La zonalité, ou répartition spatiale des phases minéralogiques est un phenomène general qui apparait au cours de nombreux processus pétrogénétiques, et en particulier à partir d'une source magmatique. Neanmoins, c 'est dans les gisements métallifères qu 'il semble le plus net.

L'étude des processus de différenciation des EGP entreprise dans ce travail, nécessite leur dosage à des teneurs d'ultra-traces. Une méthode analytique de dosage a été développée. Elle met en oeuvre une extraction et une préconcentration basée sur une coprécipitation des EGP avec le sélénium et le tellure. L'analyse est effectuée par absorption atomique au four graphite. Les taux d'extraction, varient de 90 à 100 % pour Pt, Pd, Ru, Rh, et Au, et les limites de détection sont de l'ordre de 0,5 ppb . Les distributions des EGP observées dans les roches magmatiques, ont conduit à la distinction de deux groupes, l'un nommé IEGP ( Ir, Ru, Os) et un autre PEGP (Pt, Pd, Rh et Au). Les éléments du premier groupe sont exprimés sous forme de minéraux et se trouvent quasi exclusivement en inclusions au sein des cristaux de chromite . Par contre ceux du second se concentrent dans les sulfures de métaux de base (pentlandite, chalcopyrite). Ces associations suggèrent un rôle important de la fS2. et de la f02. dans le fractionnement des EGP. L' approche expérimentale de l'influence de ces deux paramètres, sur la solubilité d'un élément de chaque groupe, Ir et Pt, dans un bain silicaté à composition basaltique .( T= 1430° C), met en évidence, une diminution importante de la solublité de Ir avec une augmentation de la f02, ainsi qu'une forte augmentation de la solubilité du Pt pour une augmentation de la fs2. (fs2. > 1 0-2 at . ). Les résultats obtenus sont en parfait accord avec les observations microscopiques . De plus, ils nous ont conduit à rechercher l'origine des spectres en EGP très différents pour les chromitites de type stratiforme et podiforme, dans les conditions de formation de ces corps minéralisés . Nous proposons que ces conditions peuvent être comparées à un "système ouvert" pour les chromitites de type podiforme et à un '*système clos" , c' est-à-dire beaucoup plus confiné, pour les chromitites stratiformes. Dans ce modèle , nous confirmons l'importance de l'apparition de la saturation en soufre, sur le fractionnement des EGP, et montrons que ce dernier est à relier à l'évolution de la capacité en soufre du magma. De même, l 'étude de la distribution des EGP dans des roches ou phases minérales formées lors de la serpentinisation et la listwaenitisation des roches ultrabasiques mantelliques du complexe ophiolitique de Bou-Azzer (Maroc) a permis de mettre en évidence des phénomènes de fractionnement des EGP. Ce fractionnement se traduit par de nouveaux spectres en EGP attribués à des mobilités variables des EGP au cours des deux processus d'alteration postmagmatique. De Plus, les résultats obtenus montrent la faible solubilité de Pt ,Pd et Rh, par rapport à Au, dans les fluides hydrothermaux riches en. CO, As, Bl, ... , pour des T° de 150 à 300°C, ayant conduit , à la formatlon des concentrations en Au et Co dans les listwaenltes. Enfin, l 'étude des fractions de minéraux lourds , recueillis dans les alluvions de la Basse-Durance (France , a permis de mettre en évidence une paragenese complexe en MGP, avec comme minéral prédominant l' isoferroplatlne (Pt3Fe) . Une origine industrielle ou météoritique de ces paillettes est à rejeter . Les caractéristiques morphoscopiques observées suggèrent un long transport de ces paillettes. Le bassin versant de la haute Durance apparait comme une zone à fort potentiel pour contenir les roches sources de ces paillettes .

