sud-tanganyika. Les structures qui le composent se repartissent en 3 groupes selon leur evolution tectonique. A chacune d'elles correspond un environnement sedimentaire caracteristique: 1) les fosses tres peu ou non subsidents sont occupes par des marecages temporairement inondes (depression de sumbu) ; 2) les fosses faiblement subsidents sont occupes par des lacs permanents mais peu profonds (lacs mweru et mweru wantipa) ; 3) les fosses fortement subsidents correspondent a des lacs de grande profondeur (lac tanganyika). Les sediments recents du sous-bassin de mpulungu (extremite sud du lac tanganyika) ont fait l'objet d'une etude particuliere sur la base de donnees de sismique haute-resolution et de carottages. Une stratigraphie sismique detaillee a pu etre etablie: elle a permis de reconstituer les differentes paleogeographies qui se sont succedees dans le sous-bassin de mpulungu depuis le pleistocene moyen. Confrontee aux resultats de la sismique 5 khz, l'analyse des sediments carottes fournit des precisions sur l'histoire hydrologique et sedimentaire du lac tanganyika a partir du pleistocene superieur (40. 000 ans b. P. )
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Bodeï, Sabine. "Genèse et évolution des sédiments métallifères en contexte hydrothermal hors axe : exemple des dépôts de la marge du Costa Rica, Pacifique Equatorial." Besançon, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00327694.
Full textAbstract:
Les échantillons étudiés proviennent de carottages effectués lors de la campagne en mer Ticoflux 2 au large de la côte ouest du Costa Rica, en 2002. Lis ont été prélevés sur les pentes nord-ouest du « Mont Dorado »: une zone où des décharges diffuses de fluides de faible température ont été localisées. Nos données ont été focalisées sur la carotte GC50, composée de boues hémipélagiques altérées présentant des argiles, des zéolites, localement des oxydes Fe/Mn, ainsi que des phosphates. La caractérisation minéralogique (DRX, MEB, MET-EDX) et chimique (majeurs, traces, terres rares) des nouvelles phases minérales formées in situ dans le sédiment GC50 a permis de mettre en évidence deux phases d'altération. La première phase consiste en un processus de diagenèse précoce. La deuxième phase d'altération engendre la précipitation d'apatites et d'oxydes Mn/Fe essentiellement localisés près de l'interface sédiment-basalte. Les données de la géochimie isotopique du strontium et du néodyme, ainsi que la distribution des spectres des Terres Rares, ont permis de préciser la nature du fluide à l'origine de la seconde phase d'altération. Ces marqueurs géochimiques suggèrent la décharge d'un fluide hydrothermal de basse température ayant très peu interagit avec le basalte lors de sa circulation dans la croûte. Une étude plus poussée (EXAFS, METHR) sur les échantillons riches en oxydes Mn/Fe a permis de propos un modèle de formation et d'évol~tion des oxydes Mn, dans ce contexte hydrothermal hors axe. Ce modèl démontre que la formation de todorokite (tectomanganate), minéral ubiquiste en milieu marin, nécessite 1 résence d'un récurseur, ici la vernadite h lloman anate<br>The studied samples are from gravity cores recovered during the Ticoflux II expedition offshore of the Pacific coast of Costa Rica in 2002. They were collected on the north-western slope of a seamount called "Dorado", which is an area of diffuse low-temperature hydrothermal activity. The study is focused on core GC50 composed of altered hemipelagic muds containing detrital clays and authigenic mineraIs such as zeolites, Fe/Mn oxides, and phosphates. The mineralogical (XRD, SEM, TEM-EDS) and geochemical (major and trace elements, Rare Earth) characterizations of the newly formed mineraIs in GC50 sediments allowed to distinguish two alteration phases. A first phase of diagenesis. This first step was followed by the precipitation of apatite and Mn and/or Fe oxides, which aIl are most abundant close to the basalt-sediment contact. Neodymium and strontium isotopes, as weIl as REY distribution patterns, allowed to determine the nature of the fluids that led to this second phase of alteration. AlI these data suggest an interaction with an upward flowing low temperature hydrothermal fluid which has not significantly exchanged with the basalts during its preceding circulation within the oceanic crust. A more detail study (EXAFS, HRTEM) of the samples rich in Fe/Mn oxides allowed to propose model for Mn oxides formation and evolution, in this off-axis hydrothermal context. This model demonstrate that the formation of todorokite (tectomanganate), which is an ubiquitous mineraI phase in marin environments, requires the presence of a precursor, which is vernadite (phyllomanganate) in the present case
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Rachidi, Merouane. "La diagénèse d'enfouissement et l'évolution des fluides dans un contexte structural." Doctoral thesis, Université Laval, 2012. http://hdl.handle.net/20.500.11794/23496.
