Geology and structure of 1,000 square miles of granulite-upper amphibolite facies gneisses cut by syn- and late-kinematic intrusions are described. The circular post-kinematic Mutton Bay alkaline syenite (631 m.y.) is divided into three main intrusive groups on the basis of chemistry, mineralogy, and field relations. Differentiation includes gravity settling and flow differentiation, while intrusion involved early stoping and assimilation with late faulting. Depth of the present level below the roof of the intrusion is estimated at 6-8 miles and temperature of crystallization of felspars in the early magmas at greater than 1015°C at less than 500 bars water pressure. Orthoclase inverted to microcline in foliated rocks that intruded as crystal mushes. A giant gabbro dyke with syenite differentiate (470 m.y.) is intruded by diabase and trachyte dykes. Carbonate enrichment in the trachytes is accompanied by high potash felspar content. Sandstone dykes are the only Paleozoic sediments.

No description available.

Ce travail de thèse avait un double objectif: préciser les relations entre les organismes marins paléozoïques et les changements paléoenvironnementaux et si possible établir un modèle applicable dans différents domaines paléogéographiques et à différentes époques du Paléozoïque. Dans ce but, des analyses sédimentologiques, paléoécologiques et taphonomiques ont été réalisées afin de déterminer la réponse de la faune benthique aux variations du niveau marin, dans un contexte environnemental de plate-forme, à 2 époques différentes, l'Ordovicien supérieur et le Dévonien inférieur. Une coupe du Caradoc-Ashgill de Sardaigne, cinq coupes de l'Emsien inférieur du Massif armoricain et une coupe de l'Emsien inférieur d'Espagne (León) ont été choisies. La démarche de l'étude consiste en une analyse séquentielle à haute résolution et en un échantillonnage détaillé, destiné à l'étude paléontologique (taphonomie, définition d'associations d'organismes récurrents, systématique). Dans ce travail, seuls les brachiopodes ont été étudiés du point de vue systématique. Les brachiopodes décrits et figurés comportent 20 espèces pour l'Ordovicien supérieur sarde et 33 espèces pour le Dévonien inférieur Ibéro-armoricain. L'étude stratonomique a permis de reconnaître plusieurs types de faciès sédimentaires et les conditions de dépôt, en relation avec la distance à la ligne de rivage. L'empilement des faciès sédimentaires s'organise en séquences génétiques engendrées par les fluctuations du niveau relatif de la mer. Le signal de variation du niveau marin est cyclique et semble lié aux changements des paramètres orbitaux de Milankovitch. Des associations d'organismes, définies à l'aide d'analyses multivariées (analyses en composantes principales, classification hiérarchique), se répartissent de façon récurrente et en accord avec les faciès sédimentaires, caractérisant ainsi des milieux de dépôt différents. 16 associations sont ainsi définies: l'association à 'Longvillia', 'Nicolella', 'Paucicrura' et 'Ibéromena' de l'Ordovicien supérieur de Sardaigne; l'association à 'Adolfia', 'Stenorhynchia', 'Chonétides', 'Crinoïdes-Brachiopodes', 'Crinoïdes-Ostracodes', 'Ostracodes', 'Ostracodes-Tentaculitides', 'Bryozoaires' et 'Dacryoconarides' du Dévonien inférieur du Massif armoricain; l'association à 'Rhynchonellides', 'Spiriférides' et 'Tétracoralliaires-Crinoïdes-Dacryoconarides' du Dévonien inférieur ibérique. Une grande partie des archives paléontologiques est conservée au sein de concentrations coquillières d'épaisseur variable. L'étude des concentrations coquillières, en considérant les différents critères taphonomiques et leur répartition au sein des séquences génétiques, a permis la distinction de 2 types de concentration et l'élaboration d'un modèle expliquant leur mise en place. La formation des concentrations coquillières est liée à la dynamique des tempêtes (facteurs autocycliques) et aux variations du niveau marin (facteurs allocycliques). Les concentrations fines de tempêtes (type A) se forment préférentiellement lors des phases de chute du niveau marin à très haute fréquence, tandis que les concentrations composites de tempêtes (type B) s'individualisent lors des périodes d'élévation du niveau de la mer à très haute fréquence. Ces périodes se caractérisent par des apports sédimentaires faibles: il s'agit d'intervalles de stabilité à l'interface eau-sédiment, favorisant la rétroaction taphonomique ou encore l'activité des organismes perforants (bioérosion). Les accumulations coquillières qui en résultent sont des niveaux condensés, caractérisées par l'amalgame de nombreuses générations d'organismes. La complémentarité des approches séquentielles et paléontologiques se révèle fructueuse dans la compréhension de la dynamique des associations: le résultat des analyses multivariées des niveaux à partir de leur contenu faunique est en accord avec les regroupements établis par la stratigraphie séquentielle. Les associations reflètent clairement les fluctuations du niveau marin. Lors des variations progressives et modérées du niveau marin, les remplacements d'associations se caractérisent par une réorganisation de la composition taxonomique, de la diversité et des réseaux trophiques (remplacements d'associations par réorganisation). Lors de variations rapides et importantes du niveau marin, les remplacements d'association se définissent par des renouvellements dans la structure écologique (remplacements d'associations par renouvellement). Des changements paléoécologiques sont ainsi définis en relation avec les variations eustatiques.