Le but de ce travail est de trouver des relations entre les caractères acquis par les cristauxde quartz :-morphologie externe, morphologie interne, teneur en impuretés, dimension de la maille élémentaire, d'une part,. et les conditions de leur croissance d'autre part. Les deux types de filons choisis pour cette étude sont le filon de La Gardette (Bourg d'Oisans) et les cavités à cristaux du massif du Mont-Blanc . Ils sont habituellement classés parmi les filons "de type alpin" . Pourtant leurs cristaux sont très différents, ceux de La Gardette possèdent une structure lamellaire (Weil, 1930 ; Bambauer, Brunner et Laves, 1961) alors que ceux du Mont Blanc possèdent une structure macromosaique (Weil, 1930 ; Laemmlein, 1937). La démarche scientifique suivie présente trois aspects différents : - étude des cristaux, qui fait l'objet du chapitre premier: observation de la morphologie externe et de la morphologie interne, détermination de la teneur en impuretés et des dimensions de la maille élémentaire. - caractérisation des milieux fluides de croissance par l'étude des inclusions fluides (chap.II). La méthode employée consiste en l'observation des transformations de phases, sous le microscope. au cours du chauffage et de la réfrigération . - caractérisation de l'environnement géologique des filons (chap. III ). Dans le as de La Gardette cela entraîne l'étude du socle cristallin et de sa couverture sédimentaire puisque le filon est post- triasique. Pour les cavités à cristaux du Mont-Blanc on se limite à l 'étude du granite et de ses modifications au contact des cavités . Les résultats de cette recherche se situent sur les trois plans de la croissance du quartz, de la géochimie des fluides profonds et de la géologie des régions où se trouvent ces filons. a - Croissance du quartz. Les cristaux de quartz lamellaire sont des cristaux impurs qui croissent avec des vitesses alternativement élevées et faibles, et ensevelissent des quantités d 'impuretés différentes en fonction de ces vitesses. Les cristaux de quartz à structure macromosaique sont des cristaux très purs. La différence de faciès des deux types de cristaux (allongés ou trapus) s'explique par la différence des contenus en impuretés . Lorsque le cristal ensevelit beaucoup d'impuretés on observe un freinage préférentiel de l'avancement des faces du prisme ce qui entraine l'allongement des cristaux. L'origine de cet ensevelissement d'une grande quantité d'impuretés à La Gardette n'a pu être déterminée de façon sûre. Deux paramètres en' effet conjuguent leurs effets : la température et la nature du milieu fluide de croissance. A La Gardette la température devait être plus basse qu'au Mont- Blanc, et la phase fluide n' était pas en équilibre avec des minéraux silicatés mais avec des sédiments carbonatés. b - Géochimie des fluides profonds . L'apport de ce travail découle en partie de la découverte de fluides tardifs riches en CO2 : au cours de la rétromorphose du granite du Mont-Blanc. Cela oblige à considérer que les températures de cette rétromorphose sont beaucoup plus élevées que ne l'indiquent les températures d'homogénéisation des inclusions fluides aqueuses du quartz enfumé, et sont proches des températures actuellement admises pour le faciès schistes verts. Les températures d'homogénéisation ne nous donnent donc que la densité du fluide et de telles inclusions sont alors plus utiles comme manomètres que comme thermomètres géologiques . c - Géologie de l'Oisans et du massif du Mont-Blanc. Pour la région de Bourg d'Oisans nous pouvons dire que la densité des fluides inclus dans les minéraux du Trias et du Lias est telle qu'on doit envisager un recouvrement épais de la région entre la fin du Lias et la période actuelle, recouvrement qui a disparu maintenant. Ceci s'accorde avec l'existence d'une schistosité dans le Lias du synclinal d'Ornon et avec la découverte par Martini et Vuagnat (1965) d'un faciès à zéolite à l'ouest des massifs cristallins externes. Le filon de La Gardette apparaît alors comme un filon formé en profondeur avec du matériel (fluides, silice, sulfures) issu essentiellement des sédiments qui le recouvrent . Dans le massif du Mont-Blanc, outre la mise en évidence des hautes pressions, on montre que le CO2 a joué un rôle perturbateur durant la rétromorphose. Par l'acidité qu'il provoque il règle l' équilibre entre certains minéraux et en particulier entre orthose et muscovite. Ceci conduit à un schéma de rétromorphose en système ouvert au cours duquel la température a dû jouer un rôle moindre que la composition de la phase fluide.

Ce travail a pour objectif d'étudier le volcanisme permien à partir de trois gisements : Guil, Haute-Ubaye, Haute Maira. Après description, une étude pétrographique et pétrochimique ( 1960) est menée.