Full textAbstract:
Les bassins atlasiques exposent des dépôts mésozoïques et constituent le meilleur exemple de régime tectonique extensif/compressif sur la côte ouest africaine. Même si de nombreux travaux portent sur leur évolution tectonique et sédimentaire, les études portant spécifiquement sur les processus diagénétiques à l’œuvre au sein de ces bassins restent peu nombreuses. L’objectif de cette thèse est l’analyse détaillée des processus diagénétiques et de la variation de la composition des fluides en circulation pendant les différents stades de l’évolution des bassins atlasiques de rift inversés. Il s’agit d’une étude sédimentologique, diagénétique et géochimique de trois localités choisies au sein des bassins atlasiques (Moyen et Haut Atlas) afin de représenter trois secteurs géodynamiques bien distincts, à savoir le dépôt centre (localité Aït Moussa), une zone de faille majeure (localité Tunnel de la Légion) et la plate-forme carbonatée (localité Aït Athmane). L’établissement de la chronologie relative des différentes générations de fractures sur la base des entrecoupements permet d’identifier les générations de fractures associées à chacun des stades diagénétiques (éodiagénèse, mésodiagénèse et télodiagénèse). L’analyse pétrographique et géochimique des ciments en remplissage de ces fractures permet de discuter leur origine et d’établir un modèle paragénétique pour chacune des localités étudiées, depuis l’ouverture des bassins de rift jusqu'à la formation des chaînes atlasiques marocaines. Dans la localité d’Aït Athmane, le stade de l’éodiagenèse est le plus complexe, tandis que pour les localités d’Aït Moussa et de Tunnel de la Légion, c’est le stade de la mésodiagénèse qui est considéré comme le plus important en termes de nombre de générations de fractures ouvertes et de type de fluides associés. Le contexte structural a aussi une influence importante sur les stades diagénétiques et sur l’histoire thermique des dépôts sédimentaires. Dans la localité d’Aït Moussa, le modèle de l’évolution de la maturité thermique réalisé en utilisant les valeurs de la réflectance de la vitrinite a révélé que la profondeur maximale est de 3.7 km et qu’elle a été atteinte à la fin du Crétacé/début Paléogène avec une température diagénétique maximale d’environ 120ºC. Dans la localité du Tunnel de la Légion, les valeurs de Tmax (470ºC et 500ºC) obtenues indiquent que les dépôts sédimentaires ont atteint des températures diagénétiques dépassant la fenêtre à huile. Les bassins atlasiques renferment un système pétrolier de type rift et plate-forme et combinent un fort potentiel de roches mères – réservoirs. Le système pétrolier du domaine atlasique est assez bien documenté mais certains aspects tels que le stade de la génération et la migration des hydrocarbures sont mal connus. Dans cette étude, les données pétrographiques et les analyses géochimiques associées ont permis de déterminer la chronologie relative de la phase de génération des hydrocarbures ainsi que les conduits utilisés pendant le stade de la migration. Dans la localité d’Aït Moussa, le stade de la génération des hydrocarbures est enregistré sous forme d’inclusions fluorescentes dans les cristaux de dolomie (dolomie-2 et -3). Ce stade débute au Jurassique supérieur – Crétacé inférieur (ca. 150 Ma) et les hydrocarbures restent sous pression jusqu’à l’ouverture des fractures associées au début de la télodiagénèse (Éocène supérieur). Dans la localité du Tunnel de la Légion, le stade de la génération des hydrocarbures est synchrone à l’ouverture des fractures conjuguées (Crétacé supérieur – Paléocène inférieur) et continu jusqu’au début de la phase de la compression tectonique (Éocène supérieur). Dans la localité d’Aït Athmane, le stade de la génération des hydrocarbures est synchrone à l'ouverture de la deuxième génération de fractures et se poursuit après le début de la phase de la compression tectonique. Les chromatogrammes (CG et CG-SM) obtenus des échantillons prélevés des localités étudiées montre une distribution similaire des n-alcanes avec un maximum à n-C17 et n-C19. Les analyses des biomarqueurs révélent que la matière organique présente dans les localités d’Aït Moussa et de Tunnel de la Légion est d’origine marine (kérogène type II et I), et les faibles différences sont liées à la maturation thermique et à la migration. Une stratégie d'exploration devrait prendre en considération le stade du début de la génération des hydrocarbures et les fractures associées par rapport à la formation des roches réservoirs.<br>The Atlas basins of Morocco expose the history of two closely related Jurassic intracontinental rift basins corresponding to the Middle and the High Atlas. These sedimentary basins represent one of the best examples of extensive/compressive tectonic regime on the west coast of Africa and although they have a quite similar sedimentary history they have undergone different thermal evolution. This work is to explore the effect of these differences in terms of diagenesis and fluid flow. Several tectonic and sedimentary studies on the Atlas basins exist though very few of them focuse on the characterization of diagenetic processes. This study is based on an integrated petrographic and geochemical approach to further our basic understanding on petrogenesis and diagenetic fluid compositions. It focuses on diagenetic processes and fluid compositions related to different diagenetic stages in three locations representing: 1) the depocentre (loc. Aït Moussa); 2) a major fault zone (loc. Tunnel de la Légion); and 3) the carbonate platform (loc. Aït Athmane). Diagenetic stages are divided into three stages (eodiagenesis, mesodiagenesis and telodiagenesis) using stratiform and tectonic stylolites as markers. Relative chronology of fracture generations and stylolites based on cross-cutting relationships enables to assign fracture generations to each diagenetic stages. Detailed paragenetic and geochemical analysis on fracture and pore-filling cements help to establish the paragenetic sequences and to illustrate the relationship between different diagenetic mineral phases in a time/space-resolved petrogenetogram. Geochemical analyses have been done in ordre to investigate the nature and the origin of diagenetic fluids circulating in the study areas from the rifting period until the formation of the Atlas Mountains. Various diagenetic processes including cementation, dissolution, compaction, recrystallization, replacement, dolomitisation, and dedolomitisation are observed at the different locations. At Aït Athmane, eodiagenetic stage is essentially controlled by sea level fluctuations while telodiagenetic stage was tectonically controlled by the circulation of ascending fluids through major faults enriched in lead and hydrocarbon. The thermal maturity model based on vitrinite reflectance (Ro 0.85 and 1.34 %) analysis on samples from Aït Moussa indicates a maximum burial depth around 3.7 km, reached during Upper Cretaceous to Early Paleogene, with a maximum diagenetic temperature of approximatly 120ºC. Tmax values calculated from argillaceous limestones at Tunnel de la Légion range from 470ºC to 500ºC indicating overmature sedimentary successions in the area. Both Atlas rift basins contain a rift-type and a platform-type petroleum system, a situation that also applies to the numerous Atlantic-type, margin-related rift basins that formed during Triassic – Jurassic rifting along western Africa. The petroleum system of the Atlas basins is fairly well documented, but certain aspects as hydrocarbon generation and migration stages are poorly understood. At the locality of Aït Moussa, hydrocarbon generation stage is recorded as fluorescent inclusions in dolomite crystals (dolomite-2 and -3) and starts in the Late Jurassic - Early Cretaceous (approx. 150 Ma). Hydrocarbon fluids remained normally pressured until the opening of late diagenetic fractures during Late Eocene tectonic compression. At the locality of Tunnel de la Légion, hydrocarbon generation stage begins with the opening of conjugate fractures during Late Cretaceous – Early Paleocene and continue until the begining of tectonic compression (Late Eocene). At the locality of Aït Athmane, hydrocarbon generation stage is synchronous to the opening of the second generation of fractures and continues after the begining of tectonic compression. The GC and GC-MS chromatograms of samples taken from the three location shows a very similar n-alkanes pattern with a maximum at n-C17 and n-C19. Biomarker analyses revealed that the origin of the organic matter in the localities of Aït Moussa and Tunnel de la Légion is marine (kerogene type II and I) and the small differences are related to thermal maturation and to migration. An exploration strategy should consider the begining of hydrocarbon migration stages and associated fractures relative to the rock reservoir formation.
