Dissertations / Theses on the topic 'Pétrographie et géochimie sédimentaire'

L'intérêt présenté par les terrains précambriens du Massif Armoricain été reconnu, cependant l'accent a le plus souvent été mis sur l'aspect magmatique ou structural de ces formations, en particulier dans le domaine domnonéen. l'étude des sédiments antérieurs au Paléozoique régional armoricain et désignés sous le nom de Briovérien, a par contre été longtemps négligée, en raison sans doute d eleur apparente monotonie. La reconstitution des environnements sédimentaires au P rotérozoique est possible à condition d'intégrer les données pétrographiques et géochimiques qui constituent de bons marqueurs des évènements tectoniques contemporains du dépôt. Les études pétrographiques et géochimiques (éléments majeurs, traces et terres rares) permettent de différencier deux ensembles : l'un . en Bretagne Occidentale situé dans un contexte passif, et l'autre en Bretagne septentrionale nettement lié à un site tectonique actif (arc insulaire continentol ou marge active). De plus au sein de ces formationsseptentrionales, certaines hétérogénéités sont apparues, reflètant la diversité des zones d'alimentation. L'interprétation des conditions de dépôt des sédiments briovériens de Bretagne Occidentale permet de restreindre leur environnement à un domaine depente et/ou de plaine abyssale. L'étude de la succession des faciès en Bretagne Nord montre un certain nombre d'associations qui peuvent être rattachées à celles des environnements turbiditiques avec cependant certaines particularités (absence de dépôts de cone interne, abondance des termes gréseux, organisation très faiblement radiale). Les données acquises, jointes aux données magmatiques, structurales et radiochronologiques permettent de penser que la genèse des bassins est dirèctement liée à des phénomènes de subduction ayant entrai né des processus d 'ouverture/fermeture entre 650 M.A et 530 M.A.

IDans la région de Dabakala située au Nord-Est de la Côte d’Ivoire, la croûte birimienne de l’Afrique de l’Ouest comporte trois séries volcano-Sédimentaires, toutes orientées NNE-SSW: celle de la Haute Comoé à l’est, celles du Haut-N’Zi et de Fettêkro à l’ouest. Elles constituent l’encaissant d’importants massifs granitiques datés à 2,1 Ga, l'ensemble formant une ride granitique bordée par deux sillons volcano-Sédimentaires.Les données pétrographiques et géochimiques montrent que les volcanites présentent des variations de composition continues de basalte à rhyolite. Les métabasites, subalcalins à alcalins montrent une source de type lherzolite à spinelle, avec une possible contamination crustale. Leur environnement de mise en place serait un contexte de subduction. Les andésites montrent une affinité avec les arcs insulaires continentaux matures, suggérant un modèle de subduction avec délamination crustale. Les volcanites acides, également mises en place dans un contexte d’arc volcanique, terminent la lignée calco-Alcaline.Les plutonites de la région de Dabakala, comprenant des massifs de pegmatite, granite, granodiorite, diorite, tonalite et trondhjémite, sont liées à des arcs volcaniques et caractérisent un magmatisme calco-Alcalin de marge active. Les métasédiments se reportent quant à eux dans le champ des arcs insulaires continentaux.Au plan structural, la région de Dabakala présente des directions de fractures majeures orientées N-S à NNE-SSW senestres pour la plupart (les plus anciennes), N90° à N100° dextres (les plus récentes), NW-SE dextres ou senestres. Une structure significative, de direction N075° à N080° est identifiée pour la première fois: la faille de Sarala (FSr). La carte structurale du prospect aurifère de Bobosso indique globalement un fort développement des linéaments NNE-SSW recoupés par des linéaments NW-SE. Les premiers dessinent une mégastructure de premier ordre dénommée Zone Tectonique de Bobosso (ZTB), abritant plusieurs structures secondaires avec des lentilles minéralisées.Concernant la minéralisation aurifère, le prospect de Bobosso dans la série de la Haute-Comoé présente une déformation polyphasée avec une déformation cassante à l’origine de la formation de plusieurs générations de veines de quartz. La minéralisation aurifère présente un contrôle structural principalement marqué par les filons de quartz liés à la mise en place d’intrusions dans les basaltes et les andésites. Il existe deux types de minéralisations: une disséminée et l’autre filonienne. Cette distribution bimodale de l’or a été également mise en évidence dans les gisements de la ceinture Ashanti au Ghana et dans plusieurs gisements aurifères mondialement connus.La minéralisation disséminée serait syngénétique, d'après l’existence de teneurs élevées dans les sections de sondages sans aucun filon de quartz. La minéralisation filonienne est évidemment épigénétique. Les teneurs les plus élevées ont été obtenues dans les zones de sondages montrant la présence de lentilles, veines et filons de quartz, calcite ± tourmaline ± sulfures. La paragenèse métallifère est essentiellement constituée de pyrite, mais également de pyrrhotite, chalcopyrite et d’arsénopyrite, avec présence de magnétite et d’hématite. L'or n’est jamais visible à l’oeil nu, même dans les sections de forage présentant les plus fortes teneurs.Nous pouvons retenir une principale phase de minéralisation dans le prospect aurifère. Elle est de type hydrothermal et liée à la mise en place de granitoïdes dans les métasédiments et les volcanites lors de la fermeture des bassins à la fin de l’orogenèse éburnéenne. La minéralisation filonienne montre de plus fortes teneurs en Or
In Dabakala region located in the northeastern part of Côte d'Ivoire, the birimian crust of West Africa displays three volcano-Sedimentary series: the Upper Comoé serie to the east, and the Upper N'Zi and Fettêkro series to the west. These three volcano-Sedimentary series are NNE-SSW oriented and enclose an important granitic mass dated to 2.1 Ga; thus constituting a granitic ridge bordered by two volcano-Sedimentary trenches.Petrographic and geochemical data show that these pyroclastic rocks have basalts, andesites, andesite basalts, dacites, rhyolites and rhyodacites compositions. Metabasites are generally subalkaline to peralkaline and show their source composition between those of N- MORB and E- MORB. Fettêkro serie basalts, with La / Yb values between 1.43 to 1.83 and La values between 2.21 to 5.6, are close to average of Nauru basalts and belts’ mafic. Their magmatic source would be spinel lherzolite type, with probably possible crustal contamination in an environment of implementing intra -Oceanic environment with building oceanic plateaus. Andesites show an affinity to continental and mature island arcs basalts, corresponding to a subduction model with crustal delamination. Acid volcanics are implemented in a volcanic arcs context and follow a calc-Alkaline suite.The plutonic rocks of the Dabakala region are composed to pegmatite, alkali and natural granite, granodiorite, diorite and gabbro. These rocks correspond to syn-Collisional volcanic arc plutonites, and are probably related to a calc-Alkaline magmatism of active margins. Metasediments generally defer in the field of continental island arcs.Structurally, the Dabakala region has major fractures directions oriented NS to NNE-SSW sinistral for most (older), N90° to N100° dextral (latest), NW-SE to NNW-SSE dextral or sinistral. A significant structure, oriented N075° to N080° is identified for the first time: the Sarala fault (FSr). The structural map of the Bobosso gold prospect generally indicates a strong development of NNE-SSW lineaments cut by NW-SE lineaments. The first ones draw a first order megastructure called Bobosso Tectonic Zone (ZTB), containing multiple secondary structures or mineralized lenses.Concerning gold mineralization, the Bobosso prospect (Upper-Comoé serie) has a polyphase deformation with brittle deformation as manifested in several ways. The latter is the cause of the formation of several generations of quartz veins. Gold mineralization presents mainly a structural control by quartz veins, related to the development of intrusions in basalts and andesites.. Two types of mineralization may be mentioned: disseminated and vein. This bimodal distribution of gold has also been highlighted in the Ashanti belt deposits in Ghana and several gold deposits known worldwide.Disseminated mineralization is syngenetic and relies on the existence of high grade in sections of surveys without quartz vein. The vein mineralization is evidently epigenetic. The highest grades were obtained in sections showing the presence of lenses, veins and quartz veins, tourmaline ± calcite ± sulfides. The metalliferous paragenesis consists essentially of pyrite, but pyrrhotite, chalcopyrite and arsenopyrite with presence of magnetite and hematite. Gold is not visible, even in the drill sections with the highest grades.We retain two main phases of mineralization in the Bobosso gold prospect: 1) a first phase (SEDEX type) occurred while opening rear arc basins. It occurs mainly in the metasediments and 2) a second phase (hydrothermal) related to the implementation of various granitoids in the metasediments and volcanics when closing pools at the end of the eburnean orogeny. Vein mineralization shows higher grades of gold

Le Bassin Carbonifère Central des Asturies montre que les charbons ont été formés dans un marécage avec un faciès riche en vitrinite, une teneur en soufre et en cendres faible, un niveau phréatique haut et un climat humide. Le rang du charbon, la réflectance de la vitrinite et la teneur en matières volatiles montrent une tendance N-S qui peut être corrélée avec les paléotempératures calculées. Ces données suggèrent l'influence de deux gradients thermiques. L'évolution des macéraux fut observée dans les résidus solides. METAGAZ-1D fut utilisé pour simuler la production des hydrocarbures. Le Bassin Sabinas - Piedras Negras montre une diminution du flux de chaleur mesuré. Les épaisseurs des dépôts déterminés suggèrent une évolution d'avant-pays pendant le Crétacé tardif et le début du Paléocène. L'histoire thermique simulée indiquerait une anomalie qui est liée aux corps intrusifs. Les horsts localisés dans la partie est paraissent avoir contrôlé la sédimentation et ont diminué les quantités des dépôts. La génération des hydrocarbures fut provoquée par l'enfouissement, et l'anomalie thermique n'a pas induit une augmentation de la production des hydrocarbures
The Central Asturian Coal Basin shows that the coals have been formed in a swamp environment with a vitrinite-rich facies, a lower sulfur and ash contents, a high water table and a wet climate. The coal rank, vitrinite reflectance and volatile matter content indicate a N-S trend which is correlated with the calculated paleotemperatures. These data suggest the influence of two thermal gradient. The maceral evolution was observed in the solid residues. METAGAZ-1D was used to simulate the hydrocarbon production. The Sabinas - Piedras Negras Basin shows a measured heat flux decrease. The determined thickness of the deposits indicates a foreland evolution during the Later Cretaceous and Early Paleocene. The simulated thermal history would indicate a thermal anomaly which is linked to the intrusive bodies. The horsts placed toward the east appear to have controlled the sedimentation and diminished the quantities of the deposits. The hydrocarbon generation was provoked by burial, and the thermal anomaly did not induce an increase in the hydrocarbon production

On distingue deux méga ensembles : les formations dabakaliennes et birrimiennes. Les formations dabakaliennes sont caractérisées par une énergique déformation pénétrative, synchrone d'un métamorphisme largement instauré dans le faciès amphibolite mais devenant rétrograde sous le joug de l'orogénèse éburnéenne. Les formations birrimiennes, dont l'étude, beaucoup plus complète, d'ordre stratigraphique, pétrographique, minéralogique, et géochimique, permet la propositin d'un schéma d'évolution, géodynamique du birrimien

La série pelagique d'age maastrichtien du bassin basco-cantabrique est constituée d'une sédimentation continue a alternances marno-calcaires. Sur les coupes de Sopelana et Zumaya, I'occurrence de transformations diagénétiques sur les porteurs magnétiques pose la question de la préservation de l'enregistrement géochimique primaire sur la fraction carbonatée. L'organisation de la série sous forme d'ensembles marneux et d'unités à alternances marno-calcaires est générée par un forçage eustatique au 3eme ordre. L'étude de la stratonomie et du rappcrt argile/carbonate nous a permis d'identifier les cortèges sédimentaires. A haute résolution, le forçage climatique des rythmes sédimentaires est appréhendé par les contrastes en CaCO3 dans les couplets, qui marquent les modulations de la saisonnalité et permettent de construire un découpage de la série en cycles de 100 ka et 400 ka pilotés par l'excentricité. Pour caractériser les enregistrements géochimiques des faciès marneux et calcaires, des protocoles d. E dissolutions chimiques et tests de validation ont été réalisés qui ont permis d'étudier la sélectivité des analyses pour la mesure des éléments traces. La courbe d'évolution des isotopes du carbone exprime les crises biologiques et variations de productivité du Maastrichtien. Celle-ci, combinée aux variations des teneurs en manganèse, se corrèle favorablement au forçage eustatique. La diagenèse n'affecte donc pas la lecture des événements majeurs pour ces marqueurs. A haute résolution stratigraphique, la diagenèse différentielle entre bancs calcaires et interbancs marneux altère l'enregistrement des isotopes de l'oxygène et des éléments traces. Celle-ci se manifeste par la cimentation/recristallisation d'éléments carbonatés dans les calcaires et une dissolution partielle dans les marnes. Le signal géochimique résultant de la diagenèse entre banc et interbanc modifie l'amplitude et/ou le motif originel et peut aller jusqu'à l'oblitérer totalement selon les traceurs.