Ce travail concerne la couverture sédimentaire des massifs cristallins externes . Le Beaumont fait partie de la zone dauphinoise et est à proximité immédiate du point de courbure maximale de l' arc alpin. Il prolonge au sud-est l'alignement Mont Blanc/ Dôme de la Mure et est au sud ouest du Pelvoux et se trouve dans le prolongement de la bande liasique Col du Glandon/col d'Ornon et grandes Rousses.

Après un aperçu qui permettra de situer le cadre géographique, historique et stratigraphique des conglomérats étudiés, nous aborderons en une première partie le résultat des méthodes sédimentologiques : granulométrie et morphoscopie du ciment et des galets, disposition des galets, figures de sédimentation. Ces méthodes nous ont permis de conclure sur l'agent de transport et le mode de dépôt - deltaïque - de l'ensemble. Dans la seconde partie , pétrographique. seront passées en revue les diverses catégories de roches rencontrées. Les galets de lave ont fait l'objet d 'une étude plus spéciale. Nous émettrons alors les hypothèses concernant leurs zones d'origine . Des comptages sur le terrain ont permis de déterminer les proportions des différentes roches. Leurs résultats seront exposés en quelques tableaux et au moyen de représentations cyclographiques. Après quelques pages sur la structure tectonique et sur la stratigraphie possible à l'intérieur du groupe de Voreppe, viendra une esquisse des régions où se sont déposés les conglomérats et du bassin versant ayant alimenté le delta, c 'est -à-dire leur paléogéographie au Miocène.

Ce travail aborde le Nummulitique alpin et consiste en une étude détaillée d'une coupe implantée dans la partie orientale de la structure d'Annot : coupe du Fa. Il s'agit d'une aire de sédimentation à caractères très particuliers.

Les aspects stratigraphiques et micropaléontologiques ( Foraminifères) sont abordés à partir d'une seule coupe du Tertiaire du synclinal d'Annot.

L'historique montre que les terrains, tertiaires "molassiques " des synclinaux de Novalaise et de Chambéry n 'avaient jamais été l'objet d'une étude stratigraphique approfondie et qu'il était difficile de connaître leurs rapports stratigraphiques avec les séries miocènes du Bas Dauphiné et de Provence décrites par G. DEMARCQ. C'est pourquoi ce travail comporte: - Une étude stratigraphique fine étayée par la sédimentologie et précisée par la cartographie ; -Une étude sédimentologique complète qui permet de proposer une paléogéographie des temps miocènes et finimiocènes. en précisant notamment les zones d 'apports, les styles de transport et de dépôts, les climats . - Une étude tectonique complémentaire basée sur les nouvelles données stratigraphiques et cartographiques. Cette étude permet de comprendre certaines données sédimentologiques impossibles à expliquer sans elle .

Les segments centre et nord du Rift du Kenya sont aujourd'hui considérés comme parmi les régions du Système de Rift Est-africain les plus prometteuses pour l'exploration pétrolière. Au cours des années 70, de nombreuses compagnies pétrolières se sont intéressées à la région nord-est du Kenya, correspondant au système de rift d'Anza (âge Crétacé-Miocène), sans réaliser de découverte pétrolière. C'est à la suite de la mise en évidence au cours des années 80 d'importantes réserves en hydrocarbures dans les bassins de rift du Soudan qu'une phase d'intense exploration a été relancée dans le nord du Kenya (région du lac Turkana) par les compagnies Amoco, puis Shell. Des opérations de sismique réflexion associées à des forages à l'ouest immédiat du lac Turkana au nord du Kenya ont permis de reconnaître plusieurs bassins sédimentaires enfouis. Deux ensembles de bassins de type demi-graben, orientés nord-sud ont été identifiés, les plus anciens étant interprétés comme d'âge Crétacé-Paléogène. Au vu de ces découvertes, d'autres recherches ont été conduites soit sous un aspect pétrolier soit sous un aspect plus académique dans la région du rift central central du Kenya. Deux bassins orientés nord-sud, le Bassin de Baringo et le Bassin de Kerio ont été explorés avec des méthodes géophysiques. Tous ces bassins du centre et du nord du Rift du Kenya contiennent des remplissages sédimentaires de 5 à 8 km d'épaisseur, faits de sédiments alluviaux, fluvio-deltaiques et lacustres associés parfois à des roches volcaniques. Ces dépôts