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Weill, Pierre. "Formation et evolution de cheniers en contexte macrotidal : approches experimentales et in-situ." Caen, 2010. http://www.theses.fr/2010CAEN2053.
Full textAbstract:
L’objectif de cette these est de caracteriser la genese, la croissance et la stabilisation de cheniers en contexte macrotidal. Ces cordons littoraux transgressifs, ancres dans une sequence fine progradante, sont le resultat d’un equilibre entre apports de sediments fins par une dynamique fluviale ou tidale, et remaniement de sediment grossier parla houle. A travers l’exemple de la baie du Mont-Saint-Michel, la problematique est abordee par une approche integree et pluridisciplinaire, du processus hydrodynamique (echelle de la seconde), a l’evolution d’un littoral et la construction d’un corps sedimentaire (plusieurs dizaines d’annees). Etude en laboratoire (vitesse de chute, seuils de mise en mouvement) et modelisation en canal a houle ont mis en evidence l’importance de la forme plate des particules bioclastiques et de la forte permeabilite dans leur mise en suspension, leur transport, et leur structuration en lits sedimentaires. La prospection par georadar sur le terrain et l’analyse de carottes (scanner a rayons X et permeabilite) ont devoile la structure interne et les caracteristiques geotechniques des cheniers, avec une description fine des facies lithologiques. Enfin, les observations de terrain et la modelisation en canal a houle demontrent l’importance des niveaux de submersion dans la dynamique des cheniers, et permettent de proposer un modele de depot controle par les cycles tidaux a 4,5 et 18,6 ans, module par l’intensite de la houle<br>The objective of this thesis is to characterize the genesis, growth and stabilization of cheniers in a macrotidal setting. These transgressive beach ridges, anchored in a silty to muddy prograding sequence, are the result of a balance between fine sediment inputs from fluvial or tidal dynamics, and reworking of coarse sediment by waves. Through the example of the bay of Mont-Saint-Michel, the problem is tackled through an integrated and n,ulti-disciplinary approach, from hydrodynamic processes (scale of a few seconds) to the evolution of a coastline and the construction of a sedimentary body (several decades). Laboratory studies (sedimentation velocity, threshold of motion) and wave flume modelling have highlighted the importance of the fiat shape and high permeability of bioclastic particles in their suspension, transportation, and deposition in sedimentary beds. GPR prospecting in the field and core analysis (X-ray and permeability) have revealed the internai structure and the geotechnical characteristics of cheniers, with a detailed description of lithological facies. Finally, field observations and wave flume modeVing demonstrates the importance of flooding levels in the dynamics 0f cheniers, and ailow to propose a depositional model controlled by 4. 5 and 18. 6 years lowfrequencytidal cycles, modulated bywave intensity
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Déléris, Jacqueline. "Plutonisme bimodal en contexte décrochant panafricain : étude pétro-structurale du complexe de Toro (Nigeria)." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30212.
Full textAbstract:
Le complexe de toro, situe dans la province nord du nigeria, est un pluton bimodal calco-alcalin faisant partie des older granites panafricains. Il est constitue d'un corps principal de granite porphyroide (75 km2), entourant un corps basique de diorite a hyperstene (25 km2). Le contact entre ces deux magmas est complexe ; roches hybrides tonalitiques temoignant de melanges complets (mixing) ou partiels (mingling), roches provenant de l'encaissant, refusion partielle du granite porphyroide en un granite equigranulaire, bordure microgenus de la diorite. La technique de l'anisotropie de la susceptibilite magnetique, fournissant l'intensite et l'orientation de la fabrique des mineraux magnetiques de la roche, a permis d'acceder a la fabrique interne des plutons, reflet de leur mise en place. Les donnees structurales mettent en evidence deux stades majeurs: (i) mise en place du granite de toro, a l'etat magmatique, le long d'un plan moyennement pente vers l'ouest et selon une direction ouest-est et, (ii) mise en place de la diorite a l'etat magmatique, accompagnee d'hybrides et d'enclaves d'encaissant, lors d'un cisaillement dextre submeridien d'echelle regionale. Enfin, un episode plus tardif de cisaillement dextre n30 echarpe la bordure nord-ouest du complexe de toro. Ainsi, le granite s'est mis en place dans une croute deja fortement structurees et ductile. Il est ensuite poinconne par la diorite qui ramonne l'encaissant et emporte du magma hybride. Les deux signatures structurales, reflet de deux cinematiques differentes mais rapprochees dans le temps, sont reunies dans un meme modele, qui combine decrochement et transpression ou transtension, expression de la tectonique cisaillante nord-sud dextre caracteristique des temps fini-panafricains
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Pinet, Nicolas. "Un exemple de grand décrochement actif en contexte de subduction oblique : la faille philippine dans sa partie septentrionale. Étude régionale (NW Luzon) : thématique et modélisation analogique." Nice, 1990. http://www.theses.fr/1990NICE4404.