La diversité des roches utilisées au cours du Mésolithique et du Néolithique sur le Massif armoricain a engendré la mise sur pied par les populations de différents modes de gestion du débitage et des produits. Cette dissemblance de traitement est fortement influencée par la position des affleurements géologiques et la complexité des caractères structuraux et mécaniques des roches. Elle concoure alors à l'entretien des systèmes culturels régionaux (Retzien et Téviécien) et sous-régionaux (faciès stylistiques) du Mésolithique final. La majeure partie des roches travaillées est importée à moins de vingt kilomètres. En raison de l'explosion des réseaux économiques, l'exploitation des matériaux autres que le silex devient anecdotique au Néolithique. En Bretagne, le Villeneuve-Saint-Germain est marqué par une forte importation de silex provenant des marges orientales du Massif armoricain. Dans les Pays de la Loire, les roches locales de bonnes fabriques occupent toujours une place de choix dans l'industrie. Dès la seconde phase du Néolithique moyen, les roches allochtones ne sont plus destinées à l'usage commun, suite l'arrivée de produits en roches tenaces et à forte valeur ajoutée. Le débitage commun est alors marqué par une forte production d'éclats en roches locales, d'où la restriction des territoires d'exploitation qui s'exprime fortement au Néolithique récent.

Les skarns à tungstène de Longobucco sont encaissés dans la série grésopélitique et volcanosédimentaire de Bocchigliero à proximite du batholite Silan hercynien. Trois types de substrats supportent la minéralisation: des marbres calcitiques, des roches basiques et des schistes faiblement calcareux. Les skarns sur marbre présentent deux zones centimétriques: Une à wollastonite (rétromorphosée en quartz et calcite), et une à hédenbergite et une zone métrique à grossulaire-idocrase; fluorine, apatite, quartz se développent successivement sur la zonation; chlorite, calcite et sulfures cristallisant à la fin du processus sans relations chronologiques précises entre eux. Les autres types de substrats ont des reliques du stade primaire à pyroxène et grenat, les phases d'altérations tardives sont peu développées, sauf, une importante séricitisation. Dans tous les cas, le dépôt majeur de la scheelite est associé au développement des minéraux silicates primaires. L'étude géochimique des trois substrats montre l'apport prédominant de W Sn Cu Zn Mn P F, le comportement des autres éléments est fonction du substrat. La composition chimique des minéraux et des roches montre l'action d'un fluide de composition chimique identique pour les trois substrats. L'étude des isotopes stables des carbonates et des terres rares (roche totale et minéraux séparés) montrent le mélange de deux fluides d'origine différente avec un contenu en REE très bas et un fractionnement des LREE par rapport aux HREE. Sept types de granites ont été reconnus, cartographiés et étudiés. Deux faciès seulement sont cogénétiques, leurs relations s'expliquent par un modèle de cristallisation fractionnée. Ces deux faciès à biotite-muscovite et à muscovite-grenat (Mn) situes à proximité des skarns ont un enrichissement inhabituel en Nb, Sn, Be, Mn, Li caractéristique des granites très évolués et porteurs de minéralisations à Sn-W. Leur association est proposée comme guide de prospection pour la bordure du batholite Silan.

La zone Manitou-Louvem, à minéralisations de sulfures massifs, comporte une série volcanique sous-marine (laves, pyroclastites et siIls) appartenant, pour l'essentiel, à la formation de Val d'Or. A la base, des basaltes à amphiboles et boules d'épidote dérivent, par faible fusion partielle, d'une source mantellique enrichie en éléments hygromagmaphiles légers. Vient ensuite l'intime association de laves intermédiaires et felsiques, de pyroclastites grossières généralement felsiques et monogéniques, et de filon-couches hypovolcaniques de diorite. Toutes ces roches sont comagmatiques, et liées aux basaltes de la base. Les filon-couches font la transition entre la diorite de Bourlamaque qui noyaute le complexe volcanique central de Val d'Or, et le volcanisme effusif. Le cachet géochimique est calcoalcalin, mais les tendances d'évolution (cristallisation fractionnée anhydre) sont tholéiitiques : elles varient selon la stratigraphie, par évolution des modalités de fractionnement et appauvrissement de la source mantellique. Au sommet, la formation de Héva, avec des basaltes évolués hyperalumineux d'affinité tholéiitique plus franche, marque le retour progressif au volcanisme abyssal, après celui d'arc insulaire (formation de Val d'Or) : ils proviennent d'un centre éruptif et d'une lignée d'évolution différents. Un modèle de bassin marginal permettrait de concilier tous ces caractères et pourrait expliquer la contradiction tholéiitique. calcoalcalÎn, qui mériterait une étude détaillée. La minéralogie est issue des altérations et métamorphismes successifs, que l'on caractérise grâce à une étude précise de minéraux secondaires: spi!itisation, métasomatoses liées ou non aux minéralisations, métamorphisme régional. Celui-ci est du faciès des schistes verts (zone à biotite). Les problèmes d'interprétation pour la minéralogie des " roches vertes" (termes abusivement banalisé) sont examinés en détail. L'auteur estime que la prospection minière devrait tirer profit de telles études, qu'elle devrait intégrer à ses méthodes comme un élément supplémentaire de reconnaissance des milieux minéralisés par opposition aux zones stériles.

L’atoll de Mururoa est constitué d’une couverture sédimentaire reposant sur un édifice volcanique dont l’activité a cessé au Miocène moyen (11 MA. ) La transition entre ces deux ensembles est représentée par des formations mixtes volcano-sédementaires renfermant des éléments basaltiques et carbonatés. Les zones de transition examinées se répartissent en quatre groupes selon la profondeur actuelle du toit du volcan. Chacun d'eux se caractérise par une évolution sédimentaire étroitement dépendante de la morphologie et de l’état d’altération du relief volcanique. 1-Les formations de transition périphériques « profondes » renferment des traces d’activité volcanique synsédimentaire et des minéralisations hydrothermales. Elles se sont développées simultanément avec l’édification finale du volcan (11MA). 2-Les formations de transition périphériques « intermédiaires » se sont formées peu de temps après la mise en place de l’édifice sur un support encore thermiquement actif marquant la base des séries volcano-sédimentaires. 3-Les formations de transition périphériques « superficielles » sont postérieures à toutes activités volcanique et hydrothermale. Elles se sont développées sur un substrat érodé et altéré. 4-Les formations de transition centrales sont très peu développées voire absentes, et se sont formées avant l’enfouissement complet du pointement volcanique. Elles correspondent aux zones de transition les plus récentes observées à Mururoa. Le développement des formations de transition en surface du soubassement basaltique est diachrone. Il s’est initié il y a 11MA et a cessé avec l’enfouissement par subsidence et érosion du volcan. Durant ce laps de temps, les principales caractéristiques dia génétiques des formations de transition ont été induites par la paléo morphologie insulaire. C’est notamment le cas de la différenciation des deux ensembles calcique et dolomique que l’on retrouve de façon généralisée dans les zones de transition. Une approximation tenant compte d’une subsidence moyenne de 1. 5 mm/an de l’édifice indique une différence d’âge voisine de 200000 ans entre les dépôts périphériques du secteur NE et les dépôts au sommet du volcan lors de l’enfouissement de celui-ci. L’évolution sédimentaire et dia génétique des formations de transition a donc probablement été rapide comparée à l’âge de l’édifice
Mururoa Atoll comprises a sedimentary cover deposited on a volcanic cone whose activity ceased during the Middle Miocene (11MY). The transition between these two masses is composed of a mixture of marine carbonate and basaltic detritus. It has been subdivided into four units according to the depth of the volcanic basement with respect to the morphology and the alteration of the volcano. 1-The peripheral "deep" transition zone include interbedded volcanic flows an exhibit hydrothermal effects. This facies formed during the edification of the volcano (11 MY). 2- The peripheral "intermediate" transition zone have been deposited shortly after the cessation of volcanic activity but still show some hydrothermal effects, notably at their base. 3- The peripheral "superficial" transition zone post date volcanic and hydrothermal acticity. They have been deposited during the subsequent erosion and alteration of the volcanic edifice. 4- The "central" transition zone is thinly developed or totaly absent. They were deposited during the final phase of burial of the residual volcanic island and are the youngest transitional facies studied at Mururoa. Clearly, the sedimentary properties of each of these four units have been determined mainly by the state of alteration of the residual volcanic relief. Their development on volcanic basement is diachronous. Beginning about 11 MY ago, they ceassed to form when volcanic island, following intense subaerial erosion, was finaly buried under carbonate sediment. During this period, their main diagenetic attritbutes were conditioned also by the morphology of the volcanic edifice. The distinction between limestone and dolomite, typical constituants of the transition zone, is an example. The sedimentary and diagenetic evolution has probably been fairly rapid relative to the total life of the volcano. An approximation of the time involved assumes a subsidence rate of 1,5 mm/year, this indicating a period of about 200000 years for the development of the transition along the NE slope of the atoll until final burial of its residual central culmination

Le bassin triasique de Khemisset se présente en graben oriente NE/SO dans la partie nord de la méseta marocaine. Il est comblé par une puissante série volcano-sédimentaire subdivisée en cinq formations : la formation argileuse inférieure (F. A. I. ), la formation salifère inférieure (F. S. I. ), la formation basaltique (F. B. ), la formation salifère supérieure (F. S. S. ) et la formation argileuse supérieure (F. A. S. ). La sédimentation de la F. A. I. Marquée par l'individualisation d'un secteur axial subsident, caractérisé un système fluviatile empiètant sur une vasière. La F. S. I. , limitée à l'axe du bassin, montre des faciès déposés sous faible tranche d'eau à tranche d'eau intermittente et présentant une zonalité allant des sels potassiques en position centrale jusqu'aux sels argileux localisés dans les parties externes. La F. B. Est constituée par la superposition de coulées basaltiques aériennes et/ou sous-aquatiques liées, vraisemblablement, à un stade précoce de l'ouverture de l'Atlantique. La F. S. S. Est constituée de puissantes couches de sel intercalées de bancs argileux constituant autant de niveaux repères à l'eéchelle du bassin. Par ailleurs, le sel restreint à l'axe du basin passe à des argiles en direction des bordures et son toit est profondément marqué par la dissolution. Enfin, les faciès de la F. A. S. Constituent la transition vers un milieu de plate-forme carbonatée plus ou moins ouvert. La géochimie du brome suggère une origine continentale pour la halite de la base de la F. S. S. Et une origine marine pour celle du sommet des deux formations salifères. La comparaison du bassin de Khemisset avec ceux de Berrechid et de Boufekrane montre bien leur communauté d'origine. Ils présentent tous une évolution vers des conditions de sédimentation potassique vers le sommet de la F. S. I. Et s'intègrent à la périphérie d'un domaine plus vaste relié vers le nord au domaine téthysien (et éventuellement atlantique vers l'est) et fragmenté aujourd'hui par les évènements orogéniques postérieurs.

Les micas et les niobotantalates sont utilisés comme traceurs de l'évolution petrogénétique des granites à métaux rares (GMR) en provenance de plusieurs localités. Ces GMR ne présentent pas le même degré de différenciation mais sont tous caractérisés par un enrichissement en volatils et en métaux rares. Les micas et les niobotantalates dans ces granitoïdes, montrent plusieurs types de variations: 1) du cœur vers la bordure des cristaux (enrichissement en volatils et métaux rares) et 2) depuis les faciès les moins différenciés vers les plus différenciés (cristallisation de micas lithiques, et de manganocolumbite tantalifere). Les zonations discontinues révèlent des étapes intermédiaires de l'évolution. La cristallochimie de ces minéraux, en plus de critères texturaux et géochimiques montrent que les processus magmatiques sont dominants dans la genèse des granites à métaux rares étudiés. On ne peut cependant pas exclure l'intervention de phénomènes métasomatiques. L'étude des micas a permis également de mettre en évidence différents mécanismes impliquant des phases fluides externes au système magmatique (cristallisation sub-solidus, dilution des fluides magmatiques, contamination par l'encaissant métamorphique. . . ). Ces phénomènes sont très développés dans le granite de montebras mais ne semblent pas avoir de rôle déterminant dans les enrichissements en métaux

En bordure meridionale du massif central francais la serie detritique et volcans-sedimentaire permienne du bassin de lodeve montre une zonalite mineralogique secante, a grande echelle sur la lithostratigraphie. Cette zonalite presente, au-dessus d'une zone peu ou pas transformee, des horizons profonds feldspathises (de bas en haut: zone mixte a feldspath-k et albite, zone a albite seule zone a albite et analcime. Age infraliasique. L'albitisation donc sodification triasique pourrait jouer le role de preconcentrateur pour la formation des mineralisations uraniferes

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
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

