Cette étude présente une contribution géochronologique en luminescence à l'évolution géodynamique du nord-ouest du Mexique. L'approche géochronologique est adoptée dans le but d'évaluer la relation entre l'âge des niveaux marins du Quaternaire, le volcanisme et la néotectonique au nord-ouest du Mexique, dans l'état du Sonora. Pour comprendre cette problématique, deux programmes de datation en luminescence optique ont été réalisés. Le premier concerne la datation de six échantillons de terrasses marines, et le deuxième la datation de xénolithes issus de la couche de cendres d'un cratère phréatomagmatique, le Cerro Colorado, au nord-est du massif volcanique du Pinacate. Ce travail poursuit les travaux de thèse d'Etat de Luc Ortlieb, qui a parcouru toute la région du golfe de Californie et étudié les témoins des paléo-niveaux marins. L'hypothèse de Ortlieb est que la côte du Sonora, localisée à proximité du système de faille de San Andreas, n'aurait pas subi de mouvements verticaux majeurs au cours du Quaternaire. Les dépôts littoraux associés aux hauts niveaux marins sont donc estimés pour la plupart d'âge Pléistocène supérieur, soit le sous-stade isotopique 5e, dont les témoins marins sont les mieux préservés, observés et étudiés au monde. Des dépôts évalués plus vieux affleurent en de rares endroits sur la côte. Ils ont été estimés à un âge Pléistocène moyen voire inférieur. La méthode de datation en IRSL sur des feldspaths potassiques extraits des terrasses valide majoritairement des âges correspondant au sous-stade isotopique 5e, à part les sédiments exposés à Bahia Adair (BAA-1), et ceux au sud de Bahia Libertad (BLI-1). Ces deux terrasses révèlent un âge antérieur au sous-stade 5e, soit le stade 7 pour BAA-1, et le stade 9, 11 ou possiblement 13 est estimé pour BLI-1. L'hypothèse de la stabilité relative de la côte du Sonora depuis le Quaternaire est vérifiée puisque la majorité de ces sites sont localisés au niveau de la côte moderne. La deuxième hypothèse concerne le volcan-bouclier du Pinacate, qui expose plusieurs cratères phréatomagmatiques au nord, tels que le Cerro Colorado, tous alignés sur un axe est-ouest. Cet arc représenterait l'ancienne trajectoire du rio Sonoyta, actuellement dévié plein sud. La datation des quatre xénolithes du Cerro Colorado donne des âges situés autour de 105 ka, soit correspondant au milieu du stade isotopique 5 (s.l.). Ces résultats nous indiquent que la démarche utilisée pour la datation est adéquate, et que la remise à zéro du signal de luminescence a pu être effectuée avec ce type de volcanisme. Des problèmes et défis sont identifiés, notamment en ce qui concerne le phénomène du fading, soit une décroissance anormale du signal dans le cristal, qui vont permettre ainsi l'élaboration de nouvelles solutions, et la progression de la méthode de datation en luminescence optique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : géochronologie (IRSL), terrasses marines, néotectonique, volcanisme, Sonora

Les îles des archipels des Bermudes et des Bahamas sont caractérisées par l'alternance de dépôts carbonatés et de paléosols. L'origine de ces formations a été rapportée à l'accumulation puis à l'altération des poussières sahariennes. La minéralogie des paléosols des Bermudes est composée de carbonates, de minéraux argileux, de minéraux phosphatés et d'oxydes et hydroxydes de fer et d'aluminium. Le cortège argileux est composé de kaolinite, de chlorite et d'interstratifiés chlorite/vermiculite. Son analyse montre que le matériel à l'origine des paléosols provient de l'édifice volcanique sous jacent. L'apport volcanique est renforcé lors des périodes de bas niveau marin. Le matériel est soufflé sur l'île où il subit alors l'altération pédologique. Le taux d'accumulation du matériel volcanique était probablement supérieur au taux d'altération par pédogenèse. Le flux de particules atmosphériques d'origine saharienne demeure invisible. La minéralogie des paléosols d'Eleuthera (Bahamas) est dominée par les carbonates. Les formations récentes contiennent de la kutnahorite ; les formations anciennes contiennent de l'hydrotalcite. L'étude comparative des paléosols de San Salvador et d'Eleuthera montre que l'évolution des unités pédologiques est liée à leur capacité à lessiver leur contenu carbonaté. Ce facteur est contrôlé par la structure de la plate-forme sous-jacente ou par la nature du substratum. Le cortège argileux des paléosols et des forages marins des Bahamas présente une forte teneur en illite qui traduit l'importante des apports nord sahariens alors que sa teneur élevée en chlorite illustre l'existence d'une composante nord-américaine.