The site investigation phase plays a vital role in any foundation design where inadequate characterisation of the subsurface conditions may lead to either a significantly over designed foundation that is not cost-effective, or an under-designed foundation, which may result in foundation failure. As such, the scope of an investigation should be dependent on the conditions at the site and the importance of the structure. However, it is common for the expense dedicated to the site investigation to be a fraction of the total cost of the project, and is typically determined by budget and time constraints, and the experience and judgement of the geotechnical engineer. However, additional site investigation expenditure or sampling is expected to reduce the financial risk of the design by reducing the uncertainties in the geotechnical system and protecting against possible foundation failures. This research has quantified the relative benefits of undertaking site investigations of increased and differing scope. This has been achieved by simulating the design process to yield a foundation design based on the results of a site investigation. Such a design has been compared to an optimal design that utilises the complete knowledge of the soil, which has only been possible due to the use of simulated soils. Comparisons between these two design types indicate the performance of the site investigation to accurately or adequately characterise the site conditions. Furthermore, the design based on the results of the site investigation have been analysed using the complete knowledge of the soil. This yields a probability of failure and, therefore, has been included in a risk analysis where the costs associated with the site investigation have been measured against the financial risk of the design. As such, potential savings in financial risk for increased site investigation expenditure have been subsequently identified. A Monte Carlo analysis has been used in this research to incorporate the uncertainties in the foundation design process. Uncertainties have been included due to soil variability; sampling errors; measurement and transformation model errors; and errors related to the use of a simplified foundation response prediction method. The Monte Carlo analysis has also provided the means to obtain results in a probabilistic framework to enable reliability and risk analyses. Computer code has been specifically developed with an aim to: generate a simulated soil that conforms to the variability of soil properties; simulate a site investigation to estimate data for a foundation design; simulate the design of a foundation and conduct a reliability and risk analysis of such a design. Results indicate that there are significant benefits to be derived from increasing the scope of a site investigation in terms of the risk and reliability of the foundation design. However, it also appears that an optimal site investigation scope or expenditure exists where additional expenditure leads to a design with a higher financial risk due to the increased cost of the site investigation. The expected savings in terms of financial risk are significant when compared to the increased investigation cost. These results will assist geotechnical engineers in planning a site investigation in a more rational manner with knowledge of the associated risks. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1255275 / Thesis(Ph.D.) -- School of Civil and Environmental Engineering, 2006

The site investigation phase plays a vital role in any foundation design where inadequate characterisation of the subsurface conditions may lead to either a significantly over designed foundation that is not cost-effective, or an under-designed foundation, which may result in foundation failure. As such, the scope of an investigation should be dependent on the conditions at the site and the importance of the structure. However, it is common for the expense dedicated to the site investigation to be a fraction of the total cost of the project, and is typically determined by budget and time constraints, and the experience and judgement of the geotechnical engineer. However, additional site investigation expenditure or sampling is expected to reduce the financial risk of the design by reducing the uncertainties in the geotechnical system and protecting against possible foundation failures. This research has quantified the relative benefits of undertaking site investigations of increased and differing scope. This has been achieved by simulating the design process to yield a foundation design based on the results of a site investigation. Such a design has been compared to an optimal design that utilises the complete knowledge of the soil, which has only been possible due