Ce travail exploite une partie du materiel recolte lors des campagnes biocal (1985), biogeocal (1987) et calsub (1989). Ces dernieres se sont deroulees dans le bassin des loyaute, entre la nouvelle caledonie et les iles loyaute. Les sediments actuels et quaternaires du bassin des loyaute sont surtout composes de boue hemipelagique et de sables bioclastiques. Les compositions mineralogiques et chimiques (mg, mn, sr, k, fe, ni, al et ca) de la fraction carbonatee des sediments carottes ont ete determinees. Les variations des proportions de l'aragonite et des calcites faiblement et fortement magnesiennes dependent principalement du biofacies. Aucune indice de diagenese (cimentation, remplacement, dissolution) n'a ete decele dans les quelques metres de sediments carottes. La biocorrosion et la degradation de la matiere organique favorisent la desagregation des bioclastes et la micritisation des sediments. L'enchainement de la calcite fortement magnesienne, de l'aragonite et de la calcite faiblement magnesienne, du sommet au pied des pentes illustre une sedimentation differentielle des particules carbonatees. Une multitude de petits epandages bioclastiques s'etalent au pied de la pente neocaledonienne. Cette sedimentation aboutit a des segregations granulometriques et mineralogiques. Au centre du bassin, la phase carbonatee presente une pollution chimique en mg, k, fe, ni et mn. Celle-ci est due essentiellement aux apports terrigenes issus de l'alteration des massifs ultrabasiques de la nouvelle-caledonie

Le gisement de skarn à scheelite de Fumade se situe dans la Série Noire, série sédimentaire du Cambrien inférieur, sur le versant septentrional de la Montagne Noire, à proximité du massif granitique du Sidobre. Ce gisement a été reconnu en sondage par la SNEA(P), il montre une association étroite entre la minéralisation en tungstène et un complexe granitique évolué. La mise en place de ces granites sous forme de lames d'épaisseur centimétrique a décamétrique est fortement influencée par la structuration polyphasée du bâti sédimentaire. Deux orientations jouent le rôle du guide au magma : La phase principale PHI-2 dont la schistosité sert de plan de décollement dans lesquels s'injecte le magma et une phase plus tardive PHI-7 d'orientation N100-110 responsable en interférant avec les autres phases, de la formation de dômes qui constituent les points hauts du massif granitique et où viennent se piéger les magmas granitiques les plus évolués et probablement les fluides responsables de la formation des skarns. La suite de l'étude, qui a été effectuée à partir d'un échantillonnage pratiquement exclusivement en sondage, a abouti à la connaissance pétrographique et géochimique (majeurs et traces) des granites ainsi qu'à leur organisation dans le gisement. Le complexe granitique de Fumade est un ensemble composite où ont été reconnus plusieurs types de granites : 1-Un granite à biotite qui correspond au faciès de bordure du massif de Sinobre. 2-Une série de granites à deux micas plus ou moins riches en biotite. 3-une série de granites à grain fin et de granites à grain fin riches en grenat (alm.-spess.). 4-des faciès pegmatitiques (granite miarolitique, miaroles, veines et veinules pegmatitiques, stockscheiders). La position de ces granites n'est pas quelconque. On peut rendre compte de l'organisation des différents faciès par une disposition grossière en "strates" plus ou moins parallèles au toit subhorizontal de l'intrusion. Le granite à biotite est le faciès le plus profond rencontré, puis vers le haut on passe aux granites à deux micas et aux granites à grain fin. Les faciès pegmatitiques se trouvent plutôt dans la partie haute de l'intrusion associés aux granites à grain fin et aux granites à deux micas. Une étude systématique de la composition des micas (biotite, muscovite), des grenats, des apatites et des feldspaths, tente de faire la part des choses entre les phénomènes magmatiques (évolution de la composition des biotites au cours de l'évolution ; transformations de certaines biotites au moment de la mise en place des magmas dans la série sédimentaire ; zonation des grenats), tardi et post magmatiques (générations successives de muscovite). Une comparaison pétrographique et géochimique de ces granites avec ceux du massif de Sinobre, permet de les associer dans une même lignée évolutive calco-alcaline. L'étude de la variation des éléments chimiques de cette lignée magmatique et une tentative de modélisation à partir des coefficients de partage globaux pour les éléments traces, permettent de penser que le processus de différentiation par cristallisation fractionnée, en profondeur est le facteur principal à l'origine des différents granites constitutifs de cette lignée magmatique. La paragénèse responsable de ce fractionnement qui a pu être mise en évidence, comprend vraisemblablement : biotite, hornblende, plagioclase, feldspath potassique, zircon, monazite. Ce processus ne peut, cependant, expliquer totalement les enrichissements en certains éléments, [Fe, Al, Na, Mn, Zn, Nb, Ta, Sn, Hf, F, terres rares lourdes], observés dans les faciès de fin d'évolution. L'interprétation est plus délicate et il est probable que d'autres phénomènes, tels que la démixion de fluides, l'influence de l'encaissant (contamination), le piègeage préférentiel de certains éléments par le grenat (Mn, Fe, Y, terres rares lourdes, Zr, Sc, Zn notamment) viennent perturber la composition chimique des magmas lors de leur mise en place.

Une étude de caractérisation intégrée de pétrographie et géochimie organique a été réalisée dans les bassins de Sabinas et Chihuahua au Nord-Est du Mexique. Ces informations ont permis une modélisation numérique de la formation du gaz en considérant la subsidence thermique des charbons et des shales à gaz. Les objectifs de cette thèse sont les suivants: mise en place d'une méthodologie de caractérisation des roches étudiées ; estimation du potentiel générateur de gaz et sa distribution régionale ; estimation des ressources en gaz méthane. Les analyses effectuées sur l'ensemble des échantillons ont permis de caractériser la roche, les kérogènes, les huiles et les gaz. La méthodologie utilisée permet de croiser les informations pétrographiques et géochimiques pour pouvoir analyser le système pétrolier par modélisation numérique. Les analyses réalisées sont: réflectance% Ro, analyse élémentaire et immédiate, Rock Eval6 ® (Bulk Rock), [delta]13C, [delta]D, (gaz de charbon), microscopie électronique à balayage, analyse d'images, analyse des macéraux et inclusions fluides. Un programme informatique a été construit afin de croiser l'information des analyses des échantillons avec celle des expériences de maturation artificielle en laboratoire. Cette démarche nous à permis d'estimer les ressources en gaz méthane à la fois généré par les charbons et les shales gaz. La méthodologie utilisée pour l'étude des kérogènes et des gaz dans les deux bassins est à notre avis la plus appropriée pour répondre aux objectifs proposés dans ce travail de thèse. Celle-ci permet de caractériser l'évolution thermique des charbons, shales gas (gaz de schiste), et roches mères pétrolières
This comprehensive characterization study was performed using organic petrology and geochemistry conducted in the Sabinas basin and Chihuahua in northern Mexico. This information allowed a numerical modeling of gas formation, considering the thermal subsidence of coal and carbonaceous shales.The objectives of this thesis are: establish a characterization methodology for the studied rocks ; estimate potential gas generator and its regional distribution ; estimate the methane gas resources. For the development of this project, we conducted an intensive campaign representative sampling of coal, carbonaceous shales and coal gas "in situ". For the Sabinas basin were studied 97 samples and 114 samples in the basin of Chihuahua. The analyses carried out that were used on the samples analyzed allowed to characterize the kerogen and gas. The methodology used to cross petrographic and geochemical information to analyze the petroleum system by numerical modeling. Analyses were: Petrographic, reflectance %Ro, elemental analysis and immediate, Rock Eval6 ® (Bulk rock), isotopic analysis, [delta]13C, [delta]D, (coal gas), scanning electron microscopy, image analysis and analysis of macerals fluid inclusions. The analyzes that were used on the samples allowed to characterize the sample, the kerogen and gas. The methodology used to cross petrographic and geochemical information for analyze the oil system by numerical modeling. Analyses were: Petrographic, reflectance% Ro, elemental analysis and immediate, Rock Eval6 ® (Bulk rock), isotopic analysis, d13C, dD, (coal gas), scanning electron microscopy, image analysis and analysis of macerals fluid inclusions. A computer program was constructed to cross the information with the analysis of samples of artificial maturation experiments in the laboratory. This approach allowed estimation of methane gas resources generated by coal and carbonaceous shales. [...] In conclusion, between the two basins studied, the Sabinas basin, generates more gas for industrial exploitation. However, the rocks of the basin of Chihuahua unconventional types (shale gas) show good potential for hydrocarbon generation. The methodology used for the study of kerogen and gas in the two basins is in our opinion the most appropriate to meet the objectives proposed in this thesis. This allows to characterize the thermal evolution of coal, carbonaceous shale (shale gas), coal gas and hydrocarbon source rocks

1) L'ensemble des faciès de l'albien du bassin côtier gabonais (série madiéla) s'inscrit dans deux types de plates-formes se succèdant au cours du madiéla: une plate-forme homoclinale au madiéla inférieur pp puis une plate-forme avec barrière du madiéla inférieur pp au madiéla supérieur. 2) L'analyse géochimique a permis d'affirmer le rôle de Na et K en tant qu'indicateurs de paléosalinite et de montrer que Sr, Mn, Fe et Zn permettent de différencier valablement les milieux de dépôt. Quant à la minéralogie des argiles, elle révèle une paragénèse déjà connue dans les dépôts de l'Atlantique sud. 3) 11 séquences de dépôt sont définies. Elles s'intègrent dans deux cycles sédimentaires de 2ème ordre constitués chacun d'une phase transgressive et d'une phase régressive. La subsidence thermo-tectonique de la marge joue directement ou indirectement un rôle prépondérant dans le contrôle de ces phases. La première phase transgressive est induite par une très forte subsidence de la marge. La première phase régressive correspond à une période de faible subsidence, ou la sédimentation tient le rôle déterminant. L'eustatisme entraîne la deuxième phase transgressive. L'ultime phase régressive du madiéla est induite par une reprise importante de la sédimentation, malgré une reprise importante mais légèrement différée de la subsidence.

L’étude pétrographique, géochimique et minéralogique des intrusions de la région d'Imilchil a permis de définir trois groupes de roches: basique, intermédiaire et acide. Ces roches, qui présentent des caractéristiques géochimiques semblables à celles des séries transitionnelles, dérivent d'un magma parental généré a partir du manteau supérieur enrichi en th, zr et en éléments hygromagmaphiles. L’évolution ultérieure du magma ainsi produit se fait sous le contrôle de la cristallisation fractionnée dans une chambre magmatique située à 10-15 km. Un processus de contamination crustale intervient à un stade tardif dans l'évolution du liquide magmatique. La mise en place finale des intrusions semble s'être effectuées à froid avec un métamorphisme de contact très localise, associe a une activité hydrothermale marquée par des parageneses allant de celles du facies zéolites a celles du facies schistes verts sous des pressions de 1-2 kb

Cette region de la marge iberique n'avait pas fait l'objet d'etude sedimentologique de petrographie sedimentaire et de diagenese. Ce travail d'analyse tres detaillee donne des elements tres nouveaux sur la naissance et l'evolution d'une vaste plate-forme carbonatee, nee vers -92 millions d'annees sous climat tropical, et qui va enregistrer l'evolution du golfe de gascogne et des premiers serrages pyreneens. Une etude de petrographie sedimentaire, d'analyse sequentielle et de diagenese permet de retracer, en synthese, les grands traits d'evolution de cette plate-forme carbonatee, tres proche des plate-formes carbonatees actuelles

La mer Méditerranée (MS) est une mer semi-fermée divisée en deux bassins: le bassin occidental et le bassin oriental. Les deux sites méditerranéens étudiés dans cette thèse sont au nord-ouest de MS et sud-est de France pour la rade de Toulon et à l'est de MS, Liban pour la baie de St-Georges. Les deux sites sont soumis à une forte densité de population le long de la côte et, sont exposés à de nombreuses activités anthropiques (telles que le tourisme, les transports maritimes, l’aquaculture, les rejets d’eaux usées et des activités industrielles) contaminant l’environnement (colonne d’eau, sédiments, biote, etc.) avec différents contaminants tels que les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM). Chaque site est caractérisé par la présence d'un fleuve urbanisé: le Las (France) et le fleuve Beyrouth (Liban). Les sédiments sont considérés comme une source secondaire de contamination en raison des processus biogéochimiques influençant la mobilité des ETMM dans les sédiments. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont (1) d’étudier la contamination des ETMM le long des rivières et dans les deux baies; (2) d'élucider l'influence de la diagenèse précoce sur la mobilité des ETMM; et (3) de caractériser la matière organique sédimentaire dans les deux sites. Pour ces raisons, des sédiments superficiels, des carottes sédimentaires, des eaux superficielles et interstitielles ont été collectés le long des deux rivières et dans les deux sites durant la période 2016-2018. Les échantillons de sédiments et d'eaux ont été analysés pour déterminer leurs principaux paramètres physiques, nutriments, carbone organique (dissous et particulaire) et les éléments majeurs/traces. Les résultats ont montré que les processus de la diagenèse précoce contrôlent fortement la mobilité de la ETMM dans les sédiments. De plus, les résultats ont confirmé que la rade de Toulon est fortement contaminée suite à la deuxième guerre mondiale mais aussi aux activités contemporaines, et que les apports du Las ne contribuent et n’affectent pas de manière significative les sédiments de la baie de Toulon. Quant à la baie de St-Georges, il a été constaté qu’elle est impactée par plusieurs activités (effluents industriels rejetés sans traitement, ruissellement de la zone agricole) transportées par le fleuve Beyrouth et/ou par des apports directs (décharge côtière)
Mediterranean Sea (MS) is a semi-enclosed sea divided into two basins: the Occidental and the Oriental basins. The two studied Mediterranean sites in this thesis are located respectively at N-W of MS and S-E of France for Toulon Bay and at E of MS, Lebanon for St-Georges Bay. They both host high population density especially along the coast and therefore exposed to numerous anthropogenic activities (e.g. tourism, marine transport, aquaculture, wastewater discharge, and industrial activities) contaminating the surrounding environment (water column, sediment, biota …) with different contaminants such as trace metals (TM). In addition, each site is characterized by the presence of an urbanized river: le Las (France) and Beirut River (Lebanon). Sediments are considered as a secondary source of contamination due to biogeochemical processes influencing TM mobility in the sediments. In this context, the objectives of this thesis are (1) to investigate TM contamination along the rivers and in bays; (2) to elucidate the influence of early diagenesis on TM mobility; and (3) to characterize organic matter at both sites. For all the above, superficial sediments, sediment cores, superficial waters and pore waters were collected along the two rivers and at both sites during the period 2016-2018. Sediments and waters samples were analyzed for main physical parameters, nutrients, organic carbon (dissolved and particulate) and major/ trace elements. Results showed that early diagenesis processes strongly control TM mobility in the sediments. In addition, the results confirmed that Toulon bay is strongly contaminated due to the 2nd World War and the present bay activities. The Las River inputs do not contribute and affect significantly the sediments of Toulon Bay. As for St-Georges Bay, we found that it has been impacted by several activities (industrial effluents discharged without treatment, runoff from agricultural zone) transported by Beirut River and/or by direct inputs (coastal landfill)

