Après avoir décrit le cadre géographique et géologique de l'étude, j'ai tout d'abord regroupé les informations utiles à la connaissance de l'unité hydrogéologique que constitue le bassin versant de la Romanche , situé à l'amont de la plaine de Jouchy. J'ai accordé une attention particulière à l' étude du remplissage alluvial quaternaire de la vallée, notamment à l' étude de celui de la plaine de Jouchy, à Saint-Pierre-de- Mésage. Celle-ci, comprise entre deux verrous rocheux, est constituée d'une couche d 'alluvions gravelo-sableuses de 90 à l00 m d'épaisseur, qui repose sur le socle cristallin et dans laquelle circule une puissante nappe souterraine, actuellement exploitée pour l ' alimentation en eau potable de la région grenobloise . Les résultats des essais de pompages effectués m'ont permis de calculer les caractéristiques de la couche supérieure des alluvions, la plus perméable , située à moins de trente mètres de profondeur et dans laquelle s'effectue la majeure partie des échanges (infiltrations, pompages, etc . ) . Son coefficient de perméabilité est proche de 10-2 m/s et la porosité efficace s'élève à 15 % . Ces valeurs sont comparables à celles obtenues par d'autres méthodes classiques en hydrogéologie. La piézométrie de la nappe, établie à partir des nombreux relevés journaliers ou hebdomadaires, effectués au cours des années d ' exploitation, m'a permis de rassembler de nombreuses informations sur les mouvements hydrodynamiques de la nappe. Ainsi, les bilans hydrogéoloqiques calculés, mettent en évidence que les infiltrations, dont le débit varie de 800 à 1 600 l/s suivant les saisons, proviennent essentiellement de la Romanche , les apports directs des précipitations et des eaux de ruissellement sur les versants représentant moins de la 10 % des infiltrations totales. La zone d'infiltration préférentielle des eaux en provenance de la Romanche, se situe à l'amont de la plaine; en hautes eaux , les crues de la rivière sont favorables au décolmatage du lit et des berges; d'autres zones d'infiltration sont alors créées et participent à la recharge de la nappe. Les hautes eaux de la Romanche , au printemps et en été , sont donc tout à fait favorables à la recharge naturelle de la nappe à une saison ou elle est le plus sollicitée par les pompages. C'est au régime nivo-glaciaire de la rivière et grâce aux apports successifs de ses principaux affluents , l'Eau d'Olle et le Vénéon, que ses hautes eaux s'étalent du mois d 'avril au mois de septembre. Mais les aménagements hydroélectriques de la vallée réduisent considérablement les débits transitant au droit de la plaine de Jouchy . La mesure des débits, particulièrement intéressante pour la gestion de la nappe souterraine alluviale est rendue difficilepar le caractère sinueux de la rivière dans cette portion de son cours .. Les débits moyens journaliers ou mensuels sont donc estimés par le calcul. Près de 2 000 eaux , superficielles et souterraines, ont été prél evées dans le bassin versant de la Romanche . Les analyses effectuées permettent d' étudier les caractéristiques physico-chimiques et les variations de la minéralisation totale des eaux, dans le but de préciser leur évolution dans l'espace et dans le temps. Les eaux souterraines de la nappe de Jouchy constituent un ensemble homogène du point de vue hydrochimique. Ce sont des eaux essentiellement bicarbonatées,sulfatées , calciques et magnésiennes. Bien que leurs caractéristiques essentielles soient comparables à celles de la Romanche, transitant à l ' amont de la plaine , les eaux souterraines sont toutes, à un moment donné, plus minéralisées que les eaux de la rivière ; leur minéralisation totale, moyenne ou faible, s'accentue dans le sens de l' écoulement de la nappe et leurs variations saisonnières se manifestent avec d'autant plus de retard et d'atténuation que le point considéré est plus éloigné des zones d'infiltration.