sont d'âge Paléogène-Miocène supérieur ou Paléogène-Présent. En complément des études géophysiques et des rares forages réalisés, de nouvelles études de terrain ont été conduites dans le cadre de cette thèse sur certaines formations géologiques constituant ces remplissages de bassins, formations jusqu'alors fort peu voire pas du tout étudiées. Ainsi, les formations de Lapur, Muruanachok et Lokichar ont été analysées du point de vue sédimentologique et diagénétique. Ces formations sont ensuite replacées dans leur contexte stratigraphique et structural de bassins de rift et comparées entre elles. Outre le potentiel réservoir des remplissages sédimentaires de ces bassins, le potentiel « roche-mère » de ces formations a également été considéré. Les caractères ainsi définis pour chacun de ces bassins ont permis de proposer une classification en termes de potentiel pétrolier, pouvant guider une exploration future de ces bassins. La première partie de cette thèse concerne la formation sédimentaire de Lapur (Lapur Sandstone Formation), qui a été pour la première fois brièvement décrite par l'explorateur-géologue français Arambourg (1933). Située dans une région réputée comme hostile à la frontière Kenya-Ethiopie, cette formation a souvent été citée dans la littérature ayant trait à la géologie de la région du lac Turkana, mais toujours sans réelles données de terrain. En 2004, un levé stratigraphique précis assorti d'un échantillonnage dense a été entrepris sur la Formation de Lapur, dans la région de la Gorge de Lokitaung à l'extrémité nord du lac Turkana. Cinq cent mètres de formation sédimentaire, d'accès difficile, ont été levés en détail en une dizaine de jours, constituant la première coupe-type de la Formation de Lapur. Deux types d'environnements de dépôt ont pu être identifiés par l'étude des faciès sédimentaires : un environnement de type « cône alluvial » à la base et au sommet de la formation, et un environnement de « réseau fluviatile en tresses » dans la partie médiane de la formation. L'âge inférieur de la Formation de Lapur était grossièrement connu par la découverte de restes de dinosaures, donnant un âge Cénomanien. L'âge supérieur a pu être affiné par des observations de terrain précisant la nature des contacts entre les termes supérieurs de la formation et les laves les surmontant (« Turkana Volcanics »), laves qui ont été datées entre 37 et 33 Ma, soit fini Eocène-Oligocène inférieur. Les observations de terrain ont montré que la sédimentation continentale a perduré pendant quelques millions d'années lors de la mise an place des premières coulées. L'histoire de la Formation de Lapur représente une longue période de temps (plus de 30 Ma), mais vraisemblablement entrecoupée par des périodes de lacunes sédimentaires qui n'ont pas clairement été identifiées lors des levés de terrain. L'étude diagénétique de la Formation de Lapur est un élément essentiel de ce travail de thèse. Plusieurs phases de diagenèse ont été identifiées, avec des ciments de type calcite, hématite et kaolin. Ces épisodes de diagenèse sont interprétés en fonction des variations climatiques entre le Cénomanien et l'Oligo-Miocène, période de mise en place des plusieurs centaines de mètres de laves de la formation «Turkana Volcanics». L'étude des variations de la porosité sur l'ensemble de la Formation de Lapur a montré des caractéristiques de «bon à très bon réservoir» avec des porosités voisines de 25 %. La position structurale d'une telle unité sédimentaire à fort potentiel de roche réservoir est d'une grande importance dans une région à potentiel pétrolier telle la dépression du Turkana. Les travaux de terrain conduits dans la région associés à la réinterprétation des quelques lignes sismiques acquises dans cette région par la compagnie Amoco et à des données récentes de géophysique montrent la présence de la Formation de Lapur dans le bassin du Turkana, enfouie sous plus de 2,5 km de sédiments fluvio-lacustres d'âge Mio-Pliocène. Dans le bassin voisin de Gatome, la Formation de Lapur ou une formation stratigraphiquement équivalente est mise en évidence à une profondeur de 3 km. Ces ensembles peuvent constituer des cibles pétrolières préférentielles. La deuxième partie de ce travail représente l'étude sédimentologique et diagénétique d'une deuxième formation sédimentaire présente dans la dépression