L'etude porte sur les variations dans le temps - de l'albien au pliocene - et dans l'espace - le long d'une transversale des andes du perou central vers 11 de latitude sud - des caracteres petrographiques et geochimiques (elements majeurs et traces, isotopes de sr, nd et pb) des roches magmatiques intrusives et effusives, essentiellement calco-alcalines, associees a la subduction des plaques oceaniques farallon puis nazca sous la marge occidentale du continent sud-americain, et sur les relations entre ce magmatisme, l'evolution des modalites de la convergence ocean-continent, l'evolution orogenique de la marge continentale et la metallogenese a echelle regionale. Les modifications successives des modalites de la subduction permettent de rendre compte de maniere precise de la distribution dans le temps et l'espace du magmatisme, qui est elle-meme independante des crises tectoniques. Les roches plutoniques de type i et le volcanisme calco-alcalin de l'arc derivent des memes sources mantelliques (manteau non deprime modifie par des fluides extraits de la plaque subduite). Des differences de chimisme indiquent que les histoires crustales des magmas qui donneront roches plutoniques et volcaniques divergent tot et que les plutons ne correspondent pas aux chambres magmatiques ayant alimente les volcans. Depuis l'albien les compositions chimiques et isotopiques des roches magmatiques ont evolue essentiellement (pour un meme stade de differentiation) par une succession plus ou moins monotone de sauts qui sont contemporains des crises tectoniques et son interpretes comme resultant d'une augmentation de la contamination crustale et d'une evolution sous pression de plus en plus forte au stade precoce de differentiation des magmas dans des chambres profondes. La distribution dans le temps et l'espace des gisements metalliques associes a ce magmatisme est interpretee en termes d'interaction entre magmas d'origine mantellique et segments particuliers de la croute continentale

L'objectif principal de ce travail, a été d'étudier les phénomènes qui influencent la variation de la composition de gaz (CH4- CO2- H2S) pendant l'exploitation industrielle, dans le play Florida-Minero du Bloc Pirineo du Basin de Sabinas au Mexique. Entre le Jurassique et le Crétacé, le Basin de Sabinas dans le Nord-est au Mexique, a été un important réservoir de sédiments, formés principalement par des roches siliciclastiques carbonatées, riches en matière organique d'origine marine et continentale (prédominant). Ce bassin est actuellement un important producteur de gaz méthane dans la région, et les roches mères plus importantes, ils sont très matures, produit d'un enfouissement profond, jusqu'aux 8 km. Variations de flux de chaleur importants pendant l'enfouissement, est la raison principale ont été ce pourquoi le bassin produit seulement du gaz sec. Les effets diagénétique, influencent le fonctionnement du système pétrolier, et sont attribués en grande partie à l’up-lift de l'Orogénie Laramide (49 - 24 Ma). Ces effets en relation avec la circulation de fluides sont des produits de réactions de type TSR, lesquels est étudiés en détail dans ce travail. Afin de comprendre mieux, l'évolution géochimique de la formation, la migration et stocké du gaz, et d'évaluer l'histoire diagenética spécifiquement du bloc Pirineo, ce travail est développé, en utilisant de model géochimique (1D, 2D), et géométrique 3D. Pour calibrer les modèles en température et pression, ils ont été utilisés dans conjoint des données géochimiques et géophysiques. Les techniques pour effectuer cette recherche, ont été les micrographies ; optique, électronique de baillage et rayons X, ainsi come le Rock-Eval 6, dC13 gaz, dC13 y dO18 sur les roches. Les résultats de ces analyses, avec la thermométrie et l'spectrométrie Raman, appliqué à des inclusions fluides, ont permis de définir mieux les étapes de migration d'hydrocarbures et la chronologie de la charge des réservoirs. Les modèles géochimiques ont été calibrés en utilisant dans une première étape, le %Ro et le Bottom Hole Temperature (BHT), et dans une seconde étape la pression/température des inclusions fluides, qui représentent les conditions thermodynamiques des fluides au moment de la migration. Ainsi en fonction des résultats obtenus, nous pouvons définir deux hypothèses; - La première sur le cracking primaire du kerógeno sans migration de pétrole avant l'uplift, et - La deuxième, sur le cracking secondaire avec migration de gaz pendant et après l'uplift, ceci pour la roche mère plus importante (La Casita). Ce phénomène d’up-lift, à provoque une érosion calculée, entre 1.2 et 2.2 Km à cette époque, le système des failles, il resté en fonctionnant comme route de migration d'huile, et ceux-ci ont été stockés dans les réservoirs supérieurs, qui par des effets de l'érosion ont disparu. L'utilisation d'un modèle géochimique en 2D, a été déterminante pour impliquer dans la vitesse de sédimentation et ainsi connaître théoriquement le TOC initiale préservé. L'application de une cinétique mixte, pour produire CH4 et CO2, a été possible en appliquant deux cinétiques qui coïncident avec le comportement de la matière organique dans le bassin (TIII, Pepper et Corvi, 1995 ; CO2, IES 1993). Ceci a permis, pouvoir estimer le potentiel pétrolier initial des roches mères et l'évolution du système pétrolier, en particulier pour l'histoire formation et accumulation de l'huile. Après le Crétacé Moyen, l'huile stocke dans la Formation La Casita, a commencé sa transformation en gaz. La fracturation produit dans l’up-lift, il a permis un dégazage de CO2 d'origine magmatique, et ce dans l'ensemble avec la CH4 accumulé, à migre avec une circulation d'eau. Les réservoirs actuels de gaz, sont dans des pièges anticlinaux, en production actuellement. Il convient d'indiquer, que l'existence d'huile dans des inclusions fluides, dans affleurements minéraux de fluorine, dans les alentours à les Failles La Babia et San Marcos, est interprété en accord avec les résultats du modèle, comme huile migrée pendant l’up-lift, pour le cracking primaire d'une autre roche mère, comme la Formation La Peña. L'interprétation de sections séismiques 2D, on utilise dans la construction de modèles géochimiques 1D - 2D et géométrique 3D. Les résultats de ces modèles sont confirmés et sont comparés, avec les données de production. Ces ressources ont permis d'établir une histoire cohérente de la diagénesis pour le Bloc Pirineo. En accord avec les modèles, ils existent réservoirs de gaz non reportés dans anciens études, cette affirmation est soutenus, par les études pétrographiques et géochimiques de 27 échantillons de carottes, pour 4 puits exploratoires, ainsi que 162 échantillons de cuttings de 15 puits. Ce travail montre la combinaison des ressources pétrographiques, géochimiques et géophysiques, pour effectuer la construction d'un modèle intégral de bassin (1D-2D et 3D), en permettant de proposer une reconstruction régionale du système pétrolier. Dans cette étude on observe l'existence de phénomènes de sulfate réduction, qui provoque la transformation des roches réservoirs dans couvertures et vice versa, ainsi que la production de CO2 et H2S, en fonction des interactions eau-roche
History the origin, evolution, migration and stock of hydrocarbons in the Sabinas Basin, (NE Mexico): Implication in the integration to petrography, geochemical and geophysics studies in the numeric models 1D, 2D and 3D. The main objective of this work was to study phenomena that influence the time variation of the composition of gases (CH4-CO2-H2S) during the industrial operation of the gas in the Florida-Minero field of the Pirineo Block, in Sabinas basin in the northeast of Mexico. Among the Latter Jurassic and Latter Cretaceous, the Sabinas basin in the northeastern of Mexico, was an important deposit of sediments formed by mainly mixed siliciclastic and carbonate sediments, rich in organic matter of marine and continental origin (predominant). This basin is now a major producer of methane gas in the region and the most important source rocks show the high maturity on the product of a deep burial reaching up to 8 km. Variations of major heat flow during the burial process were the main reason for why just basin produces only dry gas. The diagenetic effects influence in the operation of oil system and are attributed largely to the up-lift of the Laramide Orogeny (49 - 24 ma). These effects in relation to the circulation of fluids are reaction products of TSR, which are studied in detail in this work. To understand better the geochemical evolution of the formation, migration and storage of gas, and to assess the diagenetic history specifically of the Pirineo block, this work was developed using a geochemical modeling (petroleum system 1D, 2D) and geometric 3D. To calibrate the temperature and pressure were used in geochemical and geophysical data set. The geochemical techniques and observation for this investigation were the microscopes; SEM, DRX, and other techniques; Rock-Eval 6, dC13 gas, dC13 and dO18 on rocks. The results of these tests in conjunction with the observations and estimates of thermometry and Raman spectroscopy, applied to fluid inclusions, allowed defining better the stages of hydrocarbon migration and the chronology of the load of the reservoir rocks. The geochemical models were calibrated using as a first step, the% Ro and the BHT, and a second stage the pressure / temperature of the fluid inclusions, which represents the thermodynamic conditions of the fluids at the time of the migration. So based on the obtained results, we can define two hypotheses; - One on the primary cracking of the kerogen without petroleum migration before the uplift, and - A secondary cracking with gas migration during and after the uplift, this for the most important source rock La Casita. This phenomenon of up-lift bring a calculated erosion, between 1.2 and 2.2 km. To this time, the system of faults remained working like route of oil migration, and these were stored in the upper reservoir, which subsequently effects of erosion disappeared. The use of a geochemical model in 2D, was crucial to infer the sedimentation velocity, and thus to know theoretically initially the TOC preserved. The application of mixed kinetics to produce CH4 and CO2, it was possible to apply two kinetic that match with the behavior of organic matter in the basin (TIII, Pepper and Corvi, 1995; CO2, IES, 1993). This allowed estimating the initial petroleum potential of source rocks and petroleum system evolution, particularly the history of formation and accumulation of the oil and gas. After the Middle Cretaceous, the oil trapped in La Casita formation began its transformation into a gas. Fracturing of the up-lift product allowed a migration of CO2 of magmatic origin and this altogether with the accumulated CH4 migrated with a water circulation. The reservoirs rocks of these gases are found in anticline traps, currently exploited. It should be noted that the existence of oil in fluid inclusions in mineral outcrops of fluorite in the neighborhoods to the La Babia and San Marcos faults, is interpreted according to the model results as oil migrated in primary cracking of other bedrock is La Peña Formation, during the up-lift. The interpretation of 2D seismic sections was used in geochemical models and geometric 3D. The results of these models are confirmed and compared with production data. These resources allowed establishing a coherent history of diagenesis for the Pirineo block. According to the models, there are no reported gas reservoirs in the reports; this affirmation is supported by petrographic and geochemical studies of 27 samples for 4 exploratory wells, as well as 162 samples of cuttings from 15 wells. This research shows the combination of the petrographic, geochemical and geophysical resources, for the construction of a comprehensive model (1D-2D and 3D), allowing to propose a regional reconstruction of the petroleum system. In this study we observed the existence of sulfate phenomena reduction, causing the transformation of the rocks-store in stamps and vice versa, as well as the production of CO2 and H2S, based on water-rock interactions
El objetivo principal de este trabajo, fue el estudiar los fenómenos que influyen, sobre la variación con el tiempo de la composición de gases (CH4-CO2-H2S), durante la explotación industrial del gas, en el campo Florida-Minero, del Bloque Pirineo de la Cuenca de Sabinas en México. Entre el Jurasico Tardío y el Cretácico, la Cuenca de Sabinas en el Noreste de México, fue un importante depósito de sedimentos, formados principalmente por rocas siliclasticas carbonatadas, ricos en materia orgánica de origen marino y continental (predominante). Esta cuenca es actualmente un importante productor de gas metano en la región, y las rocas madres mas importantes, muestran una sobre madurez, producto de un sepultamiento profundo que alcanzo hasta los 8 km. Variaciones de flujo de calor importantes durante el enterramiento fueron la razón principal por lo que la cuenca produce solamente gas seco. Los efectos diagenéticos influyen en el funcionamiento del sistema petrolero y son atribuidos en gran parte al up-lift de la Orogenia Laramide (49 – 24 Ma). Estos efectos en relación con la circulación de fluidos son productos de reacciones de tipo TSR, los cuales son estudiados en detalle en este trabajo. Con el fin de comprender mejor, la evolución geoquímica de la formación, migración y almacenado del gas, y de evaluar la historia diagenética específicamente del bloque Pirineo, este trabajo se desarrollo, utilizando un modelado geoquímico (1D, 2D), y geométrico 3D. Para calibrar los modelos en temperatura y presión se utilizaron en conjunto datos geoquímicos y geofísicos. Los técnicas geoquímicas y de observación para realizar esta investigación fueron las microscopias; óptica, electrónica de barrido y rayos X, así como el análisis Rock-Eval 6, dC13 gas, dC13 y dO18 sobre las rocas. Los resultados de estos análisis en conjunto con las observaciones y estimaciones de la termometría y espectrometría Raman, aplicado a inclusiones fluidas, permitieron definir mejor las etapas de migración de hidrocarburos y la cronología de la carga de los almacenes. Los modelos geoquímicos fueron calibrados utilizando en una primera etapa, el %Ro y el BHT, y en una segunda etapa la presión/temperatura de las inclusiones fluidas, que representan las condiciones termodinámicas de los fluidos en el momento de la migración. Así en función de los resultados obtenidos, podemos definir dos hipótesis; - una sobre el cracking primario del kerogeno sin migración de petróleo antes del uplift, y - un cracking secundario con migración de gas durante y después del uplift, esto para la roca madre más importante La Casita. Este fenómeno de up-lift provoco una erosión calculada, entre 1.2 y 2.2 Km. A esta época, el sistema de fallas permaneció funcionando como ruta de migración de aceite, y estos se almacenaron en los reservorios superiores, que posteriormente por efectos de la erosión desaparecieron. La utilización de un modelo geoquímico en 2D, fue determinante para inferir en la velocidad de sedimentación y así conocer teóricamente el TOC inicial preservado. La aplicación de una cinética mixta para producir CH4 y CO2, fue posible al aplicar dos cinéticas que coinciden con el comportamiento de la materia orgánica en la cuenca (TIII, Pepper y Corvi, 1995; CO2, IES, 1993). Esto permitió, poder estimar el potencial petrolero inicial de las rocas madres y la evolución del sistema petrolero, en particular para la historia de formación y acumulación del aceite. Después del Cretácico Medio, el aceite entrampado en la Formación La Casita comenzó su transformación en gas. La fracturación producto del up-lift permitió un dégazage de CO2 de origen magmático y este en conjunto con el CH4 acumulado migro con una circulación de agua. Los almacenes de estos gases se encuentran en trampas anticlinales, explotados actualmente. Cabe señalar que la existencia de aceite en inclusiones fluidas en afloramientos minerales de fluorita en las cercanías a las fallas La Babia y San Marcos, se interpreta de acuerdo a los resultados del modelo como aceite migrado durante el up-lift, durante el cracking primario de otra roca madre, como la Formación La Peña. La interpretación de secciones sísmicas 2D, se utilizo en la construcción de modelos geoquímicos 1D - 2D y geométrico 3D. Los resultados de estos modelos son confirmados y comparados con los datos de producción. Estos recursos permitieron establecer una historia coherente de la diagénesis para el bloque Pirineo. De acuerdo a los modelos, existen reservorios de gas no reportados en los informes, esta afirmación esta sostenida, por los estudios petrográficos y geoquímicos de 27 muestras de núcleos para 4 pozos exploratorios, así como 162 muestras de esquirlas de 15 pozos. Este trabajo muestra la combinación de los recursos petrográficos, geoquímicos y geofísicos, para realizar la construcción de un modelo integral de cuenca (1D-2D y 3D), permitiendo proponer una reconstrucción regional del sistema petrolero. En este estudio se observo la existencia de fenómenos de sulfato reducción, que provocan la transformación de las rocas almacén en sellos y viceversa, así como la producción de CO2 y H2S, en función de las interacciones agua-roca