Full textAbstract:
L'ile de Luzon appartient à la ceinture mobile philippine qui marque la frontière de plaques Eurasie mer des Philippines. La convergence NW-SE entre les plaques est absorbée pour une partie par des subductions de convergence opposée (le long de la fosse des Philippines et de la fosse de Manille) et par un grand décrochement senestre actif, la faille Philippine. Les données structurales sur la pointe nord de l'ile de Luzon montrent que des mouvements décrochant importants sont encore présents. Cette constatation amène à s'interroger sur la géométrie du passage entre le dispositif en collision sur Taiwan et le dispositif associant subduction et décrochement sur subduction sur l'ile de Luzon. Afin d'étudier le mécanisme de découplage de la convergence lithosphérique, une série d'expériences analogiques ont été réalisées. Elles permettent de voir l'influence des paramètres rhéologique et géométrique
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Busson, Jean. "Caractérisation et modélisation numérique des transferts gravitaires de la plate-forme au bassin en contexte carbonate." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0406/document.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie les contrôles des processus gravitaires transférant la production carbonatée des plateformes vers les bassins. Ces travaux consistent en 1) une synthèse géologique de la sédimentation gravitaire dans les systèmes carbonatés et une typologie des configurations favorables pour le transfert distal de la production grossière 2) une méthodologie de modélisation numérique innovante combinant la modélisation stratigraphique forward et le calcul de la stratigraphie mécanique. Elle évalue les mécanismes d’instabilités au cours de l’évolution d’un système. Ces travaux s’appuient sur deux cas d’analogues Plio-Quaternaire: La pente occidentale sous-le-vent du Great Bahama Bank (GBB) et le système d’Exuma Sound/San Salvador, qui constitue une voie exceptionnelle de transport distal de sables carbonatés vers la plaine abyssale. Une caractérisation commune des processus de transferts gravitaires a été établie pour ces deux zones. Des essais œdométriques et de cisaillement triaxial ont été conduits pour obtenir les paramètres géomécaniques des sédiments. La méthodologie de modélisation numérique a été appliquée à un transect 2D de la pente occidentale du GBB sur l’intervalle 1,7-0 Ma. Elle précise le mécanisme de progradation de la marge sous-le-vent, liée au développement de prismes marginaux cimentés de bas-niveaux. La modélisation de la stratigraphie mécanique souligne le contrôle des instabilités gravitaires par la géométrie des dépôts et les surpressions de fluides. Celles-ci se développent sous l’effet des charges piézométriques transitoires dans la plate-forme émergée, favorisant la déstabilisation de la marge de la plate-forme<br>This PhD thesis focuses on the controls of the gravitational processes transferring the carbonate production of the platform towards the basins. This work consists in 1) a geological synthesis of the gravity-driven sedimentation in carbonate systems and a typology of favorable configurations for the distal transfer of coarse material 2) an innovative numerical modeling workflow combining the forward stratigraphic modeling and the computation of the mechanical stratigraphy. It estimates the instability mechanisms during the evolution of the system. This work is based on two Plio-Quaternary analog cases: The Great Bahama Bank (GBB) Western leeward slope and the Exuma Sound/San Salvador deep basin and major canyon system, which constitutes an exceptional conduit of distal transport of carbonate sands to the abyssal plain. A common characterization of gravitational transfer processes was established for these two zones. Oedometer and triaxial tests were conducted for the determination of geomechanical parameters of the sediments. The numerical modeling workflow was applied to a 2D transect of the western slope of the GBB over the 1.7-0 Ma interval. It precises the progradation mechanism of the leeward margin related to the development of marginal cemented lowstand wedges. The modeling of the mechanical stratigraphy underlines the control of the gravitational instabilities by the geometry of the platform and fluid overpressures. The latter develop under the effect of transient piezometric head in the emerged platform, promoting the destabilization of the platform margin
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Auzende, Anne Line. "Evolution des microstructures des serpentinites en contexte convergent : effet du degré de métamorphisme et de la déformation." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00825144.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente une approche pluridisciplinaire (pétrologie, spectroscopie Raman et MET) de l'évolution des microstructures des serpentinites avec les conditions métamorphiques et la déformation afin de préciser leur comportement en contexte de convergence. Expérimentalement, les différentes variétés de serpentines se compriment de façon régulière jusqu'à 10 GPa à température ambiante. L'augmentation de pression est principalement ajustée par réduction de l'espace interfoliaire. Les liaisons hydrogène liant les feuillets ne sont pas renforcées avec la pression. L'analyse d'échantillons de serpentinites de HP-BT provenant de Cuba et des Alpes a confirmé que l'antigorite est la variété stable à haute pression. Les microstructures de ce minéral varient avec le degré métamorphique. Les antigorites de haut degré, au delà du faciès des schistes bleus, ne présentent pas le désordre polysomatique intracristallin qui caractérise les antigorites de bas degré. Une second étape de mise en ordre des microstructures est proposée sous les conditions éclogitiques par l'élimination des défauts microstructuraux. Mais les serpentinites étant très sensibles à toute déformation rétromorphique, cette mise en ordre n'a pu être observée que sous des conditions de préservation exceptionnelle (Cuba) et n'a pas été confirmée dans les échantillons alpins. Dans les serpentinite alpines, la déformation se manifeste à bas degré métamorphique (transition SV-SB) par des structures cassantes à l'échelle du cristal. Sous des conditions PT plus sévères, la déformation est accommodée principalement par des phénomènes de dissolution recristallisation qui semblent persister jusqu'aux stades éclogitiques. Les défauts plans observés dans les antigorites suggèrent aussi une contribution à la déformation par glissement des feuillets le long des plans (001).
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Bernardy, de Sigoyer Julia de. "Mécanismes d'exhumation des roches de haute pression basse température en contexte de convergence continentale (Tso Morari, NO Himalaya)." Lyon 1, 1998. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00877529.