La géologie de l'Equateur se distingue de celle du reste des Cordillères andines par la présence de terrains océaniques qui s'accrètent successivement à la marge depuis la fin du Crétacé jusqu'au Paléocène. Ces terrains exotiques sont constitués de fragments de deux plateaux océaniques du Crétacé inférieur (123 Ma) et supérieur (90 Ma) et de plusieurs arcs insulaires (100 à 40 Ma). Dans la Cordillère occidentale, le plateau crétacé inférieur et les terrains océaniques du crétacé supérieur (plateau et arcs insulaires) s'accrètent respectivement à 85-80 Ma et 70-65 Ma. Le plateau océanique daté à 123 Ma est constitué: (i) de cumulats basiques et ultrabasiques (série de San Juan) et (ii) de basaltes en coussins et de dolérites massives recoupés par des petites intrusions de gabbro sub-doléritique. Les cumulats forment une série continue depuis des dunites et wehrlites jusqu'à des gabbros à clinopyroxène. Basaltes, dolérites et gabbros présentent tous les caractères de basalte de plateau océanique (OPB; MgO = 7%; spectres de terres rares plats, pas d'anomalie négative en Nb et Ta). Les compositions isotopiques (Nd et Pb) des cumulats et de l'ensemble basalte-dolérite sont identiques et démontrent que toutes ces roches dérivent d' une source mantellique enrichie. Les picrites et les basaltes enrichis ou non en MgO, associés à des dolérites et des gabbros, représentent des témoins accrétés du plateau océanique crétacé supérieur caraïbe. Les picrites (MgO -20 %) sont appauvries en terres rares légères, peu radiogéniques en Pb et caractérisées par des eNd élevés (+8 à +10). Les basaltes riches en MgO (9-10%) sont enrichis en terres rares légères. La géochimie en éléments traces des basaltes pauvres en MgO est identique à celle d'OPB. Par contre, les rapports isotopiques du Pb des basaltes, riches en MgO ou non, sont très élevés indiquant que toutes ces laves dérivent d'une source enrichie de type HIMU, caractère commun à tous les basaltes du plateau caraïbe .

Les Cordillères nord-américaines sont constituées de blocs exotiques accrétés au craton nord-américain depuis le Paléozoïque jusqu'au Mésozoïque. Le "Guerrero terrane" qui forme la quasi-totalité de l'Ouest du Mexique est composé essentiellement de séquences d'arc du Jurassique supérieur-Crétacé inférieur, généralement considérées comme engendrées dans un environnement de marge active, lié à la subduction du paléoPacifique sous le craton nord-américain. Les ensembles plutono-volcaniques d'arc du "Guerrero terrane", pour la plupart basiques, sont associés à des environnements sédimentaires variés: pélagique, néritique et sub-aérien. Ils ont des affinités tholéïtique, calco-alcaline et shoshonitique, avec des rapports eNd élevés. Ces caractéristiques favorisent une origine intra-océanique pour ce "Guerrero terrane" au substratum mixte (croûte océanique et blocs continentaux). L'étude géochimique des basaltes, fondée sur les éléments traces incompatibles et les isotopes du Nd, montre qu'ils proviennent de la fusion partielle de sources mantelliques N-MORB, enrichies ou non par un composant OIB, et plus ou moins contaminées par des sédiments pélagiques ou terrigènes. La nature intra-océanique des séries d'arc du "Guerrero terrane", corrélée à l'absence de matériel volcanique dans les calcaires contemporains présents sur le craton nordaméricain impliquent l'existence d'un domaine océanique qui séparait le "Guerrero terrane" de la plaque nord-américaine au Crétacé inférieur. Plusieurs témoins de ce domaine représentés par des basaltes associés à des sédiments pélagiques du Crétacé inférieur ont été découverts le long du chevauchement majeur à vergence Est né du collage par collision du "Guerrero terrane" avec la marge nord-américaine, à la fin du Crétacé inférieur. Ainsi l'arc du Guerrero serait lié à la subduction de ce domaine océanique, décrit sous le nom de bassin d'Arperos, sous le paléo-Pacifique. Des données pétro-géochimiques sur les basaltes du bassin d'Arperos indiquent qu'ils dérivent probablement du mélange entre deux sources: OIB et N-MORB. Ces basaltes témoigneraient de la présence, dans ce bassin, d'un point chaud localisé à proximité d'une ride asismique.