Le Nord-Ouest du Massif Central français est constitué de trois domaines : le Plateau d'Aigurande, le Domaine de Boussac et le domaine de la Marche-Guéret. Le plateau d'Aigurande est formé par l'empilement d'unités cristallophylliennes d'histoires tectoniques et métamorphiques différentes. Ces unités sont percées de leucogranites et de granites à biotite westphaliens. La mise en place est synchrone des derniers mouvements tangentiels. Le domaine de Boussac est caractérisé par un magmatisme gabbro-dioritique calco-alcalin à affinité potassique, qui se met en place dans des séries mignatitiques et gneissiques. La mise en place des intrusions est synchrone du métamorphisme majeur, attribué au Dévonien moyen à supérieur. Les massifs gabbro-dioritiques sont affectés par des circulations tardives de fluides qui provoquent des perturbations dans la chimie initiale. Le domaine de la Marche-Guéret est constitué de trois ensembles granitiques. Le granite de Guéret, daté à 356 M. A. , représente un magmatisme alumino-potassique. Dans les granites de la Marche, on distingue un ensemble déformé dont la mise en place est datée aux alentours de 325 M. A. Et un ensemble post-tectonique daté à 300 M. A. Les deux ensembles sont constitués par des leucogranites et des granites à biotite d'origine anatectique
The N-W Franch Massif Central consists of three main structural domains, from North to South : the Plateau d'Aigurande, the Boussac and the Marche-Guéret domains. The Plateau d'Aigurande is made up of four overthrusted units, differing by their metamorphic and tectonic evolutions, and intruded by Westphalien granites. The plutonic activity has taken place during the last thrusting event. The Boussac domain, magmatic rocks display a significant evolution, with a calc-alcaline gabbro-diorite series showing potassic affinity. Gabbro-diorite rocks have intruded migmatitic and gneissic series, during the middle to upper Devonian main metamorphic event. The initial chemical composition have been locally disturbed by late fluids contamination. The Marche-Guéret domain consists in three granitic clusters : the Guéret granites (356 MY) which show alumino-potassic affinitys ; the Marche deformed granites (325 MY) and the Marche post-tectonic granites (300 MY). These last two clusters are made up of leucogranites and biotite granites of anatectic origin

Le Jurassique inférieur est une période marquée par la dislocation du continent unique à laquelle est associée une période de volcanisme intense. L'élévation du niveau marin (transgression liasique) et les fortes pressions partielles en CO2 dans l'atmosphère induisent un contexte de forte productivité primaire et des conditions environnementales favorables à la préservation de la matière organique. Le Toarcien inférieur est ainsi associé à un événement anoxique océanique (OAE) qui se traduit par un point haut sur la courbe à long terme du rapport isotopique du carbone (13C). Toutefois, durant cette période, la dérive positive du 13C est brutalement interrompue par une excursion négative généralisée et de forte amplitude. Actuellement, deux théories s'opposent pour tenter d'expliquer cet accident géochimique. La première fait intervenir des mécanismes locaux de dégradation de la matière organique dans la colonne d'eau qui libérerait une masse importante de CO2 à très faible 13C, CO2 qui est ensuite recyclé dans les carbonates et la matière organique phytoplanctonique marine. La seconde hypothèse fait intervenir un phénomène généralisé (enregistrement mondial) dont l'origine serait la libération massive de carbone isotopiquement allégé au cours d'un épisode de déstabilisation d'hydrates de gaz. L'objectif de ce travail est de trancher sur l'interprétation de cette perturbation isotopique du cycle du carbone et des événements associés à l'échelle du Bassin de Paris et de bassins Ouest-téthysiens. Pour cela, nous avons étudié des sites de contextes sédimentologiques et environnementaux différents depuis des coupes septentrionales où l'anoxie se marque nettement dans la sédimentation jusqu'à des coupes d'Europe méridionale, plus ouvertes vers l'Océan téthysien où l'impact de l'OAE paraît plus discret sur la sédimentation. Nous mettons en évidence un événement unique, synchrone. Malgré des difficultés liées à la corrélation des cadres biostratigraphiques, ces événements s'enregistrent bien au sommet de la biozone à Tenuicostatum – base Falciferum correspondant à la nannozone à C. Superbus. L'amplitude de l'accident du 13C est bien plus forte au Nord (-6‰) qu'au Sud (-3,5‰) de l'Europe. Cette différence semble parallèle à celle de la répartition des teneurs en matière organique. Le lien de cet événement isotopique avec la mise en place des conditions anoxiques semble également dépendre d'une logique paléolatitudinale puisque dans les sites boréaux, l'anoxie définie par des critères sédimentologiques (lamination du sédiment, teneurs en pyrite et en matière organique) et géochimiques (évolution des teneurs en manganèse) précède l'accident isotopique alors que l'inverse s'observe plus au Sud. Nos données indiquent que les séries épicontinentales du Bassin de Paris ont enregistré un flux primaire de carbone isotopiquement négatif qui a affecté de façon homogène toute la colonne d'eau, excluant une origine diagénétique à cet événement. L'enregistrement à haute-résolution permet de mettre en évidence quatre paliers successifs de décroissance du rapport isotopique du carbone comme cela avait été montré pour l'enregistrement isotopique de la matière organique. Nous excluons la co-occurrence de phénomènes liés au recyclage de la matière organique tels qu'expliqués par les modèle de Broecker et de Küspert, puisqu'aucun argument de géochimie organique et moléculaire ne plaide pour des processus de recyclage plus important de la matière organique au cours de cet intervalle. Au contraire, une stratification haline de la colonne d'eau semble se mettre en place à ce niveau. Elle serait due à l'augmentation des apports d'eau douce sur la surface épicontinentale NW européenne. Nos données intégrées à celles de la bibliographie nous conduisent à soutenir un processus de libération de méthane dans l'atmosphère lié à une déstabilisation d'hydrates de gaz, éventuellement renforcée par la méthanogenèse de charbon par intrusion doléritique dans les gisements du Sud du Gondwana. Ces perturbations du cycle du carbone et du rapport isotopique de cet élément dans les différents réservoirs (OAE et accident du 13C) interviennent dans un cadre de grands bouleversements environnementaux qui semblent liés à un à-coup généralisé de l'activité géodynamique (ouverture océanique, volcanisme du Karoo - Ferrar, structuration de la Téthys occidentale, …). Il est difficile d'établir des liens de causalité entre ces événements, faute d'une chronologie suffisamment précise, mais on peut toutefois envisager une déstabilisation d'origine sismo-tectonique des hydrates de gaz dont la localisation du stockage reste inconnue. Les mécanismes de stockage des hydrates de gaz dans le contexte océanique particulier du Toarcien restent à comprendre.

L'amas sulfure massif à pyrrhotite-sphalérite de Douar Lahjar, à 35 km au SW de Marrakech se situe dans une série volcano-sédimentaire viséenne épimétamorphique recoupée par sondages. La série volcanique acide renferme des tufs distaux puis proximaux et des coulées de laves. L’ensemble est traversé par une masse protrusive visqueuse s’émiettant en arrivant sur le fond marin. Le dépôt des sulfures massifs glisse sur un flanc de la protrusion ; il s ‘accompagne d’une altération hydrothermale très poussée de l'encaissement (altérite) et du dépôt de sédiments exhalatifs (chloritites et séricitites). La paragenèse sulfurée inhabituelle renferme de la pyrrhotite presque pure et de la sphalérite pauvre en fer. La chalcopyrite et la galène sont subordonnées. Dans les zones minéralisées la présence de graphite indique que la minéralisation primaire est déposée par des fluides très réducteurs. Les isotopes du soufre montrent que cet élément et les métaux de base sont originaires du substratum

La fréquentation préhistorique des Alpes du Nord nous est connue à travers la découverte de sites livrant des vestiges lithiques et osseux. Une vision plus fine des modalités de pénétration, de circulation intra-massifs et d'exploitation saisonnière du milieu alpin peut être abordée à travers l'étude des matières premières composant la série lithique d'un site, par la détermination de leurs origines.
Dans les sites des Préalpes françaises (depuis le massif des Bornes jusqu'au Dévoluy), le matériau privilégié par les préhistoriques est le silex. Des prospections réalisées dans le cadre de ce travail et antérieurement ont permis de cartographier les ressources en silex régionales et de regrouper plusieurs centaines d'échantillons de référence. Classiquement, ce matériau fait l'objet de caractérisations macroscopiques et pétrographiques. Cependant, ces méthodes ne sont pas toujours discriminantes et certaines sources ou types de silex demeurent difficiles à identifier dans un paysage lithique complexe. C'est pourquoi nous avons tenté d'apporter un nouvel éclairage à la question de la caractérisation du silex au moyen de la géochimie. Nous avons analysé les silex de 30 sources (138 échantillons) et de deux sites archéologiques (27 artefacts) par ICP-AES et ICP-MS, en mode destructif. Les caractérisations élémentaires permettent de distinguer les silex d'étages géologiques différents. Par contre, l'hétérogénéité intra-source constatée limite les possibilités de discrimination univoque des sources appartenant à un même étage géologique, à moins qu'elles ne soient suffisamment éloignées géographiquement. Toutefois, parmi les 22 sources sénoniennes analysées, celle de la Grande-Rivoire, située sur une des voies possibles de pénétration du massif du Vercors et exploitée dès le Mésolithique moyen, présente une signature géochimique spécifique. Plusieurs artefacts lui ont été attribués. Les analyses d'un autre matériau employé durant la Préhistoire, l'obsidienne, mettent en évidence les particularités de la signature géochimique du silex.
Les approches pétrographiques nous ont permis d'établir le schéma d'approvisionnement et l'origine des artefacts en silex de huit sites archéologiques par comparaison avec les échantillons géologiques à notre disposition.
Le matériel archéologique étudié au moyen de la géochimie et par les approches non-destructives a révélé des comportements vis à vis de l'acquisition et de la gestion des silex différents en fonction de la nature des sites, de leur positionnement géographique et de la période considérée. Des zones de contact et des voies de circulation privilégiées ont ainsi été mises en évidence.