Full textAbstract:
Au travers de l'étude pétrologique, géochronologique et structurale du dôme éclogitique du Tso Morari (E-Ladakh, Himalaya), les processus d'exhumation des roches de HP-BT sont discutés. La découverte d'éclogites à glaucophane, de métasédiments à jadéite-chloritoïde et de métagranites éclogitisés, implique la subduction du dôme du Tso Morari à plus de 70 km de profondeur (20 ± 3 kbar ; 580 ± 50°C). Son exhumation s'accompagne d'une décompression quasi-isothermale jusqu'à 40-30 km. Puis elle est associée à une augmentation de température (630 ± 30°C), et s'achève dans le faciès des Schistes Verts. Les unités adjacentes au dôme du Tso Morari sont peu métarmorphiques (faciès Schistes Verts ) et de nature différente. La chimie des basaltes montre une origine d'avant arc pour l'ophiolite de Nidar et d'OIB pour les unités de Drakkarpo et Ribil ; les roches basiques du Tso Morari sont au contraire des tholéiites continentales. L'origine indienne du Tso Morari est confirmée par les âges des orthogneisses à 458-457 Ma en Sm/Nd et Rb/Sr. La subduction de la marge indienne, est datée à 60-55 Ma par U-Pb et Lu-Hf. L'exhumation débute rapidement (≥ 4mm. An-1) entre 55 ± 7 Ma (Sm-Nd sur Grt-Gln-RT) et 48-45 Ma (Rb/Sr et 39Ar/40Ar sur des métapélites rétromorphosées), en contexte de subduction. L'exhumation se poursuit plus lentement (≈ 2 mm. An-1) de 48-45 Ma à 30 ± 1 Ma (âges 39Ar/40Ar sur micas), en contexte de collisions. Les structures (D1-D2), liées à l'extrusion verticale du dôme, sont indépendantes de celles des unités adjacentes. La transition entre D1, témoin d'un raccourcissement horizontal, et de D3 associé à du raccourcissement vertical , passe par un régime de déformation en constriction (D2). Les changements pétrologiques, structuraux et géochronologiques sont corrélés à des changements de géométrie à l'échelle des plaques. L'exhumation du Tso Morari débute par extrusion verticale à travers le coin mantéllique serpentinisé, en contexte de subduction continentale oblique. Puis le dôme est exhumé plus lentement à travers la croûte, à la faveur du sous-plaquage du cristallin du Haut Himalaya sous le Tso Morari, provoquant un épaississement crustal important, en contexte de collision. A partir de cette évolution, defférents modèles d'exhymations sont discutés
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Côté-Roberge, Myriam, and Myriam Côté-Roberge. "Contexte tectonométamorphique du nord-ouest du Complexe de Laguiche, sous-province d'Opinaca, Eeyou Itschee Baie-James." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34575.
Full textAbstract:
La Sous-province d’Opinaca, située dans le craton du Supérieur, est un important bassin néoarchéen de sédiments métamorphisés. Les modèles tectoniques disponibles pour la formation puis l’évolution de l’Opinaca sont variés, allant du prisme accrétionnel au bassin d’arrière-arc. L’étude tectonométamorphique proposée permet de définir le parcours prograde de la région et ainsi discriminer les modèles probables, chacun impliquant une progression du métamorphisme distincte. Dans le nord-ouest de la Sous-province d’Opinaca, des isogrades tracés à partir de minéraux indicateurs du métamorphisme soulignent une progression du faciès des schistes verts dans le nord-ouest au faciès supérieur des amphibolites au sud-est. L’étude de la chimie minérale des minéraux métamorphiques révèle une homogénéisation généralisée des zonations chimiques. Les relations texturales observées dans le secteur au nord de l’Opinaca et une modélisation de l’équilibre des phases indiquent un chemin P-T-t en sens horaire avec un segment en décompresson de 6 à 4 kbar, à ~ 600 °C. Dans la partie sud du secteur d’étude, le chemin PTt est caractérisé par une décompression isothermique suparsolidus de 9 à 5 kbar, à ~ 800 °C, L’âge de la sédimentation est définie par les populations de zircons détritiques et le recoupement d’intrusifs felsiques entre 2712 Ma et >2690 Ma selon les secteurs. La géochronologie U-Pb sur des monazites indiquent deux pics de métamorphisme, à ~ 2670 et ~ 2645 Ma. La datation des grenats avec le système Lu-Hf indique que la croissance du grenat correspond à la plus jeune génération de monazite, circa 2645 Ma. La première génération de monazite est interprétée comme liée à un événement métamorphique de basse pression n’impliquant pas la croissance de grenat. Ces résultats permettent de proposer pour l’évolution du bassin d’Opinaca un polymétamorphisme dans un environnement géodynamique d’inversion tectonique d’un basin. Après la sédimentation, un premier épisode métamorphisme de haute température affecte le bassin en extension vers 2670 Ma. Vers 2645 Ma, la fermeture du bassin et l’épaississement crustal provoque un deuxième épisode de métamorphisme, de type barrovien, caractérisé par une décompression isothermale possiblement aidée par un certain degré d’extrusion ductile<br>La Sous-province d’Opinaca, située dans le craton du Supérieur, est un important bassin néoarchéen de sédiments métamorphisés. Les modèles tectoniques disponibles pour la formation puis l’évolution de l’Opinaca sont variés, allant du prisme accrétionnel au bassin d’arrière-arc. L’étude tectonométamorphique proposée permet de définir le parcours prograde de la région et ainsi discriminer les modèles probables, chacun impliquant une progression du métamorphisme distincte. Dans le nord-ouest de la Sous-province d’Opinaca, des isogrades tracés à partir de minéraux indicateurs du métamorphisme soulignent une progression du faciès des schistes verts dans le nord-ouest au faciès supérieur des amphibolites au sud-est. L’étude de la chimie minérale des minéraux métamorphiques révèle une homogénéisation généralisée des zonations chimiques. Les relations texturales observées dans le secteur au nord de l’Opinaca et une modélisation de l’équilibre des phases indiquent un chemin P-T-t en sens horaire avec un segment en décompresson de 6 à 4 kbar, à ~ 600 °C. Dans la