No description available.

- / -

A la base du complexe filonien, les fluides réagissent avec le diabase à 400°C et 400 bars pour former des épidosites (roches riches en épidote et quartz). Ces épidosites seraient liées aux dépôts des VMS. Les relations entre la mise en place des dykes, leur altération en épidosite et la déformation régionale restent mal comprises. Des expérimentations sur du métadiabase échantillonné dans le complexe de Troodos (Chypre) ont été réalisées pour, 1) contraindre les conditions P-T-fO2-composition du fluide de la réaction d’épidotisation et 2) quantifier les relations entre la perméabilité et la lithologie au cours de la déformation.A Troodos, deux grands types d’épidosite ont été observés: 1) une épidosite pénétrative au cœur des dykes et parallèle aux bordures figées et 2) des assemblages d'épidote et quartz sous présentant des fronts d'altération dans les joints de refroidissement ou sous forme de veines.De l’épidote a été synthétisée dans un autoclave statique avec un chauffage externe à 500°C et 2500 bars. Deux paramètres sont essentiels à l’épidotisation du métadiabase : la fugacité en oxygène et la composition du fluide (enrichi en Ca et Fe). Cependant, il y a un problème évident de nucléation à 400°C et 400 bars.Des mesures de perméabilité ont été réalisées dans un autoclave dynamique type Paterson par infiltration d’Ar et d’eau durant la déformation coaxiale. La perméabilité du métadiabase avant déformation est d'environ 10-20 m2. Après fracturation de l'échantillon, la perméabilité a augmenté jusqu'à 10-19 m2. En outre, la perméabilité de l’épidosite est d'environ 10-19 m2. Ce qui suggère que l’épidotisation génère de la porosité.Le problème principal est l’initiation de l’écoulement du fluide hydrothermale en raison de l'imperméabilité du diabase. Deux hypothèses sont proposées : 1) le fluide circule via les fractures et les fissures et 2) les fluides circulent dans une roche à l’état subsolidus (importance du dégazage). / In the deepest zone of oceanic crust, the fluids react with the sheeted diabase dikes at 400°C and 400 bars to form epidosites by enrichment in epidote and quartz. These epidosites are suggested to be linked to VMS deposits. The relations and the timing of the emplacement of diabase dikes, their alteration in epidosite and the regional deformation remain unclear. Experiments on metadiabase sampled in the Troodos complex (Cyprus) were performed, 1) to stress the P-T-fO2-fluid composition conditions of the reaction of epidotization and, 2) to quantify interrelations between the permeability and the lithology during deformation.In Troodos, two major types of epidosite were observed: 1) a pervasive epidosite in the core of dikes and a banding which is parallel to chilled margins and, 2) assemblages of epidote and quartz as alteration fronts in cooling joints or in the form of veins cross-cutting non-epidotized dikes.Epidote was synthetized in a static autoclave with external heating at 500°C and 2500 bars. Two parameters are essential to synthesize epidote from metadiabase: the oxygen fugacity and the composition of the fluid (enriched in Ca and Fe). However, there is an obvious problem of nucleation at 400°C and 400 bars.Measurements of permeability during coaxial deformation have been performed in a Paterson apparatus by infiltration of Ar and water. The permeability of the metadiabase prior deformation is about 10-20 m2. After fracturation of the sample, the permeability increased rapidly up to 10-19 m2. Moreover, the permeability of epidosite is about 10-19 m2. So this suggests that epidotization generates porosity.The main problem is the initiation of fluid flow because of the impermeability of diabase. Two hypotheses are proposed: 1) fluids flow via fractures and cracks and, 2) fluids flow into a rock in a subsolidus state (importance of degassing).