En Albanie méridionale, les niveaux carbonatées d'âge Crétacé supérieur - Paléocène situés dans la chaîne plissée d'avant-pays des Albanides représentent le principal réservoir producteur en Méditerranée centrale. Dans ces zones complexes, les risques de destruction de la porosité et de la perméabilité des réservoirs sont accrus en raison de la possibilité de fortes circulations de fluides, de la compaction due aux profondeurs atteintes par le réservoir, des contraintes compressives et aux comportements des failles. Les principaux résultats de cette étude ont montré que la fracturation des niveaux réservoirs a une origine pré-plissement, associée à la flexure de l'avant-pays. La première phase de cimentation enregistrée a une signature météorique, impliquant des circulations de fluides descendantes et le développement d'un bombement précoce dans le Bassin Ionien. Ce fluide, fortement enrichi en strontium, atteste de la présence d'importantes interactions fluide-roche avec les évaporites du Trias localisées au niveau des diapirs. Puis, une augmentation de la contrainte compressive horizontale entraîne la migration de fluide en surpression et le développement d'une fracturation hydraulique. L'amorce des chevauchements se traduit par une augmentation rapide de l'enfouissement tectonique, déterminée par la hausse des températures de précipitation des ciments carbonatés. A ce moment, des circulations de fluides ascendantes ou descendantes, riches en sulfate, sont enregistrés. L'étape finale enregistrée se caractérise par le soulèvement de l'unité de Berati, permettant le développement d'une karstification sélective due à la circulation de fluide météorique.

La formation de la Vaca Muerta, dans le bassin de Neuquén (Argentine), constitue le gisement non conventionnel le plus important d’Argentine. Dès lors, cette formation à la fois roche mère et roche réservoir a suscité un intérêt particulier dans le monde pétrolier afin de comprendre l’architecture des corps sédimentaires et la distribution de la matière organique de ce réservoir. L’étude menée dans le cadre de cette thèse se base sur la sédimentologie, la stratigraphie, la minéralogie et la géochimie dans le but de comprendre la logique de mise en place des systèmes de dépôt et les conditions d’oxygénation du milieu. Le but final de ce travail est de comprendre les conditions de dépôt et de préciser la relation stratigraphique entre les intervalles riches en matière organique et l'évolution du bassin (interactions entre remplissage et déformations/structuration). L’étude de sismique 3D menée dans la partie orientale du bassin a permis de déterminer un système de dépôt dominé par la houle, et montrer l’impact de la tectonique locale sur la géométrie des clinoformes et le contrôle eustatique des séquences sismiques. L’étude de terrain centrée dans un premier temps sur l’anticlinal de Picún Leufú en partie méridionale du bassin puis sur d’autres secteurs le long d’un transect nord-sud de plus de 500 km de long, a permis de mettre en évidence deux grands secteurs ayant évolué distinctement. Un secteur centro-méridional qui évolue pendant l’intervalle Tithonien-Valanginien depuis un environnement de plateforme silicoclastique vers un environnement de rampe mixte; ce secteur est alimenté essentiellement depuis le sud et le transport des sédiments vers le large est assuré par la combinaison entre des courants de dérive littorale, des courants de tempêtes et des courants gravitaires. Le second secteur au nord du bassin correspondant à la zone de Malargüe, et montre un environnement de rampe carbonatée pérenne pendant tout l’intervalle Tithonien-Valanginien. L’analyse et la synthèse stratigraphique des différents secteurs étudiés montrent un signal stratigraphique homogène avec la mise en place de cinq séquences transgressives-régressives dans le bassin pendant l’intervalle Tithonien-Valanginien. L’étude minéralogique et géochimique a permis d'évaluer l’impact du climat sur les terres émergées et par conséquent sur la distribution des sédiments vers le large. La géochimie révèle des conditions oxiques de la colonne d’eau faisant suite à une période initiale euxiniques qui coïncident avec le dépôt des niveaux les plus riches en matière organique. Enfin, la synthèse entre le signal stratigraphique et le signal géochimique montre l’existence de 4 ou 5 intervalles relativement riches en matière organique et préférentiellement localisés dans les cortèges transgressifs
The Vaca Muerta Formation is the principal source rock in the Neuquén Basin (Argentina). It constitutes also the major unconventional play in Argentina. Therefore, the Vaca Muerta formation stirs up large interest in the oil industry to understand the architecture and the organic matter distribution of this reservoir. Our study proposes an integrated approach, using sedimentology, stratigraphy, mineralogy and geochemistry in order to understand the depositional system and the paleoenvironmental conditions. The ultimate goal of this work is to clarify the stratigraphic relationship between organic-rich level and the basin filling. In the eastern part of the Neuquén basin, the study of 3D seismic allowed us to identify a wave-dominated depositional system and assess the role of the local tectonic and the eustatic control through seismic geometry. We carried out extensive field investigation, including logs and sampling, first in the Picún Leufú Anticline (southern part of the basin) and second, on several areas along a N-S trend over 500 km distance. This study allowed to define two major sectors which evolve differently. The first one corresponds to the central and southern part of the basin (from Picún Leufú Anticline to Chos Malal). There, an evolution from a siliciclastic shelf to a mixed ramp setting is observed during the Tithonian-Valanginian interval. Sediments were redistributed along the shoreface by longshore currents and further transported by storm and gravitary currents basinward. The second sector corresponds to Malargüe area (North area). It displays a perennial carbonate ramp during the Tithonian-Valanginian interval. Sequence stratigraphy analysis of all areas shows an homogeneous signal with five transgressive-regressive sequences in the basin. The geochemistry and clay mineralogy indicate the climate role in the evolution of the sedimentary environments. Geochemistry displays a “normal marine” environment with oxic waters and short-lived episodes of euxinia that coincides with the organic-rich levels. Lastly, the integrated approach, connecting stratigraphy end geochemistry shows four to five organic-rich intervals that coincide with the transgressive systems tract

Cette thèse est consacrée à l'étude de l'évolution géodynamique de la chaîne panafricaine au NW de l'Angola, sur la marge occidentale du craton du Congo. Ce segment orogénique, conséquence de la convergence des cratons du São Francisco et du Congo à la fin du Néoprotérozoïque et début du Paléozoïque, peut être subdivisé en un domaine externe plissé et peu métamorphique et un domaine interne formé de roches magmatiques et métamorphiques. Les études structurales, pétrologiques, géochimiques et géochronologiques conduisent à distinguer deux unités principales dans le domaine interne : - l'unité supérieure de gneiss et micaschistes (P-Tmax : 8-12 kbar, 650-680°C) dont la déformation D1 est synchrone de la mise en place des nappes vers l'ENE; - l'unité inférieure dans la partie occidentale constituée de gneiss et migmatites (P-Tmax : 7-9 kbar, 700-750°C) affectés par une déformation polyphasée. L'étude géochronologique démontre l'existence de protolithes granitiques datés à ~2 Ga impliqués dans l'orogénèse pan africaine caractérisée par une histoire polyphasée entre 540 Ma pour le pic du métamorphisme syn-D1 et 480 Ma pour les dernières phases de recristallisation et d'exhumation des roches métamorphiques de haut grade. La synthèse des données permet ainsi de reconstruire précisément les deux chemins P-T-D-t de ces deux unités tectono-métamorphiques et de comparer ce segment panafricain à ceux présents de part et d'autre de l'Atlantique Sud. Ce travail témoigne de la complexité des processus géodynamiques de convergence amenant à l'assemblage du Gondwana impliquant à la fois de larges masses cratoniques et des microplaques intercalées entre ces masses
This thesis is devoted to the study of the geodynamic evolution of the panafrican belt in NW Angola, lying on the western margin of the Congo craton. This orogenic belt, resulting from the late neoproterozoic – early paleozoic convergence of the São Francisco and Congo cratons, can be subdivided into two main domains: 1) an eastern foreland made of folded neoproterozoic sediments and 2) a western hinterland made of magmatic and metamorphic rocks. Our structural, petrological, geochemical and geochronological studies lead to the recognition of two main units within this hinterland : 1) an upper eastern unit made of gneiss and micaschists (P-Tmax : 8-12 kbar, 650-680°C) that preserves D1 deformation structures related to the ENE transport of nappes and 2) a western lower unit made of gneiss and migmatites (P-Tmax : 7-9 kbar, 700-750°C) that were affected by a polyphased deformation. Our geochronological study shows that this belt contains ~2Ga old granites that were involved in a polyphased panafrican evolution between 540 Ma for syn-D1 peak metamorphic conditions and 480 Ma for the last stages of recrystallization and exhumation of high grade rocks. The synthesis of all data leads to a precise reconstruction of P-T-D-t paths in both tectono-metamorphic units and to comparison of this panafrican belt with similar belts distributed on both sides of the Atlantic ocean. This work attests of the complexity of the geodynamic processes resulting in the Gondwana assembly and implying both large cratonic landmasses and intercalated microplates

A l'Est du Bassin de Paris, les carbonates du Dogger présentent habituellement de faibles porosités et perméabilités, en relation notamment avec une intense cimentation sparitique et d'importants phénomènes de pression-solution (stylolitisation). Il existe néanmoins quelques exceptions à cette tendance : des niveaux réservoirs sont recensés au toit de séquences de dépôt réputées émersives. Pour comprendre la répartition des propriétés pétrophysiques du Dogger calcaire, ce travail de thèse basé sur une étude sédimentologique, diagénétique, géochimique et pétrophysique, se propose d'examiner les influences de la diagenèse précoce puis de la diagenèse tardive sur les propriétés réservoirs dans ces carbonates. L'analyse sédimentologique d'un grand nombre de coupes et de 4 forages carottés répartis sur un profil Langres-Nancy révèle 18 faciès attribuables à 5 environnements de dépôts caractéristiques d'un profil de rampe carbonatée. Ces 4 intervalles sont marqués par des producteurs carbonatés et par des morphologies de rampe différents. Les δ18O et δ13C des fragments biogènes et l'évolution des cortèges argileux suggèrent que des changements environnementaux tels que la température, l'humidité et la pCO2 ont, en partie, contrôlé l'existence de ces intervalles bio-sédimentaires. Huit phases minérales mésogénétiques comprenant 3 générations de calcite, de la pyrite, de la silice, 2 générations de dolomite et de la fluorine se sont succédées depuis le Jurassique moyen, réduisant la porosité intergranulaire. En moyenne 70 % du volume de ces ciments sont formés par 2 zones successives de sparites de blocage (Bc1 et Bc2). Leurs signatures isotopiques indiquent des circulations de fluides parents météoriques ou mixtes probablement liées aux émersions du Crétacé inférieur. Les analyses pétrophysiques ont confirmé les faibles porosités et perméabilités générales de l'Est du Bassin de Paris (φ<5% and k<0.5mD). Toutefois, ces analyses pétrophysiques ont mis en exergue la présence de deux niveaux poreux (Niveau Poreux 1 et Niveau Poreux 2) situés dans la partie supérieure du Dogger calcaire. D'une dizaine de mètres d'épaisseur, ces niveaux poreux ont une porosité dépassant 15%. Leur perméabilité est variable, elle est élevée (k=100-700mD) lorsque les niveaux sont macroporeux et correspondent à des grainstones de shoals oolitiques, elle est faible (k=0,1-1mD) lorsque les faciès sont boueux (dépôts de lagon protégé) et dominés par de la microporosité inter-cristalline. L'architecture stratigraphique issue de l'étude sédimentologique permet de supposer que celle-ci a joué un rôle sur le positionnement des niveaux poreux au sommet du Dogger. En effet, le modèle stratigraphique montre la présence d'un écran imperméable marneux positionné latéralement aux calcaires du sommet du Dogger. Cet écran marneux a pu perturber ou empêcher les recharges en eaux météoriques, pouvant expliquer le sous-développement des ciments de blocage dans ces niveaux poreux du sommet du Dogger. L'étude intégrée sédimentologique et diagénétique montre que l'existence des niveaux poreux réservoirs (NP1 et NP2) semble tributaire d'une histoire sédimento-diagénétique particulière qui peut être résumée en 3 actes : (1) lithification et stabilisation minéralogique précoce sous des surfaces d'émersion (SB7 et SB8), rendant le sédiment résistant aux phénomènes de compaction et pression-solution ; (2) faibles recharges météoriques au Crétacé en raison de l'écran latéral formé par les Marnes à Rhynchonelles (Bathonien), empêchant le développement de ciments de blocage dans le sommet du Dogger (3) faibles recharges hydrothermales et cimentations associées durant l'Oligocène. Ces 3 facteurs ne se sont conjugués qu'au niveau de NP1 et de NP2 (niveaux réservoirs), sur une épaisseur cumulée de moins de 20 m, à comparer aux 210 m totalement compactés et/ou cimentés formant le reste du Dogger (niveaux non-réservoirs).