partie sud du secteur d’étude, le chemin PTt est caractérisé par une décompression isothermique suparsolidus de 9 à 5 kbar, à ~ 800 °C, L’âge de la sédimentation est définie par les populations de zircons détritiques et le recoupement d’intrusifs felsiques entre 2712 Ma et >2690 Ma selon les secteurs. La géochronologie U-Pb sur des monazites indiquent deux pics de métamorphisme, à ~ 2670 et ~ 2645 Ma. La datation des grenats avec le système Lu-Hf indique que la croissance du grenat correspond à la plus jeune génération de monazite, circa 2645 Ma. La première génération de monazite est interprétée comme liée à un événement métamorphique de basse pression n’impliquant pas la croissance de grenat. Ces résultats permettent de proposer pour l’évolution du bassin d’Opinaca un polymétamorphisme dans un environnement géodynamique d’inversion tectonique d’un basin. Après la sédimentation, un premier épisode métamorphisme de haute température affecte le bassin en extension vers 2670 Ma. Vers 2645 Ma, la fermeture du bassin et l’épaississement crustal provoque un deuxième épisode de métamorphisme, de type barrovien, caractérisé par une décompression isothermale possiblement aidée par un certain degré d’extrusion ductile<br>The Opinaca Subprovince, in the Superior craton, is an important Neoarchean metamorphosed sediments basin. Various models are proposed to explain the formation and evolution of the Opinaca, ranging from accretional prism to back-arc basin. The proposed tectonometamorphic study allows the determination of the prograde evolution of the basin and hence the selection of the most probable regional model, each being characterized by contrasting styles of metamorphic progression. In the north-western Opinaca Subprovince, isograds traced from index minerals highlight a progression from greenschist facies in the north-west to upper amphibolites facies in the south-east. The chemistry of metamorphic minerals shows a global homogenisation of growth zonation. In the northernmost Opinaca Subprovince, textural relations and phase equilibrium modelling indicate a clockwise PTt path with an isothermal decompression segment from 6 to 4 kbar at ~ 600 °C. In the southern part of the study region, the clockwise PTt path is characterized by stronger, suprasolidus isothermal decompression from 9 to 5 kbar at ~ 800 °C. We constrain deposition of the Opinaca greywacke from 2712 to 2690 Ma with the youngest detrital zircon population and crosscutting felsic intrusions. U-Pb monazite geochronology indicates two pulses of metamorphism, at ~2670 and ~ 2645 Ma. Lu-Hf dating of garnet supported by textural analysis and trace element mineral chemistry indicates that garnet growth is coeval with the younger population of monazite, circa 2645 Ma. The first generation of monazite around 2670 Ma is thus interpreted as a low-pressure metamorphic event that did not involve garnet growth. These results point towards a polymetamorphic evolution for the Opinaca Subprovince consistent with the tectonic inversion of a rift-like basin. Clastic sedimentation between 2712 to 2690 Ma in a magmatically active, rift-like basin was followed by regional low-P metamorphism at 2670 Ma. The onset of crustal shortening and thickening in the basin by 2645 Ma resulted in Barrovian-type metamorphism, and involved isothermal decompression that could have been accommodated by some degree of ductile extrusion.<br>The Opinaca Subprovince, in the Superior craton, is an important Neoarchean metamorphosed sediments basin. Various models are proposed to explain the formation and evolution of the Opinaca, ranging from accretional prism to back-arc basin. The proposed tectonometamorphic study allows the determination of the prograde evolution of the basin and hence the selection of the most probable regional model, each being characterized by contrasting styles of metamorphic progression. In the north-western Opinaca Subprovince, isograds traced from index minerals highlight a progression from greenschist facies in the north-west to upper amphibolites facies in the south-east. The chemistry of metamorphic minerals shows a global homogenisation of growth zonation. In the northernmost Opinaca Subprovince, textural relations and phase equilibrium modelling indicate a clockwise PTt path with an isothermal decompression segment from 6 to 4 kbar at ~ 600 °C. In the southern part of the study region, the clockwise PTt path is characterized by stronger, suprasolidus isothermal decompression from 9 to 5 kbar at ~ 800 °C. We constrain deposition of the Opinaca greywacke from 2712 to 2690 Ma with the youngest detrital zircon population and crosscutting felsic intrusions. U-Pb monazite geochronology indicates two pulses of metamorphism, at ~2670 and ~ 2645 Ma. Lu-Hf dating of garnet supported by textural analysis and trace element mineral chemistry indicates that garnet growth is coeval with the younger population of monazite, circa 2645 Ma. The first generation of monazite around 2670 Ma is thus interpreted as a low-pressure metamorphic event that did not involve garnet growth. These results point towards a polymetamorphic evolution for the Opinaca Subprovince consistent with the tectonic inversion of a rift-like basin. Clastic sedimentation between 2712 to 2690 Ma in a magmatically active, rift-like basin was followed by regional low-P metamorphism at 2670 Ma. The onset of crustal shortening and thickening in the basin by 2645 Ma resulted in Barrovian-type metamorphism, and involved isothermal decompression that could have been accommodated by some degree of ductile extrusion.
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Grisoul, Philippe. "L'analyse des minerais et des minéralisations par spectrométrie de fluorescence X portable : étude des biais induits par les contextes géologiques, gitologiques et minéralogiques : applications aux méthodes de prospection et d'exploitation." Grenoble 1, 1988. http://www.theses.fr/1988GRE10017.