Les astéroïdes carbonés ont été affectés par des processus d’altération aqueuse qui ont largement modifié leur minéralogie primaire au profit d’une grande diversité de phases néoformées. Malgré les nombreuses études conduites sur les chondrites hydratées (chondrites CM), la compréhension des processus physico-chimiques de l’altération aqueuse et les conditions d'hydratation des astéroïdes reste aujourd’hui encore très parcellaire. À partir de l’étude minéralogique et isotopique des phases secondaires, cette thèse a pour objectifs (i) de déchiffrer l’origine et l’évolution de l’eau accrétée par les astéroïdes primitifs et (ii) de retracer les conditions physico-chimiques de l’altération aqueuse grâce à des expériences hydrothermales en laboratoire. Tout d’abord, les résultats montrent que la chondrite CM Paris contient des carbonates de calcium dont la composition isotopique en oxygène ([delta]17,18O) implique l’incorporation de 8-35 % de glace d’eau originaire du Système Solaire externe. De plus, les analyses isotopiques en carbone, menées sur ces mêmes carbonates, indiquent que les valeurs en [delta]13C sont similaires à celles de la matière organique soluble (SOM) présente dans les chondrites carbonées. Ainsi, j’ai pu proposer que la SOM représente la source la plus probable de carbone pour former les carbonates. L’étude des différents clastes de la CM Boriskino a permis de mettre en évidence que cette météorite a subi des épisodes d’impacts de forte intensité, engendrant la formation de fractures et la circulation de fluides tardifs enrichis en 16O. Enfin, des expériences de laboratoire de basse température ont permis de synthétiser les phases d’altération les plus caractéristiques des chondrites CM : la tochilinite et la cronstedtite. Par ailleurs, en comparant ces résultats avec ceux obtenus par d’autres études expérimentales, une corrélation positive a été observée entre la quantité de Mg contenue dans la couche hydroxylée de la tochilinite synthétique et la température. Cette corrélation suggère que la composition chimique de la tochilinite peut servir de traceur pour remonter aux températures des processus d'altération aqueuse des chondrites CM / Carbonaceous asteroids were affected by aqueous alteration processes that have strongly modified their primary mineralogy in favour of a wide diversity of newly formed phases. Despite the numerous studies carried out on hydrated chondrites (CM chondrites), the physicochemical conditions of aqueous alteration and the identification of the water sources accreted by asteroids are still poorly constrain. From the mineralogical and isotopic survey of secondary phases, this thesis aims (i) to decipher the origin and evolution of water accreted by primitive asteroids and (ii) to retrace the physicochemical conditions of aqueous alteration using hydrothermal laboratory experiments. First of all, our results show that the pristine CM chondrite Paris contains Ca-carbonates whose O-isotopic compositions ([delta]17,18O) requires an 8-35% contribution of water ice from the outer part of the Solar System. In addition, our C-isotopic analyses conducted on these same Ca-carbonates indicate similar [delta]13C values to those of the soluble organic matter (SOM) that constitute carbonaceous chondrites. Thus, we suggest that SOM is the most probable source of carbon to form Ca-carbonates. Then, the study of different clasts in the CM chondrite Boriskino revealed that this meteorite has experienced high intensity impact events, causing the formation of fractures and the circulation of later 16O-rich fluid flow. Finally, our low temperature laboratory experiments successfully synthetized the most characteristic phases of CM chondrites: tochilinite and cronstedtite. Moreover, by comparing our results to other experimental studies, we observed a positive correlation between the nMg content in the hydroxide layer of synthetic tochilinite and temperature. This correlation suggests that the chemical composition of tochilinite represents as powerful proxy to retrace the alteration temperature experienced by CM chondrites

Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας εκτελέστηκαν δοκιμές εντός του εργαστηρίου σε δοκίμια βραχωδών σχηματισμών. Η εργασία εστιάζει σε δύο περιοχές εντός του Ελλαδικού χώρου, στα Μέθανα και στο Καλλίδρομο. Τα πετρώματα της περιοχής των Μεθάνων αντιστοιχούν σε ανδεσίτες και δακίτες, ενώ εκείνα του Καλλιδρόμου αντιστοιχούν σε περιδοτίτες. Βασικός σκοπός ήταν η μελέτη και ο καθορισμός των τεχνικογεωλογικών χαρακτηριστικών των πετρωμάτων από τις δύο προαναφερθείσες περιοχές. Προς την κατεύθυνση αυτή, έγιναν δοκιμές με στόχο τη διερεύνηση των φυσικών, δυναμικών και μηχανικών χαρακτηριστικών τους καθώς και συσχετίσεις μεταξύ τους. / --

Η παρούσα διατριβή είναι μία αρχαιομετρική μελέτη η οποία εστιάζεται στα ρωμαϊκά, ελληνιστικά και αρχαϊκά κεραμικά της Βορειοδυτικής Πελοποννήσου. Πετρογραφική, ορυκτολογική και γεωχημική έρευνα πραγματοποιήθηκε σε κεραμικά όστρακα ρωμαϊκών λυχναριών και ελληνιστικών και αρχαϊκών αγγείων διαφόρων τύπων (π.χ. κοτύλη, κάνθαρος, εξάλειπτρο, κιονωτός κρατήρας, μαγειρικό σκεύος). Τα ρωμαϊκά λυχνάρια (τέλη του 1ου μ.Χ.- έως το τέλος του 3ου-αρχές 4ου αι. μ.Χ..) προέρχονται από τρεις ανασκαφές που πραγματοποιήθηκαν στην πόλη των Πατρών. Οι δύο από αυτές έφεραν στο φως τα εργαστήρια παραγωγής των λύχνων (Εργαστήριο Α: ερυθροβαφή λυχνάρια, και Εργαστήριο Β: άβαφα λυχνάρια) ενώ η τρίτη αφορά ένα Λυχνομαντείο (αποθέτης λυχναριών). Πριν την εύρεση των Εργαστηρίων Α και Β τα λυχνάρια που βρίσκονταν σε ανασκαφές της Πάτρας (και της ευρύτερης περιοχής της Αχαΐας) θεωρούνταν τα μεν ερυθροβαφή εισηγμένα από την Ιταλία τα δε άβαφα, λόγω του χρώματος του πηλού τους, εισηγμένα από την Κόρινθο. Τα αρχαϊκά και ελληνιστικά κεραμικά όστρακα προέρχονται από αποθέτη της ανασκαφής της Κάτω Αχαΐας, η οποία έφερε στο φως τον ελληνιστικό οικισμό της Αρχαίας Δύμης (3ος-2ος αι. π.Χ.). Η τυπολογία των αρχαϊκών οστράκων (τέλη 7ου αρχές 6ου αι. π.Χ.) ομοιάζει με την αντίστοιχη των κορινθιακών αρχαϊκών αγγείων. Προσδιορίζοντας τα πετρογραφικά, ορυκτολογικά και γεωχημικά χαρακτηριστικά των κεραμικών δειγμάτων καθορίστηκε η πηγή προέλευσης της πρώτης ύλης τους και κατ´ επέκταση ο τόπος παραγωγής τους, ενώ δημιουργήθηκαν ομάδες αναφοράς που χαρακτηρίζουν την αρχαϊκή, ελληνιστική και ρωμαϊκή κεραμική λεπτοκρυσταλλικών αγγείων σε περιοχές της ΒΔ Πελοποννήσου. Η γεωλογική πηγή προέλευσης της ασβεστούχου αργιλικής πρώτης ύλης για την παραγωγή των κεραμικών και των τριών ιστορικών περιόδων είναι κοινή και προέρχεται από τα τοπικά τεφρά έως πρασινότεφρα Πλειο-Πλειστοκαινικά λιμναία και λιμνοθαλάσσια αργιλικά ιζήματα της ΒΔ Πελοποννήσου. Σύγκριση των πετρογραφικών, ορυκτολογικών, ορυκτοχημικών και γεωχημικών αναλύσεων δειγμάτων τοπικής αργίλου από τις Πλειο-Πλειστοκαινικές αποθέσεις που συλλέχθηκαν από την ευρύτερη περιοχή των ανασκαφών και αρχαίων κεραμικών έδειξε πλήρη αντιστοιχία. Το πιο ισχυρό στοιχείο όμως για την εξαγωγή του συμπεράσματος, ότι οι αρχαίοι κεραμείς χρησιμοποίησαν τα αργιλικά ιζήματα της ευρύτερης περιοχής τους ως πρώτη ύλη των κεραμικών, είναι η παρόμοια διακύμανση των κανονικοποιημένων τιμών