L'ophiolite d'Oman montre une séquence complète qui permet de bien comprendre les modalités de l'accrétion, la dynamique des magmas et l'évolution tectonique et magmatique au niveau de la palèodorsale téthysienne. L'étude faite à partir d'une étude détaillée des lithofaciès a consisté a compléter les travaux antérieurs du massif de Fizh (partie septentrionale de l'ophiolite d'Oman)

La stratigraphie et la tectonique du Dôme de Barrot étant déjà bien connues (Voir "Historique'') et le B. R. G. H .. ayant commencé l ' étude des indices cuprifères des points de vue gitologique et géochimique, il paraissait surtout nécessaire de complèter ces dernières recherches dans les directions sédimentologiques et géochimiques. En effet si la minéralisation apparaissait bien "calée" du point de vue stratigraphique et si le rôle de la tectonique avait été relativement bien cerné (J. Vernet 1958) , il paraissait nécessaire d'en dégager les contrôles sédimentologiques et géochimiques. La base de notre travail a donc consisté à lever en grand détail 16 coupes lithostratigraphiques réparties tout autour du Dôme, à mettre en oeuvre les diverses techniques sédimentologiques sur les divers faciès rencontrés et à effectuer des dosages de certains éléments. Ainsi 140 échantillons ont fait l'objet de dosages de Al203 ; Cao; K2O ; Na2O ; Fe2o3 ; MgO; Cu ; Zn dont les teneurs ou les valeurs de rapport seront corrolées avec celles en cuivre.

Le socle de Finlande orientale est formé de trois grands ensembles archéens, typiques des associations "Granites-greenstone" de ~ a degré métamorphique: - Les gneiss gr~s (2,9 - 2,7 Ga); - Les ceintures de roches vertes (2,65 Ga); - Les granitoIdes -"tardifs" (2,5 - 2,4 Ga). Ce travail, consacré à l'étude du magmatisme tardif, constitue un élément d'une démarche globale qui tente de retracer l' histoire géologique de ce segment de croûte. L'exposé s'articule en quatre parties: 1 - Une présentation sommaire des diverses formations qui composent le socle 'de Finlande orientale. 2 - La mise en évidence, la caractérisation pétrographique, géochimique et isotopique des plutonites tardives. 3 - L'étude du fractionnement géochimique afin d'expliquer la pétrogenèse des roches considérées. 4 Une synthèse fixant les contraintes pour l'élaboration d'un modèle dynamique. Parmi l'ensemble des résultats, nous retiendrons les principaux: * mise en évidence * de deux périodes magmatiques distinctes, tardi- mise en place des ceintures. * la première période datée à 2,5 Ga, se manifeste * par un plutonisme granodioritique (type Arola), * par un volcanisme intermédiaire à acide ( type Luoma, cycle volcanique supérieur des ceintures). * Le magma parent des granodiorites d'Arola résulte d'un processus de fusion des gneiss anciens ; magma qui subit ensuite une évolution par cristallisation fractionnée. Une partie du magma est affectée par des phénomènes de contamination (assimilation de roches amphibolitiques des ceintures et calcitisation). * Le second épisode magmatique daté à 2,4 Ga, se traduit par l'intrusion de petits massifs leucogranitiques (type Arola). Les roches très homogènes, montrent des caractères géochimiques tout à fait semblables à divers autres leucogranites, quelques soient leur âge et leur position géographique ... * L'origine de ce magmatisme est expliquée par de faibles taux de fusion partielle de la croûte continentale ancienne. * L'accrétion de la croûte continentale de Finlande orientale s'opère en deux étapes principales: d'abord formation des gneiss gris à partir du manteau selon un processus en deux temps (manteau croûte basal tique gneiss) . Ensui te formation des granitoïdes "tardifs" par palingenèse de la croûte précédemment constituée.