Full text
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Boussen, Salma. "Evolution de haldes plombo-zincifères dans le nord de la Tunisie : l'exemple d’un contexte carbonaté." Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/ad96cbba-472a-4fa9-9f24-0c964a2b1273/blobholder:0/2010LIMO4034.pdf.
Full textAbstract:
Au nord de la Tunisie, d’importantes quantités de rejets miniers fins, non consolidés, riches en éléments potentiellement toxiques (EPT) (jusqu’à 46900 mg/kg de Pb et 49501 mg/kg de Zn), ont été abandonnés à l’air libre sans aucun aménagement. Du fait des particularités du climat méditerranéen, ils sont le siège d’une altération climatique et de l’érosion hydrique et éolienne. Dans les sols agricoles avoisinant, les teneurs en Pb et Zn sont élevées atteignant respectivement 12488 mg/kg et 3485 mg/kg tandis qu’elles atteignent 47800 mg/kg en Pb et 5767 mg/kg en Zn dans les sédiments de l’oued à proximité des haldes. Dans un contexte carbonaté et sous un climat méditerranéen, le risque lié aux haldes est particulier mais la dispersion des fines particules sous l’action du vent et à l’érosion hydrique par le cours d’eau durant les périodes hivernales fortement pluvieuses engendre un fort enrichissement en EPT. L’évaluation de la mobilité potentielle et effective des EPT a révélé d’une part que de faibles proportions de ces ETP sont biodisponibles et que d’autre part, les blés cultivés à proximité des haldes montrent de faibles facteurs de bioaccumulation (sauf au niveau des racines) et de transfert de ces éléments vers les parties aériennes et les grains<br>In Northern Tunisia, mining exploitation left tailings as big heaps rich in Potentially Toxic Elements (PTE) with values up to 46900 mg/kg for Pb and 49501 mg/kg for Zn. These wastes are stored in uncontrolled and untreated deposits and exposed to Aeolian erosion and run-off processes due to specificities of Mediterranean climates. The PTE contents in the surrounding soils generally devoted to cereal cultivation are as high as 12488 mg/kg for Pb and 3485 mg/kg for Zn. The contents in sediments downstream are also high, in the range of 47800 mg/kg for Pb and 5767 mg/kg for Zn. In Mediterranean and carbonate rich context, the main risk of mining activities is the dispersion of tailings particles by prevalent winds and by tailing erosion by the means of streams and during heavy raining seasons. Aassessment by chemical extractions of the potential mobility in the tailings, soils and sediments shows low PTE proportions easily released. The evaluation of the biodisponibility of the PTE reveals that the wheat excluder plants have low bioaccumulation and transfer factor
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Ferret, Yann. "Morphodynamique de dunes sous-marines en contexte de plate-forme mégatidale (Manche orientale) : approche multi-échelles spatio-temporelles." Rouen, 2011. http://www.theses.fr/2011ROUES028.
Full textAbstract:
Au large de Dieppe, sous l’action d’une marée mégatidale et de la houle, les fonds marins sablo-graveleux sont modelés de dunes et de bancs sableux, et caractérisés par un gradient hydro-morpho-sédimentaire. Des analyses multivariées ont montré que la granulométrie et le disponible sédimentaire sont les facteurs principaux de contrôle de la morphologie et de la dynamique des dunes. Sur une période de 56 ans, des levés bathymétriques répétés montrent un ralentissement des vitesses de migration des dunes lorsque la période d’observation s’allonge, ce qui témoigne d’une oscillation importante et fréquente des déplacements des dunes. Des calculs de flux charriés en granulométrie étendue montrent qu’une houle, même faible, peut inverser le transport sédimentaire résiduel et augmenter les quantités de sédiments transportées. Des mesures de sismique THR permettent de visualiser des discontinuités pentées (0,5- 4°) qui constituent le maître-litage des dunes et dont la périodicité de formation est similaire à celles observées à partir des analyses en ondelettes réalisées sur les chroniques de marée et de houle de la zone d’étude, et sur une chronique d’indice NAO. Ces discontinuités sont interprétées comme des surfaces érosives dues à une inversion temporaire de migration des dunes, provoquée par des évènements de tempêtes exceptionnelles. Leur mise en place semble oblitérer plusieurs discontinuités formées précédemment pendant des épisodes de houles plus faibles. Les fluctuations climatiques à moyen terme qui contrôlent la variabilité des évènements de tempête sont présentées comme étant le facteur principal influençant la dynamique des dunes sur le long terme<br>Submarine dune dynamics is studied in the context of a macrotidal continental shelf subjected to the swell action. Off Dieppe, the gravelly-sand seabed is moulded by dunes and sand banks, and characterized by gradients in hydrodynamics, morphologies and sediment grain-size, which are studied according to various spatial and temporal scales. Multivaried analysis showed that the sediment grain-size and sediment availability are the main controlling factors of the morphology and the dynamics of the dunes. Over a 56-year period, repeated bathymetric surveys show a decrease in dune migration rates when observation periods are longer, implying a significant and frequent oscillation of dune displacements. Sediment flux calculations (bedload, non-uniform sediment) show that waves, even weak, can reverse residual sedimentary transport direction and increase the amount of transported sediments. VHR seismic measurements make it possible to visualize dune internal architecture. 0. 5 to 4 ° dipping discontinuities constitute the dune master-bedding and their periodicity of formation is estimated to be similar to those observed from the wavelet analysis carried out on the chronicles of tide and wave time-series recorded in the study area, and on a NAO index chronicle. Preserved discontinuities are interpreted as erosive surfaces due to a temporary inversion of dune migration, caused by exceptional storm events. Their formation seems to obliterate several discontinuities formed previously during weaker wave events. The medium term climatic fluctuations, which control the variability of the storm events, are presented as being the main factor influencing dune dynamics on the long term
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Morin, Julien. "The Jurassic evolution of the Tian Shan region (Central Asia) : geodynamic context and paleogeographic consequences." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1B030.