των ιχνοστοιχείων και των σπάνιων γαιών, το ίδιο σχήμα κατανομής του Eu, και οι παρόμοιοι λόγοι Th/Co, Th/Sc, La/Co, La/Sc. Η πιθανή θερμοκρασία όπτησης που προέκυψε από την οπτική ενεργότητα της μικρομάζας κατά την πετρογραφική παρατήρηση και τον προσδιορισμό των ορυκτών όπτησης (φασαΐτης, γκελενίτης, ανορθίτης, σανίδινο) με την περιθλασιμετρία ακτίνων Χ, έδειξε πως η θερμοκρασία όπτησης κυμάνθηκε από Τ<700°C έως Τ≥1000°C για τα ρωμαϊκά λυχνάρια και για τα αρχαϊκά και ελληνιστικά όστρακα και με οξειδωτική ατμόσφαιρα να επικρατεί ως επί το πλείστον εντός του κλιβάνου. Όμως, οι αρχαίοι κεραμείς των Αρχαϊκών και Ελληνιστικών χρόνων φαίνεται πως έδιναν μεγαλύτερη προσοχή στην εφαρμογή των συνθηκών όπτησης (θερμοκρασία, ατμόσφαιρα, χρόνος όπτησης) από τους κεραμείς των Ρωμαϊκών χρόνων. Η πρώτη ύλη δεν φαίνεται να έχει υποστεί κάποια μορφή επεξεργασίας πριν από το ζύμωμα από τους κεραμείς κατά την παραγωγή των λύχνων, ενώ για την παραγωγή των αρχαϊκών και ελληνιστικών αγγείων η ομοιομορφία της μικρομάζας τους και οι χαμηλότερες περιεκτικότητες K2O, Na2O, Cs, Rb, CaO, που τα διαχωρίζει από τα ρωμαϊκά λυχνάρια, είναι ενδείξεις ότι η πρώτη ύλη υπέστη μία μικρή επεξεργασία καθίζησης για την απομάκρυνση των πιο αδροκρυσταλλικών κλαστικών κόκκων. Για την ‘ταυτοποίηση’ της πρώτης ύλης και των συνθηκών όπτησης των αρχαίων κεραμικών, κατασκευάστηκαν στο εργαστήριο κεραμικά δοκίμια χρησιμοποιώντας δείγματα τοπικής αργίλου, τα οποία ψήθηκαν σε τρεις διαφορετικές θερμοκρασίες 850°, 950° και 1050°C με αργό ρυθμό όπτησης. Η μακροσκοπική, πετρογραφική, ορυκτολογική και ορυκτοχημική ανάλυση των κεραμικών δοκιμίων έδωσε αποτελέσματα παρόμοια έως ταυτόσημα με τα αντίστοιχα αποτελέσματα των αρχαίων κεραμικών. Οι ομάδες αναφοράς με τα αρχαιομετρικά χαρακτηριστικά των ρωμαϊκών, ελληνιστικών και αρχαϊκών κεραμικών από ανασκαφές της ΒΔ Πελοποννήσου και ο προσδιορισμός της τοπικής προέλευσης της πρώτης ύλης τους σκοπό έχουν να συνεισφέρουν σε μελλοντικές συγκρίσεις : 1. Των πατρινών λυχναριών με λυχνάρια που έχουν παραχθεί από εργαστήρια της Κορίνθου και των Αθηνών ώστε να μπορέσει να γίνει ο διαχωρισμός της πρώτης ύλης τους και της τεχνολογίας τους. 2. Τα Εργαστήρια Α και Β έκαναν εξαγωγές λυχναριών. Η σύγκριση των ομάδων αναφοράς των πατρινών λυχναριών με λυχνάρια από ανασκαφές άλλων περιοχών θα προσδιορίσει εάν τα λυχνάρια που συλλέχθηκαν στις συγκεκριμένες περιοχές έχουν πατρινή προέλευση παραγωγής. 3. Των αρχαϊκών και ελληνιστικών λεπτοκρυσταλλικών αγγείων που έχουν παραχθεί από εργαστήρια του νομού Αχαΐας με αντίστοιχα κεραμικά αγγεία (ίδιας τυπολογίας και χρονολογίας) από ανασκαφές άλλων περιοχών για να προκύψουν πιθανές εμπορικές και οικονομικές συναλλαγές. / Petrographic, mineralogical and geochemical research was carried out on Roman ceramic lamps and Hellenistic and Archaic wares derived from excavations in northwestern Peloponnese. The studied sherds of Roman lamps (the late 1st A.D. - until the end of the 3rd - early 4th c. AD.) were collected from three excavations in the city of Patras, two pottery Workshops (A:produced red-painted lamps and B:produced unpainted lamps) and one Lychnomanteion. Until the excavations brought to light the existence of the two lamp Workshops (A and B), it was assumed that the red-painted lamps were imported from Italy and the unpainted lamps were imported from Corinth so as they were called “imported” and “Corinthian” lamps respectively. A deposit of Archaic ceramic sherds, dating from the late 7th - early 6th c. BC and Hellenistic sherds have been unearthed in the excavation of an Hellenistic settlement of Ancient