to the use of simulated soils. Comparisons between these two design types indicate the performance of the site investigation to accurately or adequately characterise the site conditions. Furthermore, the design based on the results of the site investigation have been analysed using the complete knowledge of the soil. This yields a probability of failure and, therefore, has been included in a risk analysis where the costs associated with the site investigation have been measured against the financial risk of the design. As such, potential savings in financial risk for increased site investigation expenditure have been subsequently identified. A Monte Carlo analysis has been used in this research to incorporate the uncertainties in the foundation design process. Uncertainties have been included due to soil variability; sampling errors; measurement and transformation model errors; and errors related to the use of a simplified foundation response prediction method. The Monte Carlo analysis has also provided the means to obtain results in a probabilistic framework to enable reliability and risk analyses. Computer code has been specifically developed with an aim to: generate a simulated soil that conforms to the variability of soil properties; simulate a site investigation to estimate data for a foundation design; simulate the design of a foundation and conduct a reliability and risk analysis of such a design. Results indicate that there are significant benefits to be derived from increasing the scope of a site investigation in terms of the risk and reliability of the foundation design. However, it also appears that an optimal site investigation scope or expenditure exists where additional expenditure leads to a design with a higher financial risk due to the increased cost of the site investigation. The expected savings in terms of financial risk are significant when compared to the increased investigation cost. These results will assist geotechnical engineers in planning a site investigation in a more rational manner with knowledge of the associated risks. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1255275 / Thesis(Ph.D.) -- School of Civil and Environmental Engineering, 2006

The site investigation phase plays a vital role in any foundation design where inadequate characterisation of the subsurface conditions may lead to either a significantly over designed foundation that is not cost-effective, or an under-designed foundation, which may result in foundation failure. As such, the scope of an investigation should be dependent on the conditions at the site and the importance of the structure. However, it is common for the expense dedicated to the site investigation to be a fraction of the total cost of the project, and is typically determined by budget and time constraints, and the experience and judgement of the geotechnical engineer. However, additional site investigation expenditure or sampling is expected to reduce the financial risk of the design by reducing the uncertainties in the geotechnical system and protecting against possible foundation failures. This research has quantified the relative benefits of undertaking site investigations of increased and differing scope. This has been achieved by simulating the design process to yield a foundation design based on the results of a site investigation. Such a design has been compared to an optimal design that utilises the complete knowledge of the soil, which has only been possible due to the use of simulated soils. Comparisons between these two design types indicate the performance of the site investigation to accurately or adequately characterise the site conditions. Furthermore, the design based on the results of the site investigation have been analysed using the complete knowledge of the soil. This yields a probability of failure and, therefore, has been included in a risk analysis where the costs associated with the site investigation have been measured against the financial risk of the design. As such, potential savings in financial risk for increased site investigation expenditure have been subsequently identified. A Monte Carlo analysis has been used in this research to incorporate the uncertainties in the foundation design process. Uncertainties have been included due to soil variability; sampling errors; measurement and transformation model errors; and errors related to the use of a simplified foundation response prediction method. The Monte Carlo analysis has also provided the means to obtain results in a probabilistic framework to enable reliability and risk analyses. Computer code has been specifically developed with an aim to: generate a simulated soil that conforms to the variability of soil properties; simulate a site investigation to