L'étude isotopique (Nd et Sr) de sédiments syn à post orogéniques permet l'identification et la quantification des principales formations géologiques dont l'érosion contribue aux sédiments molassiques. Dans le cas des Alpes, notre étude des molasses tertiaires péri alpines, montre : - l'érosion dominante de sédiments océaniques pendant l'Oligocène, - une période de transition entre 26 et 25 Ma (Oligocène terminal) qui correspond à des changements brutaux pour le bassin molassique, interprétés comme le signe d'événements tectoniques en amont, - l'érosion des socles métamorphisés pendant la phase méso-alpine débute à l'Aquitanien, - la dénudation des zones externes en cours de structuration (phase éo-alpine) débute, au Burdigalien, par l'érosion d'un socle non métamorphique qui contient des granites alcalins tardi-varisques atypiques. Puis, à l'Helvétien, l'érosion atteint le socle métamorphique et les couvertures déplacées. En terme de croissance crustale, l'évolution des compositions isotopiques du Nd montre l'introduction de Nd juvénile, par l'intermédiaire d'un cycle tectono- sédimentaire qui comprend: - la sédimentation océanique mésozoïque. - la sédimentation des flyschs qui témoigne des premiers événements compressifs. - l'expulsion tectonique précoce de nappes formées des sédiments précités. - l'érosion de ces nappes sédimentaires pendant l'Oligocène. Mais l'évolution des compositions isotopiques est aussi le résultat de l'érosion de granites tardi-varisques atypiques par leur valeur en ENd et inconnus jusqu'ici. La variation positive en ENd enregistrée par la molasse teniaire péri-alpine correspond à la fois à des appons juvéniles alpins et hercyniens.

L'application de la methode u-pb sur monocristal de zircon abrase en domaine sedimentaire (bassin d'hornelen, norvege; bassin de songpan-garze, chine; groupe de tasmiyele, siberie) et magmatique (orthogneiss de kaduna, nigeria) permet de retrouver l'origine du materiel detritique ou la source des magmas. Pour le bassin d'hornelen, les sediments proviennent du socle environnant structure lors des evenements svecofenien (1. 45-1. 75 ga) et sveconorvegien (0. 95-1. 25 ga). Un apport a partir de materiel plus ancien (superieur a 2. 3 ga) est egalement identifie et pourrait provenir de la province carelienne (bouclier balte) ou de la marge est du groenland. Les gres du bassin de songpan-garze ont une origine a partir de materiel proterozoique (1. 8-2. 0 ga) et archeen issu du craton sino-coreen et repris lors de l'orogenese caledonienne. Une variation du spectre d'age entre les gres du trias moyen et ceux du trias superieur est reliee a la fermeture du bassin et a l'edification de la chaine des qinling ou a une variation laterale. Les sediments du groupe du tasmiyele ont une origine locale a partir du socle environnant essentiellement forme au cours de la periode 2. 9-3. 1 ga. La datation de materiel intrusif granitique permet de proposer un age archeen pour le depot des sediments (entre 2. 50 et 2. 96 ga). L'orthogneiss de kaduna, mis en place a 3050+/7 ma et gneissifie a 612+/7 ma contient des composants herites d'age archeen ancien (superieur a 3. 56 ga) jusqu'a present non reconnus en afrique de l'ouest

Les grès présentent un intérêt particulier en géologie pétrolière car ils possèdent généralement des gammes de porosité et de perméabilité favorables à la migration, au piégeage et à la récupération des hydrocarbures. Leur caractérisation fait donc l'objet d'études poussées. Ainsi, de nombreux sédimentologues ont analysé en détail une grande variété de systèmes sédimentaires afin de décrire la géométrie des corps gréseux et des barrières de perméabilité, et de caractériser l'organisation interne des faciès sédimentaires. Ces travaux ont conduit à la corrélation des données de puits et à l'élaboration de modèles statistiques prédictifs.
Ces descriptions sédimentologiques ne prennent pas en compte les caractères pétrographiques, minéralogiques ou géochimiques qui permettraient pourtant d'attribuer des causes directes, primaires ou secondaires, aux variations de porosité et de perméabilité rencontrées dans les roches. De plus, depuis quelques années, la diagenèse minérale, souvent à l'origine de ces variations, fait l'objet d'une modélisation déterministe qui s'appuie sur les processus physiques et chimiques mis en œuvre. Des logiciels de plus en plus performants permettent ainsi de réaliser des simulations destinées à proposer des bilans géochimiques variés qu'il est nécessaire de valider par des observations de terrain.
Cette thèse a pour objectif, d'une part, de compléter les études sédimentologiques par l'acquisition et l'analyse de données géochimiques et, d'autre part, de mieux comprendre la diagenèse des grès réservoirs en associant la géochimie à la modélisation numérique.
Deux formations géologiques, analogues de réservoirs exploités, ont servi de support à cette étude : les grès fluviodeltaïques du Ravenscar Group (Jurassique Moyen, côtes du Yorkshire, Royaume-Uni) et les Grès turbiditiques d'Annot (Eocène-Oligocène, Bassin du Sud-Est, France). L'échantillonnage a été réalisé afin d'apprécier la variabilité verticale et latérale de composition à diverses échelles (centimétrique à hectométrique) aussi bien entre faciès sédimentaires qu'au sein d'un même niveau lithostratigraphique.
L'étude géochimique montre que les faciès sont caractérisés par leur gamme de composition chimique ainsi que par leur style de variabilité élémentaire. Elle permet également de mieux comprendre la répartition des minéraux et des éléments au sein de la roche.
Ainsi, dans certains faciès, le tri sédimentaire entre les petits minéraux lourds et le reste de la roche (entrainment sorting) engendre des variations de teneur importantes pour les éléments portés par ces différentes classes de particules détritiques (Zr, Cr, Th, etc. pour les minéraux lourds ; Al, Na, K, etc. pour la fraction élastique). Des caractéristiques chimiques propres à chacune de ces populations de minéraux, valables à une échelle verticale de plusieurs mètres, peuvent alors être définies. Certaines d'entre elles, relatives aux éléments immobiles, permettent d'identifier des variations dans l'alimentation détritique. Une ségrégation s'opère également au sein de la fraction élastique entre les particules les plus grosses, dont la nature dépend de la maturité du grès, et les autres grains lors du dépôt.
Deux transformations diagénétiques majeures, à savoir la kaolinitisation et l'albitisation des feldspaths, sont également à l'origine de la distribution particulière des compositions chimiques de la fraction alumineuse des grès du Ravenscar Group.
Ce dernier point a été utilisé pour tester et valider la modélisation numérique de la diagenèse des grès du Ravenscar Group à l'aide du code numérique DIAPHORE de l'Institut Français du Pétrole. La néoformation de kaolinite apparaît alors possible dans la gamme de température 25-80°C, quel que soit le type d'eau superficielle considéré. La précipitation des argiles est induite par la présence et la circulation d'une eau en déséquilibre avec le réservoir gréseux, entraînant la dissolution successive des feldspaths. L'albitisation des feldspaths plagioclases s'effectue à faible température et dépend assez peu du type d'eau injectée. Enfin, l'albitisation des feldspaths potassiques est plus délicate à réaliser et n'est efficace que pour des eaux marines ou saumâtres à des températures supérieures à 50°C, et circulant dans un réservoir soumis à un gradient de température. Les simulations confirment donc l'importance de la perméabilité et de la circulation des fluides dans la diagenèse des aluminosilicates.
Les variations de composition chimique de la fraction alumineuse des grès du Ravenscar Group sont reproduites dans les simulations. Les conditions nécessaires aux transformations sont particulières mais compatibles avec le contexte géologique des grès étudiés. Les principales transformations diagénétiques, indépendantes, nécessitent alors plusieurs épisodes de circulation d'eau pour rendre compte de la diversité des compositions chimiques et minérales observées.
Les travaux menés dans le cadre de cette thèse laissent à penser que l'on pourrait intégrer plus systématiquement l'approche géochimique dans les études de réservoir.

Le Sud-est de la Côte d'Ivoire connaît depuis un demi-siècle une baisse exponentielle de sa surface forestière, liée à la déforestation et à l'impact du changement climatique. Les précipitations ont régressé de 15% entre 1937 et 2005 et la température de l'air connaît une légère augmentation de 0,08°C/10 ans. Pour comprendre le mécanisme de la recharge des aquifères, montrer l'impact du changement du climat et du couvert végétal sur les eaux et étudier la minéralisation des eaux de fractures du socle, 3 méthodes sont utilisées : la géochimie, la minéralogie et la télédétection. L'étude d'une image Landsat ETM+ a montré que l'aquifère du socle possède des paramètres géométriques favorables à un écoulement d'eau N-S. La minéralisation des nappes diminue d'amont en aval suivie d'une forte acidification des eaux, dues à un phénomène de dilution et de mise en solution du CO2 du sol. Sur le plan géochimique, l'étude révèle que l'enrichissement des nappes en Na+ et Ca2+ par rapport à K+ et Mg2+ est principalement lié à l'hydrolyse de l'albite pour le Na+ et de l'amphibole et de l'épidote pour le Ca2+. L'évolution du couvert végétal, depuis la période tardi-glaciaire, est marquée d'une augmentation de la teneur en 13C des eaux relativement vieilles (15 000 ans B.P) aux eaux récentes (~ 300-100 ans). La même tendance est constatée sur les teneurs en 18O et 2H des eaux du socle, témoignant ainsi des conditions particulièrement froides au début de la période post-glaciaire par rapport à celles d'aujourd'hui. Cette étude a montré que les eaux souterraines captives du socle sous le CT, ont enregistré les conditions paléoclimatiques de la Côte d'Ivoire des 15 000 dernières années.

Le Sud-est de la Côte d’Ivoire connaît depuis un demi-siècle une baisse exponentielle de sa surface forestière, liée à la déforestation et à l’impact du changement climatique. Les précipitations ont régressé de 15% entre 1937 et 2005 et la température de l’air connaît une légère augmentation de 0,08°C/10 ans. Pour comprendre le mécanisme de la recharge des aquifères, montrer l’impact du changement du climat et du couvert végétal sur les eaux et étudier la minéralisation des eaux de fractures du socle, 3 méthodes sont utilisées : la géochimie, la minéralogie et la télédétection. L’étude d’une image Landsat ETM+ a montré que l’aquifère du socle possède des paramètres géométriques favorables à un écoulement d’eau N-S. La minéralisation des nappes diminue d’amont en aval suivie d’une forte acidification des eaux, dues à un phénomène de dilution et de mise en solution du CO2 du sol. Sur le plan géochimique, l’étude révèle que l’enrichissement des nappes en Na+ et Ca2+ par rapport à K+ et Mg2+ est principalement lié à l’hydrolyse de l’albite pour le Na+ et de l’amphibole et de l’épidote pour le Ca2+. L’évolution du couvert végétal, depuis la période tardi-glaciaire, est marquée d’une augmentation de la teneur en 13C des eaux relativement vieilles (15 000 ans B. P) aux eaux récentes (~ 300-100 ans). La même tendance est constatée sur les teneurs en 18O et 2H des eaux du socle, témoignant ainsi des conditions particulièrement froides au début de la période post-glaciaire par rapport à celles d’aujourd’hui. Cette étude a montré que les eaux souterraines captives du socle sous le CT, ont enregistré les conditions paléoclimatiques de la Côte d’Ivoire des 15 000 dernières années
Since a half of century, the forest surface area of the South Ivory Coast has decreased due to deforestation and climate change. The mean rainfall amount has decreased about 15% between 1937 and 2005 and the temperature value slightly evolves about 0. 08°C/10 years. In order to understand the aquifer recharge process, to access the impact of climate and vegetation cover change on the groundwater and to study the origin of bedrock groundwater mineralization, 3 methods have been used: geochemistry, mineralogy and remote sensing. The study of a Landsat ETM+ image has shown that the bedrock aquifer has geometrical parameters which are favourable to N-S flow of groundwater. The groundwater mineralization and pH values decrease from North to South due to dilution process. The geochemistry study has shown that the high content of the Na+ and Ca2+ compared to that of K+ and Mg2+ is mainly due to dissolution of the albite (for the Na+) and of the amphibole and the epidote (for the Ca2+). Concerning the isotopic data, the evolution of vegetation cover is shown in groundwater by the trend in 13C content from old groundwater (residence time of ~ 15 000 a BP) to the recent groundwater (residence times: ~ 300-100 a BP). The δ18O and δ2H values also increase with time from the beginning of the post-glacial period (~ 15 000 a BP) to the present day (< 100 a BP), showing the evolution of the climate from cold to warm conditions. The impact of climate change is mainly visible on the groundwater of the bedrock confined aquifer below the sedimentary basin