Full textAbstract:
La région intracontinentale du Tian Shan (Asie Centrale) est une zone clé pour comprendre l’évolution long terme des continents en général et de l’Asie en particulier. Si son évolution géodynamique paléozoïque et cénozoïque est assez bien comprise et caractérisée par une succession d’orogénèses, son histoire Mésozoïque reste quant à elle assez mal contrainte. Le Jurassique est une période particulière au sein de ce contexte globalement compressif. En effet, à la fin du Trias l’Eurasie était largement entourée par des zones de subductions conduisant à de l’extension au Jurassique inférieur – moyen au sein du domaine Caspien/Turan à l’ouest et à de l’extension Jurassique – Crétacé au sein des domaines Sibérie – Mongol à l’est. Néanmoins, l’évolution paléogéographique et cinématique Jurassique de la région du Tian Shan, correspondant probablement à une zone de relais entre ces deux domaines dominés par de l’extension, sont encore mal comprises. Pour ce faire, nous avons mené des analyses sédimentaires sur différents bassins associés à la chaîne du Tian Shan et compilé les différentes données disponibles afin de caractériser l’évolution des environnements de dépôts et des conditions climatiques au cours du temps. En parallèle, nous avons effectué des études géomorphologiques et compilé les données de thermochronologie basse température pour reconstruire l’évolution paléotopographique de la région du Tian Shan. Durant le Jurassique inférieur - début du Jurassique moyen, l’évolution topographique du Tian Shan était dominée par l’aplanissement progressif d’un relief Paléozoïque supérieur à Mésozoïque inférieur, localement réactivé par des évènements tectoniques éphémères. La sédimentation, dans les bassins bordants la chaîne et dans les bassins intra- montagneux était caractérisée par des dépôts alluviaux à lacustres déposés dans des conditions humides. Durant cette période, la région du Tian Shan était dominée par de la tectonique compressive à décrochante. A l’ouest, le Sinémurien – Pliensbachien marque le début de la sédimentation dans le bassin de Yarkand-Fergana. A cette période, une activité tectonique le long de la faille de Talas Fergana/Karatau conduisit à l’ouverture du bassin de Yarkand-Fergana sous forme d’hémi-graben. L’extension, et donc l’ouverture du bassin, a persisté durant le Jurassique moyen. Ces épisodes de déformations et leurs chronologies ne peuvent pas être liés à la collision du bloc de Qiangtang, mais peuvent être associés à l’extension induite par la subduction de la Néo-Téthys affectant les domaines Caspien/Turan à l’ouest. Nous proposons que le champ de contrainte extensif induit par la zone de subduction de la Néo-Tethys ait également joué un rôle majeur en contrôlant l’évolution topographique et cinématique tardi Jurassique inférieur – moyen de la région du Tian Shan. Pendant la période tardi Jurassique moyen – Jurassique supérieur, peu d’indices de déformations existent dans le Tian Shan mais également dans les domaines Caspien –Turan. Nous proposons que la période de la fin du Jurassique moyen – début du Jurassique supérieur corresponde à une période de relative quiescence tectonique. Enfin, la transition Jurassique – Crétacé est marquée par une réactivation tectonique conduisant à l’inversion du bassin de Yarkand-Fergana et à la création de relief localisé dans la chaine du Tian Shan<br>The strongly intracontinental Tian Shan region, in Central Asia represents a key area to understand the long term evolution of continents in general and Asia in particular. If its Paleozoic and Cenozoic geodynamics are well understood and characterized by a succession of orogenesis driven by accretion of continental blocks, its Mesozoic evolution remains poorly constrained. Within this largely compressive geodynamic setting, the Jurassic period corresponds to a peculiar time span dominated by widespread extension within the Caspian – Turan domain to the west and within the Siberian/Mongolian domain to the east. However, the Jurassic paleogeographic and kinematic evolution of the probable relay zone corresponding to the Tian Shan region is yet to be fully understood. To do so, we conducted sedimentological analyses within several basins associated to the Tian Shan Range and compiled previously published sedimentological data in order to characterize the evolution of the depositional environments through time as well as to document climate conditions. In parallel, we conducted geomorphological analyses and compiled both detrital geochronology and low - temperature thermochronology data to describe the paleotopographical evolution of the Tian Shan area, especially constraining the location and the timing of relief building in the range. During the Early to early Middle Jurassic, the topographic evolution of the Tian Shan Range was dominated by progressive planation of late Paleozoic to early Mesozoic relief, locally interrupted by short-lived tectonic uplift. Throughout the region, contemporaneous sedimentation was characterized by alluvial to lacustrine strata deposited under humid conditions. During this period, recurrent limited deformation events associated with strike slip and compressive tectonics occurred. To the west of the Tian Shan, the Early Jurassic Sinemurian (?) – Pliensbachian marks the onset of sedimentation, at least in the northern Yarkand-Fergana Basin. At that time, renewed activity along the Talas- Fergana/Karatau fault led to the opening of the Yarkand-Fergana Basin as a half-graben. Continuous opening of this basin occurred during the late Early – Middle Jurassic. These episodes of deformation and their timing cannot be related to the far-field effects of the Qiangtang collision but could instead, be associated to the coeval subduction-related extension affecting the Caspian – Turan domains to the west of the Tian Shan area. We propose that this extensional stress-field, induced by the Neo-Tethys subduction, played a major role in driving the late Early to early Middle Jurassic tectonic and topographic evolution of the Tian Shan region. During the late Middle to early Late Jurassic, few evidences of deformation exist in the Tian Shan or within the Caspian – Turan domains. We propose that the late Middle – early Late Jurassic corresponded to a period of relative tectonic quiescence in the area. Finally, the Late Jurassic – Early Cretaceous transition was marked by a tectonic reactivation leading to the inversion of the Yarkand – Fergana Basin and to localized relief building in the Tian Shan