estimate data for a foundation design; simulate the design of a foundation and conduct a reliability and risk analysis of such a design. Results indicate that there are significant benefits to be derived from increasing the scope of a site investigation in terms of the risk and reliability of the foundation design. However, it also appears that an optimal site investigation scope or expenditure exists where additional expenditure leads to a design with a higher financial risk due to the increased cost of the site investigation. The expected savings in terms of financial risk are significant when compared to the increased investigation cost. These results will assist geotechnical engineers in planning a site investigation in a more rational manner with knowledge of the associated risks. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1255275 / Thesis(Ph.D.) -- School of Civil and Environmental Engineering, 2006

Le magmatisme Néogène italien est caractérisé par une grande variété pétrologique et géochimique, couvrant presque entièrement le spectre des roches magmatiques connues dans le monde entier. Le volcanisme récent, Quaternaire, comprenant des laves de composition basiques et intermédiaires, est à la base de la majorité des modèles géodynamiques. Comparativement, le magmatisme acide, correspondant aux premières manifestations sur la marge Tyrrhénienne est beaucoup moins volumineux, affleure sans ou avec peu de roches basiques ou intermédiaires associées, et est relativement mal connu. Les objectifs de cette thèse sont (1) de préciser l'âge de ces manifestations, (2) de comprendre l'origine de ce magmatisme (détermination des sources) et, (3) d'intégrer ces contraintes dans le cadre général du magmatisme italien et de l'ouverture de la Mer Tyrrhénienne. Une étude combinée géochronologique et pétro-géochimique a donc été entreprise sur des édifices acides de la Toscane (San Vincenzo, Roccastrada, Amiata) et les îles de Ponza et Palmarola (Archipel des Pontine, région Campanienne, Golf de Gaeta). Vingt-cinq datations K-Ar précises (technique Cassignol-Gillot) ont été effectuées sur les îles de Ponza et Palmarola. Le début de l'activité de Palmarola a été datée pour la première fois à 1.64 ± 0.02 Ma ; l'âge Quaternaire (Pléistocène) obtenu remet en cause l'âge Pliocène qui avait été proposé sur des critères stratigraphiques. Concernant Ponza, un nouvel épisode rhyolitique a été découvert à 3.1-2.9 Ma. Un changement magmatique rapide a été mis en évidence entre les deux îles ; en seulement ~1.3 Ma (au passage Pliocène/Pléistocène), on passe d'un volcanisme calco-alcalin orogénique à Ponza vers un volcanisme s'approchant du volcanisme alcalin intraplaque à Palmarola. De nouvelles données minéralogiques et isotopiques permettent de proposer un modèle pétrogénétique pour ces magmas, faisant intervenir une cristallisation fractionnée accompagnée par une contamination crustale plus ou moins forte, à partir de liquides mantelliques différents. Des âges précis et reproductibles ont été obtenus pour les édifices de la Province Toscane (San Vincenzo, Roccastrada et Amiata). Pour le volcan de Monte Amiata, de nouvelles données isotopiques Sr-Nd et Pb confirment qu'il est en terme de sources un hybride entre les Province Toscane et Romaine. Nous proposons grâce aux âges obtenus un nouveau scénario pour sa mise en place. L'analyse en composantes principales (ACP) des données isotopiques du Pb de toutes les manifestations acides étudiées dans cette thèse a permis d'identifier les deux composants source à l'origine de ces roches. Le composant le plus important est un pôle mantellique correspondant à un mélange entre DM et HIMU, tandis que le second, dont le rôle est mineur comparé au premier, est un pôle enrichi de type crustal. Les roches acides les plus au Sud (Pontines) montrent une influence plus forte du composant DM+HIMU. Ainsi, même sur des roches aussi différenciées et à plus petite échelle (l'Italie centrale), on retrouve la tendance générale propre à l'ensemble de la péninsule Italienne et de la Sicile, dérivée de l'étude isotopique des roches basiques, qui montre un mélange général entre DM et HIMU auquel s'ajoute un composant dérivé de la croûte. L'influence du pôle DM-HIMU est croissante du Nord au Sud de l'Italie. Etendue à l'échelle de la marge Tyrrhénienne italienne, l'ACP permet d'identifier deux domaines sources, délimités par une discontinuité lithosphérique majeure de l'Italie centrale, le 41ème Parallèle, dans lesquels les composants évoluent différemment. Les caractéristiques du domaine Nord pourraient être contrôlées par un processus de délamination de la lithosphère inférieure, celles du domaine Sud par un retrait rapide du slab, les deux phénomènes provoquant une remontée asthénosphérique.