du Turkana, formation très peu connue et toujours très brièvement citée dans la littérature, la Formation de Muruanachok. Un log lithostratigraphique inédit a été levé dans le cadre de cette thèse. Les affleurements de cette Formation de Muruanachok sont très restreints au milieu de la plaine de Lotikipi, vaste étendue plane située à l'ouest du lac Turkana, qui représente l'expression de surface des deux grands demi-grabens de Lotikipi et Gatome. Les faciès sédimentaires témoignent pour la Formation de Muruanachok d'un environnement fluviatile de type « réseau en tresses », pouvant être comparé à celui décrit pour la Formation de Lapur. L'étude diagénétique de la Formation de Muruanachok met en évidence 3 types de ciment, calcite, hématite, et kaolin, comparables à ceux mis en évidence pour la Formation de Lapur. Les mesures de porosité démontrent pour cette formation des caractéristiques voisines de celles de la Formation de Lapur. Toutefois, l'absence de bonnes données de terrain, conséquence de très mauvaises conditions d'affleurement et aussi de données de subsurface (pas de données sismiques dans cette région, pas de forages) rend quasiment impossible l'établissement d'un lien paléogéographique entre la Formation de Lapur et la Formation de Muruanachok. La troisième partie de cette thèse représente une étude du point de vue potentiel pétrolier (caractéristiques en termes de roches-réservoir, mais aussi en termes de présence de roches-mères, de certains bassins sédimentaires des segments nord et centre du Rift du Kenya, respectivement les bassins de Lotikipi et Gatome au nord-ouest du lac Turkana, les bassins de Lokichar, Nord Lokichar et Nord Kerio au sud-ouest du lac Turkana, et les bassins de Kerio et Baringo dans le Rift central du Kenya. Les bassins du segment nord du Rift du Kenya ont été les plus intensément étudiés lors de la phase d'exploration pétrolière des années 80. Ce sont les bassins les plus anciens de cette zone, avec un âge Paléogène, mais pouvant être aussi plus ancien (Crétacé moyen-supérieur ?) par comparaison avec les bassins sédimentaires associés au système de rift du Sud-Soudan, qui ont révélé un potentiel pétrolier de grande importance. Les bassins de Lotikipi et Gatome sont les deux bassins les plus proches de ceux du Système de rift du Sud-Soudan, du point de vue géographique mais surtout du point de vue caractéristiques géologiques. Ces deux bassins sont mal connus du point de vue de leur structure, n'ayant fait l'objet que d'une reconnaissance sismique tout-à-fait mineure avec 3 lignes sismiques. Seule l'extrémité nord du Bassin de Gatome révèle un remplissage sédimentaire épais sous l'empilement d'épaisseur plurikilométrique de laves de la Formation « Turkana Volcanics », d'âge fini-Eocène-Oligocène inférieur. Les études de terrain et les résultats d'une campagne géophysique montrent que ce remplissage sédimentaire pourrait correspondre à la Formation de Lapur, qui affleure largement à l'est de ce bassin, et qui présente de bonnes caractéristiques de roche-réservoir. Néanmoins, l'étude sédimentologique de la Formation de Lapur n'a pas permis la mise en évidence dans cette série sédimentaire de roches pouvant présenter des caractéristiques de bonnes roches-mères pétrolières. Seules des études de sismique réflexion plus poussées couplées à la réalisation de forages d'exploration pourraient permettre de lever ces importants points d'interrogation. Au sud-ouest du lac Turkana, la réalisation d'une couverture sismique dense par la compagnie pétrolière Amoco a permis la mise en évidence de 3 bassins sédimentaires de type demi-graben, d'âge Paléogène à Miocène moyen , les bassins de Lokichar, Nord Lokichar, et Nord Kerio. L'interprétation des données de sismique réflexion, calibrées à l'aide d'un forage d'exploration réalisé dans le Bassin de Lokichar (forage Loperot-1), a montré l'existence d'un épais remplissage sédimentaire constitué d'alternances de dépôts gréseux, de type fluviatile à fluvio-deltaique, et de dépôts argileux de faciès lacustre, très riches en matière organique. Les grès présents dans les bassins de Lokichar et Nord Lokichar ont été étudiées du point de vue de leur composition pétrographique et de leur évolution diagénétique. Ils ont révélé de très bonnes caractéristiques réservoir. Le couplage de ces formations avec les épaisses