Les komatiites ont souvent été considérées comme reflétant directement les compositions chimiques et isotopiques de leurs sources mantelliques. Cependant, l'utilisation de ces roches pour reconstituer la composition du manteau archéen apparaît abusive du fait que les komatiites montrent toutes des recristallisations métamorphiques, ce qui laisse subsister un doute profond quant à la préservation de leurs caractéristiques primaires. La possibilité d'une modification profonde des signatures isotopiques ainsi que des autres caractéristiques chimiques (incluant des éléments réputés immobiles, tels que les Terres Rares) a été démontrée à partir des coulées komatiitiques à textures spinifex de la ceinture de roches vertes de Kuhmo-Tipasjarvi (Finlande) dont l'âge est de 2.66 Ga. Ces coulées ont subi un métamorphisme dans le faciès amphibolite de bas degré, parfois accompagné de phénomènes de carbonatation et d'albitisation. Un tel métamorphisme est responsable de nombreuses anomalies dans la distribution des éléments majeurs et en traces (en particulier des Terres Rares). Les échantillons analysés définissent une "isochrone" Sm-Nd donnant un âge beaucoup plus jeune que l'âge réel de mise en place, et qui représente plutôt l'âge des recristallisations métamorphiques. Les rapports Sm-Nd des roches, la géochimie des éléments majeurs et en traces, ainsi que les rapports isotopiques de l'oxygène sont directement corrélés avec les proportions modales de minéraux secondaires. Comme l'âge du métamorphisme (Svécokarélien) est beaucoup plus récent que celui d'emplacement des coulées (900 Ma), la recristallisation a eu des conséquences profondes sur la détermination de eNd et eSr. En conclusion c'est avec énormément de prudence et de suspicion qu'il faut utiliser les méta-komatiites comme des indicateurs "fiables" des caractéristiques isotopiques du manteau archéen.

Le Bloc du Gaviao situé à l'ouest du craton de Sao Francisco (BahiaBrésil), enregistre les âges les plus anciens de l'Amérique du Sud. Grâce aux datations 207Pb/2o6Pb sur monozircon et monazite, aux données isotopiques du Sr et 1 du Nd et aux modélisations géochimiques des sources, trois domaines ont pu être 1 distingués: 1) Un domaine archéen juvénile constitué de gneiss gris (massif de Bernada) qui a été extrait du manteau vers 3,3 Ga. 2) Un domaine archéen recyclé, ou juvénile avec contamination crustale, constitué de gneiss gris trondhjémitiques (massif d'Aracatu) et d'orthogneiss monzogranitiques calco-alcalins riches en potassium (massifs de Mariana et d'Eixo). Les âges sont, respectivement, de 3240 ± 10,.3259 ± 7 et 3158 ± 5 Ma et les âgés-modèles Nd varient de 3,3 à 3,7 Ga. Le massif d'Eixo est recoupé par des granites alcalins vers 2,5 Ga. 3) Un domaine protérozoïque inférieur recyclé, représenté principalement par les granites peralumineux d'Umburanas dont les âges des zircons hérités sont compris entre 2780 ± 6 et 3130 ± 7 Ma tandis que l'âge monazite est de 2049 ± 6 Ma. Des granites cal co-alcalins riches en potassium recoupent le massif d'Aracatu à 2135 ± 4 Ma et le massif de Mariana à 1944 ± 7 Ma. Le massif de Serra da Franga, un granite de même nature, a été daté par monozircon à 2039 ± 11 Ma. La présence d'événements plus récents a été détectée à travers la datation des monazites du massif d'Aracatu (1735 ± 5 Ma) et l'influence thermique de l'orogenèse brésilienne à partir de datations Rb-Sr sur biotites et roches totales des* massifs de Serra do Eixo (533 ± 11 Ma) et d'Aracatu (508± 10 Ma) Le Bloc du Gaviao est l'exemple d'une croûte continentale archéenne qui a été recyclée par des mécanismes de migmatisation et d'anatexie liés à l'épaississement crustal résultant de l'orogenèse transamazonienne (2,0-2,1 Ga).