Dyme (3th - 2nd c. BC) in the city of Kato Achaia. These sherds represent individual wares such as: skyphos, pinakio and krateras, and they display typological influence by Corinthian wares. The study of the petrographic, mineralogical and geochemical characteristics of ceramic samples allowed us to determine the provenance of the raw materials used by ancient potters for their productions. Also a database is created based on these archaeometric characteristics of ancient fine wares in northwestern Peloponnese. The provenance of raw materials for the production of the Roman lamps and the Archaic and Hellenistic sherds is similar and derived from the local Plio-Pleistocene lagoon and lacustrine sediments of northwestern Peloponnese. Clay samples were collected from the Plio-Pleistocene deposits around the excavations and they were subjected to petrographic, mineralogical and geochemical analyses. The comparison of the results of their analyses with those of ancient ceramics indicated complete similarity. A comparison of the rare earth element and trace elements variation diagrams (spidergrams) between ancient ceramics and clay samples shows that the geochemical patterns of the ancient ceramics are very similar and fit well to the geochemical patterns of the local clay samples. These similarities strongly confirm the above suggestion that the ancient ceramics were produced from clay-rich sedimentary deposits of NW Peloponnese. The firing-temperature which was estimated based on the optical activity of micromass and the new mineral phases crystallized during firing (fassaite, gehlenite, anorthite, sanidine) indicated that for Roman lamps and Archaic and Hellenistic wares, the firing temperature ranged from Τ<700°C to Τ≥1000°C with a prevailing oxidizing atmosphere in the kilns. The potters in Archaic and Hellenistic times paid greater attention to the application of the firing conditions such as temperature, atmosphere and firing time than potters in Roman period. For Roman lamps their raw material does not seem to have been subjected to any initial processes (e.x. levigation, settling, sieving), in contrast the raw materials of the Archaic and Hellenistic sherds could have been subjected to a small refinement. Using local clay material, ceramic bricks produced in the laboratory in order to facilitate through their comparison the ‘identification’ of raw materials and firing conditions of ancient ceramics. The macroscopic, petrographic, mineralogical results of ceramic bricks are similar or identical to those of ancient ceramics. The archaeometric study of Roman ceramic lamps and Hellenistic and Archaic wares from excavations in NW Peloponnese aims to contribute to future comparison such as : 1. Between lamps produced in Patraian workshops with lamps produced in Corinthian, Athenian and Italian workshops in order to determine the provenance of their raw materials and technology. 2. Workshop A and B exported lamps. So the comparison of the archaeometric data of their lamps with the archaeometric data of lamps which have been found or will be found in excavations out of Achaia county, will help to decipher if the latter lamps were produced in Workshops A or B. 3. The Archaic and Hellenistic fine sherds studied here were produced in workshops established in the county of Achaia. The comparison of their archaeometric data with that data of fine wares (same typology and chronology) collected in excavations of other regions may give information about the commercial and financial dealings of the inhabitants of the Achaia county (Ancient Dyme).