Cette thèse contribue à l'étude des transferts de matière dans les zones de cisaillement ductiles. Ce travail est essentiellement basé sur l'étude des variations géochimiques associées à la déformation des granitoiaes. Il a pour but: (I) La caractérisation de l'état de référence , (2) L' étude des variations géochimiques absolues en fonction de l'intensité de déformation finie, (3) L' étude des conditions aux limites du système (système ouvert-fermé changements de volume), , (4) La compréhension des processus de transfert dans les zones de cisa 'II t ( mécanismes de déformation, de transport.;.). 1 emen Dans la première partie, les généralités et la méthodologie propre à cette étude sont développées. La seconde partie présente les résultats observés dans les massifs de l'Aar et du Gothard de la manière suivante: (I) Les zones de cisaillement du granite de Fibbia (massif du Gothard), dé formées dans les conditions du fàciès amphibolite (500-55°°-5 Kb), ne montr ent pas de mobilité géochimique au cours de la déformation. l'Aar), ontrent (2) Les zones de cisaillement de la granodiorite du Grismel (massif de déformées dans les conditions du faciès schiste vert (450°- 3- 3,5 Kb) m des variations chimiques dans les roches fortement déformées te les teneurs en K20, MgO, Rb augmentent et Na20 et CaO, Sr diminuent Iles que . (3) Ces variations sont directement correlées aux modifications minéra logiques associées aux conditions métamorphiques synschisteuses. (4) Les mobilités géoch'imiques, les variations minéralogiques, et le cha progressif de structure des * roches sont parfaitement correlés à l' de déformation finie quelle que soit l'échelle considérée. (5) Les transferts de matière associés à la mylonitisation s'effectuent de isovolumique. Ces différents résultats font l'objet d'une discussion sur les modalités des transferts de matière dans les zones de cisaillement et permettent l'élaboration d'un modèle d'initiation et de propagation des instabilités mécaniques et géochimiques en système fermé .

Les séries sédimentaires, prélevées dans les écosystèmes aquatiques terrestres, constituent des enregistrements ou des archives de l'état d'un système à un instant donné du passé et de son évolution en relation avec la variabilité environnementale naturelle et anthropique. Dans le cadre de cette thèse, l'enregistrement sédimentaire d'un étang piscicole, a été étudié suivant une approche pluridisciplinaire. En particulier, la caractérisation à l'échelle moléculaire et macromoléculaire de la matière organique des sédiments de l'étang de Lansquenet a permis de reconstruire l'histoire de son bassin versant. Basé sur l'utilisation de biomarqueurs et de rapports moléculaires (rapport terrigène/aquatique : TAR(HC), C29/C27(ST), aquatic/macrophyte proxy : Paq, pérylène, syringyle/vanillyle, cinnamyle/vanillyle, acide/aldéhyde des unités syringyles et vanillyle), ce travail a permis d'appréhender, à l'échelle d'un bassin versant, les variations pluriséculaires des sources de la matière organique (terrestre et/ou aquatique, naturelle et/ou anthropique), mais aussi des conditions de dépôt et de préservation, induits par les changements d'usage des sols et les impacts anthropiques. La confrontation de ces résultats avec les données sédimentologiques, minéralogiques et palynologiques a permis de valider la pertinence et la sensibilité de ces biomarqueurs par rapport aux variations environnementales et paléoenvironnementales. Cette étude met ainsi en évidence la succession des usages de ce site depuis un milieu marécageux jusqu'à la création et l'exploitation de l'étang piscicole jalonnée d'épisodes d'assec
The sedimentary series, collected in terrestrial and aquatic ecosystems, constitute records or archives of the state of a system at a given moment of the past and relate its evolution in relation to natural disturbances and anthropogenic pressure. In the following manuscript, the sedimentary record of a fish pond has been studied using a multidisciplinary approach. In particular, the characterization at the molecular and macromolecular scale of the organic matter in sediments of the pond Lansquenet allowed to reconstruct the history of its watershed. On the basis of biomarkers and molecular ratios (terrestrial to aquatic ratio: TAR(HC), C29/C27(ST), aquatic/macrophyte proxy: Paq, perylene, syringyl/vanillyl, cinnamyl/vanillyl, acid/aldehyde of syringyl and vanillyl units), this work has enabled us to understand, at the scale of a watershed, the changes in organic matter origins (terrestrial and/or aquatic, natural and/or anthropogenic) over a period of several centuries. Moreover, the results unraveled the depositional conditions as well as preservation conditions in the sedimentary profile, directly influenced by land use and human activities. The confrontation of organic geochemical data with sedimentological, mineralogical and palynological data was a real benefit and validated the use of a series of organic compounds as relevant and sensitive biomarkers regarding environmental and paleoenvironmental modifications. This study highlighted thus the succession of use of the Lansquenet site from a swampy area to the settlement of a fish pond punctuated by drier periods

L'objectif de ce travail est de quantifier les transferts de matière et les circulations fluides au contact entre des septa carbonatés et des roches magmatiques au cours du métamorphisme de contact dans le massif de Quérigut (Pyrénées, France). Une étude minéralogique et géochimique a été couplée avec une modélisation pétrogénétique afin de spécifier et quantifier les processus géologiques invoqués lors de la formation de skarns.

Les relations géométriques entre les septa carbonatés et les roches granitiques encaissantes ont été contraintes par une étude cartographique détaillée. Le contact est caractérisé par le développement d'un endoskarn et d'un exoskarn du côté granitique et carbonaté respectivement. L'endoskarn consiste en un assemblage à Kfs-Qtz-Cpx-Amp-Pl développé au dépend d'un assemblage à Pl-Amp-Bt-Qtz-Kfs. L'exoskarn montre une évolution minéralogique continue et complexe depuis un assemblage à Cal-Cpx-Amp-Qtz-An vers un assemblage à Grt-Wo/Czo-Cpx-Qtz.
Les résultats sur les isotopes stables (Δ18O et Δ13C) suggèrent que ce système se comporte comme un système fermé vis-à-vis des circulations de fluides externes et des arrivées de matière. Seuls des processus de diffusion apparaissent entre les deux réservoirs à géochimie contrastée avec une infiltration limitée de fluides magmatiques dans les métacarbonates proches du contact. Le métamorphisme de contact entre ces deux types de roche est également associé avec d'importants transferts de matière mais toujours sans échanges chimiques significatifs entre les granitoïdes et les carbonates. Dans les roches magmatiques, les transferts se restreignent à l'endoskarn avec un enrichissement significatif en K2O, Rb, Y, Ce, Nb et Ba. A l'opposé, les transferts de matière dans les septa carbonatés apparaissent sur une distance significativement plus épaisse que l'endoskarn. Une forte diminution des teneurs en CaO, Sr et CO2 (atteignant plus de 80 %) est corrélée à une chute des teneurs en calcite en direction du contact. Les autres éléments chimiques, initialement présents dans le carbonate, se comportent comme des éléments immobiles et sont alors concentrés passivement. La perte de calcite est expliquée par des réactions de décarbonatation et des phénomènes de pression-dissolution. Ces processus sont accompagnés par une forte perte de volume atteignant plus de 80% du volume initial en direction de la zone de contact.
La modélisation thermodynamique suggère des gammes de température entre 460°C et 600°C avec une diminution significative de la composition fluide XCO2 en direction du contact afin de stabiliser des assemblages Grt-Wo/Czo (XCO2 < 0,021). Les relations de phase établies en fonction de la composition chimique (Xcompo) et de la composition fluide (XCO2) sont en parfait accord avec les assemblages minéralogiques observés, confortant l'hypothèse d'une forte perte de calcite dans les septa carbonatés lors de l'épisode de métamorphisme de contact. De plus, ces résultats montrent que les diagrammes de phases XCO2 vs Xcompo établis à température et pression constantes sont des modèles prédictifs adéquats à l'étude de la formation des skarns.

Un modèle couplant les circulations fluides et les transferts de matière et contrôlé par des processus de diffusion et de perte de calcite est proposé pour expliquer les évolutions minéralogiques et géochimiques des septa carbonatés emprisonnés dans les roches granitiques du massif de Quérigut.

Ce travail repose sur (1) une étude de terrain des cumulats lités de l'ophiolite d'Oman, notamment dans plusieurs massifs où cette unité restait largement inexplorée, (2) une étude pétrographique et géochimique (microsonde électronique et LA-ICP-MS) d'environ 700 échantillons et (3) une simulation en laboratoire de la cristallisation de magmas boninitiques en présence d'eau. La cinquantaine de faciès pétrographiques définie, gabbroïques et ultrabasiques, est indispensable pour décrire rigoureusement la croûte profonde omanaise. Cette variété lithologique est révélatrice de la très grande variabilité des paramètres intensifs (P, T°, PH2O ...) et extensifs (composition) lors de la cristallisation des magmas au sein des chambres magmatiques à l'aplomb d'un centre d'expansion océanique. L'orthopyroxène précoce dans les cumulats primitifs (XMg > 80 %) est beaucoup plus commun que ce qui était proposé jusqu'à présent, ce qui remet en cause certaines idées reçues concernant l'origine de l'ophiolite. Je démontre que cette variété lithologique, l'abondance d'orthopyroxène, et d'autres caractéristiques pétrographiques et géochimiques des cumulats d'Oman s'expliquent par le mélange, dans des proportions variables, de deux principaux magmas : un d'affinité tholéiitique issu de la fusion d'une source asthénosphérique " N-MORB ", et un d'affinité andésitique à boninitique issu de la fusion hydratée d'une source lithosphérique déprimée. Ces deux magmas ont circulé dans des chenaux mantelliques (" filons ") avant d'alimenter les chambres. Le rôle de " mélangeur " des chambres magmatiques est ainsi confirmé. La contribution relative de ces deux magmas évolue au cours de l'ascension de diapirs asthénosphériques dans la lithosphère. Des variations abruptes de la pression partielle d'eau sont également indispensables pour rendre compte de l'ensemble de mes observations. Je montre aussi que les failles syn-accrétions, dont l'importance en Oman restait largement sousévaluée, sont un vecteur principal de la pénétration de fluides hydrothermaux jusque dans la croûte profonde en cours de cristallisation. Mon étude me permet également de mieux contraindre l'origine, encore très discutée, des intrusions " wehrlitiques " et de la zone de transition dunitique.

De nombreuses occurrences de skarns sont connues autour du complexe granitique hercynien de Querigut (Pyrénées Orientales). A la suite de l'étude d'ensemble effectuée par Toulhoat (1982), trois secteurs, ceux de Boutadiol (skarn à magnétite), de la lisse d'Embarre (skarn à scheelite), et de Soucarat (skarn rubane, près de la lisse d'Embarre), ont été choisis en vue de préciser, par l'étude minéralogique et géochimique (majeurs et traces), les processus de skarnification, en particulier les transferts de matière, et les conditions physiques dans lesquels ils s'effectuent. Dans le skarn rubane de Soucarat, on montre que l'idocrase est primaire et le grenat secondaire. Cette interprétation pétrographique est confirmée par la géochimie, et expliquée par des considérations thermodynamiques: en condition de sous-saturation en quartz, l'idocrase est stable sur un large domaine, y compris à haute température. Au cours de la skarnification, Ti, Al, Zr, Nb, et Ga sont inertes, Si, Sn, Be apportés, K, Rb, Ba, Pb, Li, Cu lessivés. L'évolution rétrograde est modélisée grâce à des calculs d'assemblages de phases, suivant un algorithme de minimisation de l'enthalpie libre. Le potentiel chimique de SiO₂ ainsi calcule dans le calcaire et dans le skarn rubané est assez bas pour expliquer l'apparition de l'idocrase dans ces roches. A Boutadiol, deux types de skarns alumineux, appelés intérieures, à protolithe calcaire, et extérieurs : protolithe granitique, ont été distingués. Les différences significatives observées entre grenat associé à amphibole et grenat banal sont attribuées à des différences de niveau de potentiel chimique de CaO. Nous montrons comment le coefficient de partage de Fe^{3+>/sup> entre grenat et épidote est fonction de la teneur en almandin du grenat, et proposons une estimation des conditions de formations des skarns alumineux: 470°C / 0.22 GPa}