unités d'argiles lacustres identifiées dans le forage Loperot-1 donne au Bassin de Lokichar un intérêt tout particulier en termes de potentiel pétrolier. Des indices d'huile ont en effet été mis en évidence en plusieurs points du forage. Des caractéristiques comparables peuvent être espérées pour le bassin voisin, le Bassin de Nord Kerio, qui a été malheureusement bien moins étudié que le Bassin de Lokichar. La sismique réflexion montre que les unités d'argiles lacustres à fort potentiel roche-mère forées dans le Bassin de Lokichar se prolongent dans le Bassin de Nord Kerio, et ont été déposées au cours d'une phase lacustre de grande amplitude, ayant abouti à la formation d'un grand lac d'eau douce. Les conditions de développement d'un tel grand lac sont conformes aux données climatiques et environnementales obtenues d'après des études palynologiques et paléontologiques réalisées dans ce bassin. Ces données indiquent pour la période Oligocène inférieur-Miocène inférieur des conditions climatiques de type «tropical humide» avec des précipitations jusqu'à 3 fois supérieures aux précipitations actuelles (50 mm). Des études plus précises sur la structure des deux bassins de Lokichar et Nord Kerio, couplées à la réalisation de nouveaux forages d'exploration permettront de confirmer le bon potentiel pétrolier de ces bassins. Le segment central du Rift du Kenya n'a fait l'objet que de peu d'exploration pétrolière, compte-tenu de son plus grand éloignement des bassins productifs du Sud Soudan mais aussi à cause de son histoire volcanique plus importante que celle de la dépression du Turkana. Par ailleurs, en l'absence de données géophysiques et de forages, l'histoire géologique de cette région était définie comme plus récente que celle du segment Nord, les deux bassins majeurs identifiés, Kerio et Baringo, étant identifiés comme formés au Miocène inférieur. Des données géophysiques (sismique réflexion, gravimétrie et magnéto-tellurique) acquises dans les années 90 ont conduit à une ré-interprétation de l'histoire géologique de ce segment du Rift Kenyan, et de repousser au Paléogène l'initiation des deux bassins de Kerio et Baringo. Une similitude est ainsi apparue entre l'histoire du segment nord du Rift, et celle du segment central. Ces deux bassins ont par ailleurs été très étudiés du point de vue paléontologique et paléoenvironnemental, avec une attention toute particulière pour deux formations sédimentaires d'âge Miocène, les Formations de Tambach et de Ngorora. Ces deux formations témoignent de la présence dans ces deux bassins de vastes environnements fluvio-lacustres démontrant en particulier une richesse en sédiments lacustres riches en matière organique, et en conséquence à fort potentiel pétrolier. Ces deux bassins n'étant toutefois que d'âge Miocène, un problème de maturation des matières organiques peut se poser. Mais les récentes découvertes en hydrocarbures réalisées dans un environnement comparable et d'âge très voisin, dans le Bassin du lac Albert en Uganda, renforcent l'intérêt des compagnies pétrolières pour ce type de bassin et de série sédimentaire. En conclusion, les différents résultats acquis dans ce travail tant du point de vue sédimentologique, diagénétique et de géologie de bassin, permettent de confirmer l'existence dans les segments nord et centre du Rift du Kenya de plusieurs bassins à potentiel pétrolier intéressant, avec une priorité donnée aux bassins qui présentent à la fois des roches aux caractéristiques réservoir positives, couplées à l'existence dans la même série de roches-mères à bon potentiel. Les bassins de Lokichar et Nord Kerio se placent ainsi en position prioritaire. Quoique plus jeunes, les séries des bassins de Kerio et Baringo présentent des caractéristiques voisines de celles du Bassin de Lokichar. Une exploration plus poussée dans les zones les plus profondes des bassins pourrait se révéler encourageante, mais demeure toutefois le problème du volcanisme, très présent au cours de l'évolution de cette région. Enfin, le potentiel en hydrocarbures des bassins « anciens » (Crétacé-Paléogène) du segment nord demeure attractif, du fait de la similitude de ces bassins avecceux productifs du Sud Soudan, mais une exploration plus approfondie du point de vue sismique et forages est nécessaire à une bonne évaluation du potentiel de cette région.