Les riches gisements filoniens aurifères de Tirek-Amesmessa, situés dans le Sud algérien, sont liés au fonctionnement d'un cisaillement décrochant majeur, (Zone de Cisaillement Est Ouzzalienne, ZCEO) tardi-panafricain ( 540Ma), dont le compartiment ouest est constitué par l'unité granulitique d'In Ouzzal, d'âge archéen, métamorphisée au cours du cycle éburnéen (2Ga) L'étude pétro-structurale régionale, celle des inclusions fluides (microthermomètrie, analyse par sonde Raman), des isotopes stables (C,O,H) et du plomb des galènes, permettent de découper l'histoire des gisements en trois cycles: Cycle 1 : Une longue période de fonctionnement ductile de la ZCEO, accompagnée de l'intrusion de roches basiques syncinématiques, se termine par une altération hydrothermale complexe (bérisites) localisée dans des couloirs de déformation et suivie de la mise en place de filons de quartz. La déformation ductile, évoluant vers le fragile en fin de cycle se focalise de façon croissante dans les quartz. La future zone minéralisée agit comme une structure drainant un type assez constant de fluides à température décroissante (500 à 300°C) et à profondeur assez stable (18 à 15km): fluides aqueux "métamorphiques" contenant une composante carbonique mantélique en relation avec les intrusions basiques syncinématiques. Le cycle Il : correspond à la maturation tectonique du quartz: microfracturation en plusieurs stades au cours de la remontée vers la surface jusque vers 4-5km. Des fluides de type saumures relaient les précédents. Le cycle III : voit la minéralisation aurosulfurée (sphalérite puis galène-or) se déposer en utilisant la microperméabilité créée précédemment. Le dépôt de l'or résulte d'un mélange de fluides (dont des saumures) qui traversent l'unité granulitique selon des circuits de profondeur différente, dans le contexte d'un hydrothermalisme activé par de grandes intrusions acides tardi-tectoniques. La nature des fluides impliqués, les isotopes du plomb des galènes, les teneurs en or des protolithes granulitiques d'In Ouzzal impliquent que ces derniers constituent les roches mères de l'or.

La connaissance des coefficients de partage des éléments traces à haute pression et haute température est aujourd'hui requise afin de tester les différents modèles géochimiques d'évolution du manteau terrestre. Etant données les difficultés inhérentes à l'évaluation de ces coefficients de partage lors d'expériences d'équilibre dans différentes conditions (pression, température, composition chimique, ... ), la modélisation de la distribution de ces éléments traces est nécessaire. Cependant, celle-ci passe par la compréhension des phénomènes microscopiques qui contrôlent l'incorporation de l'élément. Ce travail a porté sur la détermination des différents sites d'accueil du chrome trivalent dans des minéraux du manteau à partir de l'étude de sa luminescence. Cette spectroscopie de luminescence, mise en oeuvre à haute pression en cellule à enclumes de diamant, permet de suivre l'évolution des niveaux d'énergie du cr3+ en fonction de la pression. Nous avons ainsi acquis des données de luminescence sur plusieurs phases cristallines de basse pression (spinelles, pyroxènes, forstérite), de haute pression (grenats, ilménite, pérovskites), et sur des verres silicatés de composition chimique simple. Les résultats obtenus sur les minéraux montrent que le Cr3+ s'incorporent majoritairement dans les sites octaédriques, ,nécessitant, dans certains cas, une compensation locale des charges. Les mécanismes de substitution", mais aussi l'énergie de stabilisation de l'élément trace dans la structure, dépendent alors fortement de la nature des cations disponibles pour assurer l'équilibre électrostatique. Dans les verres, nous mettons en évidence des variations importantes de la distribution de sites d'accueil en fonction de la composition chimique. La modélisation des paramètres thermodynamiques qui participent au partage du chrome à partir de nos données de haute pression est alors discutée.