La géodynamique du domaine Caraïbe, sa déformation et son évolution sont analysés à partir des données de géologie et de géophysique marine, telles que la bathymétrie, la sismique réflexion et réfraction, la gravimétrie et le magnétisme. Ce travail commence par une étude bibliographique du domaine Caraïbe établissant un état des recherches au début de notre étude. L'instrument géophysique majeur utilisé est la sismique multitrace, et notamment les données de la campagne Casis qui ont été traitées classiquement et plus spécifiquement par migration avant sommation (Leroy et al, 1996). Notre travail s'est divisé en deux parties, la première concerne le domaine Nord Caraïbe et plus particulièrement le fossé Cayman, et la deuxième examine, en détail, la Grande Province Volcanique Caraïbe, sa déformation et sa structure crustale. Dans le fossé Cayman, les deux marges conjuguées sont asymétriques, la marge du Belize est abrupte tandis que la marge Jamaïcaine est large et peu sédimentée. L'ensemble des données a permis de définir les blocs basculés de la croûte continentale, non enfouis sous les sédiments, une transition Continent-Océan constituée par un mont arrondi et par une importante dépression syn-rift, et le domaine océanique où les blocs océaniques sont basculés vers la dorsale. Des failles de détachements et les réflexions du Moho sont imagées grâce à la sismique de haute qualité. Les bordures Nord et Sud du fossé sont formées par des fosses profondes qui constituent des marges transformantes entre les croûtes Jamaïcaine et Cubaine épaisses et la croûte continentale amincie ou océanique. Dans le domaine océanique, une discontinuité majeure a été identifiée à l'axe d'expansion. L'identification des anomalies magnétiques sur l'ensemble du fossé conduit à la datation de la Transition Continent Océan (Lutétien inférieur; 49 Ma), à refermer le bassin et à proposer un modèle d'évolution de la zone Nord Caraïbe par le fonctionnement successif (du Nord au Sud) de failles transformantes senestres qui accommodent le mouvement de la plaque vers l'Est. La dorsale océanique s'est propagée vers le Sud entre les anomalies 6 et 8. A la même époque, au Néogène, la trace fossile de la faille transformante Swan a été réactivée entraînant la formation de structures compressives jusqu'à Hispaniola à l'Est. Une déformation Miocène compressive est observée sur la plaque Caraïbe, formée en majeure partie par un plateau volcanique d'âge Crétacé, et divisée en deux bassins (Colombien à l'Ouest, et Vénézuélien à l'Est). La compression augmente du Sud vers le Nord et les structures compressives sont décalées de manière dextre par des accidents orientés NE-SW. La partie centrale et occidentale de la ride de Beata est formée par des hauts topographiques orientés NS décalés de façon dextre. Le point culminant est situé au Nord, se reliant au massif montagneux de Hispaniola (Bahoruco). La tectonique compressive s'effectue sous une contrainte orientée E-W à NE-SW. Son maximum est situé dans la presqu'île Sud d'Haïti et se traduit par une collision avec le bâti Nord d'Hispaniola. On peut évaluer le raccourcissement à 170 km. Le bassin Caraïbe apparaît formé de deux microplaques et la microplaque Colombienne se déplace plus rapidement vers l'Est que la microplaque Vénézuélienne. Ce mouvement différentiel peut être la conséquence d'un mouvement de convergence plus important à l'Ouest qu'à l'Est des plaques Amériques et d'une influence de la rapide convergence de la plaque Cocos. La Grande Province Magmatique Caraïbe atteint 800 000 km2, dont une partie est accrétée sur le continent par obduction et/ou collision. La taille de la province magmatique est de 2500 km de diamètre. On distingue des petits plateaux séparés par des bassins. L'âge des formations volcaniques s'échelonne depuis l'Albien (110 Ma) jusqu'au Campanien (80 Ma), avec un épisode important à 88 Ma (Coniacien) qui affecte l'ensemble de la province magmatique et nous concluons que le volcanisme n'est pas instantané. Nous avons compilé les données de sismique réfraction et différencié une couche 2 (4.6 et 6 km/s) et une couche 3 (plus de 6 km/s). L'épaississement de la croûte s'effectue au niveau de la couche 3, comme sur le plateau des Kerguelen, par sous-placage. En effet, la couche 2 reste mince aussi bien sur les plateaux (4 km) que dans les bassins (2 km); cette disposition explique les affleurements de gabbros (couche 3) le long de l'escarpement Ouest de la ride de Beata. Nous optons pour une origine Pacifique de la plaque Caraïbe et on note de nombreuses analogies avec les Grandes Provinces Magmatiques du Pacifique Ouest (bassin de Nauru, Ontong Java et bassin de Pigafetta), mais nous rejetons l'hypothèse du panache géant situé dans le Pacifique, et nous rattachons la Grande Province Caraïbe au point chaud des Galápagos.