Les méthodes stochastiques de modélisation discrète de réseaux de fractures reposent principalement sur la reproduction de la géométrie du réseau de fractures naturelles décrit par des lois de distributions statistiques. Classiquement, la géométrie de chaque objet est simulée en déterminant la position, l'orientation et la géométrie d'objets planaires représentant une fracture. Cependant, l'organisation générale du réseau est émergente d'un processus stochastique et stationnaire. Cette thèse explore une approche stochastique pseudo-génétique définissant des règles d'implantation et de propagation d'objets non planaires qui permet de contraindre l'émergence d'une organisation fractale particulière. La simulation mime le processus de fracturation naturelle en contraignant le positionnement et la géométrie de chaque fracture par la zone d'accumulation des contraintes et la zone d'ombre définie autour de chaque fracture déjà simulée. Nous étudierons l'impact de la méthode proposée sur la dimension fractale du réseau de fractures discret. De même, nous mènerons une étude quantifiant l'impact de notre méthode de simulation sur la connectivité des modèles et leur seuil de percolation. La validation des approches stochastiques se base sur le réalisme de la géométrie et du comportement des modèles produits. L'approche précédemment décrite contraint les géométries locale et globale des réseaux de fractures discrets par des lois statistiques et des concepts issus de la mécanique de la fracturation. L'imagerie des discontinuités mécaniques peut aussi passer par l'interprétation de données indirectes évaluant le comportement physique et/ou dynamique du volume de roche fracturé. Nous proposons une approche efficace pour intégrer à la simulation stochastique des considérations relatives à des tests de traceurs et à la microsismicité. Nous intégrerons ces considérations à la simulation directe des objets sans passer par une optimisation qui pourrait être couteuse en temps de calcul et corrompre l'organisation fractale du réseau de fracture discret / The stochastic simulation of discrete fracture network is based on the sampling of distribution law that describes the geometry of natural fracture networks. It generally simulates each fracture by selecting the position, the geometry and the dimensions of a planar object. The general organization of the discrete fracture network emerges from this stationary and stochastic process. This thesis explores a pseudo genetic and stochastic approach using rules that drive the seeding and the propagation of non planar objects, and allow the emergence of a fractal organization. The simulation mimics the natural fracturing process by considering the constraint accumulation zone and the shadow zone associated to each fracture already simulated in the fracture seeding, growth and linkage. We explore the impact of the method on the fractal dimension of discrete fracture network models, and we quantify its impact on both the connectivity and the percolation threshold. The validation of the stochastic approach is based on the realism of models both in terms of geometry and impact on its physical behavior. Our approach constrains the geometry of discrete fracture networks at fracture and at fracture network scales using statistic distribution laws and mechanical concepts. Mechanical discontinuities can also be described by indirect data that quantify the response of the fractured rock volume to dynamic or mechanical stimulation. We propose an efficient way to take into account flow information recorded from tracer tests and microseismic events that trigger after a hydraulic stimulation. The method is integrated during the stochastic simulation in order to remove the need of an optimization process that may be time consuming or may impact the fractal organization of the network