Mémoire (M.Sc.A.)- Université du Québec à Chicoutimi, 1983. / "Mémoire présenté en vue de l'obtention de la maîtrise en sciences appliquées en géologie" 6 cartes en pochettes. CaQCU CaQCU Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Les alignements d'îles nées d'un point chaud sont le dispositif idéal pour étudier l'évolution d'un relief volcanique sur le long-terme et suivant des stades caractéristiques (Hawaï, Société). Notre travail aborde cette problématique sous l'angle des rythmes de construction et de destruction. Le site des Iles Canaries est privilégié car la lenteur de déplacement de la plaque africaine et un point chaud composite prolongent les effets du volcanisme dans le temps (20-25 Ma), multipliant ainsi les repères chronologiques et morphologiques. Corrélés à ces particularités géodynamiques, les rythmes de construction volcanique sont estimés en couplant les datations K-Ar et les mesures du paléomagnétisme rémanent. Lors des premiers stades de construction (stade bouclier), la destruction se manifeste surtout par des déstabilisations instantanées et massives, impliquant plusieurs dizaines de km³. Ces évènements ont des conséquences directes (cicatrices, avalanches de débris, tsunamis), mais conditionnent aussi en partie l'évolution volcanique et morphologique ultérieure des îles. Nous avons élaboré une base de données morphométrique de 122 barrancos et amphithéâtres d'érosion. Les vitesses d'érosion sur le long-terme (vitesses d'incision linéaire et vitesses de recul des versants des barrancos), particulièrement importantes lors des phases de régénérescence volcanique, et les taux de sédimentation sous-marine sont principalement dépendants des rythmes, de la répartition spatiale et des dynamismes de construction volcanique, et de la récurrence des déstabilisations massives. La méthodologie développée ici aux Iles Canaries est applicable aux autres archipels de point chaud.

L'aquifère Tumbaco – Cumbayá, sujet de la présente étude, se situe dans le contexte typique des aquifères volcano-sédimentaires. Cet aquifère se localise dans la Vallée Interandine, à 15 Km à l'Est de Quito. L'aquifère principal est la formation volcano-sédimentaire Chiche. Il est limité par la rivière Chiche et San Pedro, la faille de Quito et le volcan Pasochoa. Le volcan Ilaló se trouve au milieu de la zone d'étude. Il forme un second aquifère essentiellement volcanique soumis à un géothermalisme lié au volcan, dont la partie enterrée du cône est apparemment au-dessous de la formation Chiche. La couche géologique en surface est appelée Cangahua. Elle recouvre toute la zone et elle est imperméable. L'exploitation des aquifères Chiche et Ilaló a été théoriquement suspendue à partir de 2006, quand des teneurs en arsenic supérieures à la norme de 10 microg/l ont été détectées. Notre objectif est d'améliorer la connaissance du fonctionnement intégral de ce système aquifère en utilisant trois axes principaux de recherche : i) l'hydrodynamique, ii) la géochimie et, iii) les isotopes stables, 18O et 2H, et radioactifs, 3H et 14C.L'hydrodynamique montre que le système aquifère a une saisonnalité très faible. Par ailleurs, les aquifères sont actuellement exploités par un usage industriel et domestique, contrairement à ce qui a été pensé au début. Le volcan sépare les parties Sud et Nord de l'aquifère Chiche et il fonctionne comme une barrière hydraulique du flux. Les rivières Chiche et San Pedro sont des axes de drainage de l'aquifère, au Nord et au Sud.L'analyse des paramètres physiques de l'eau ont mis en évidence deux aquifères bien différenciés : l'aquifère Chiche avec des CE et des températures plus basses que l'aquifère Ilaló. La chimie des ions majeurs a révélé un faciès de l'eau qui évolue d'un pôle Mg-HCO3 à un pôle Na-HCO3, dans l'aquifère Chiche et aussi dans l'aquifère Ilaló, alors que l'aquifère Chiche Sud est plus Mg-HCO3. Les teneurs en As sont plus élevées dans l'aquifère Ilaló que dans l'aquifère Chiche, où les teneurs baissent au fur et à mesure que l'on s'éloigne du volcan. Cet élément est d'origine naturelle, mais aucune corrélation significative n'a pas été trouvée pour l'aquifère Chiche. Cependant, dans l'aquifère Ilaló, une corrélation de 57% a été trouvée avec le fer, suggérant une interaction avec les oxydes de fer de la formation géologique.L'isotope radioactif 3H n'a pas été détecté dans l'eau des aquifères, à exception d'une source au Nord de la zone d'étude, dans la formation Chiche. Cette infiltration probable d'eaux récentes a été confirmée par le 14C, qui a des teneurs supérieures à 100%. Le reste des points de l'aquifère Chiche ont des activités 14C entre 45,4 et 87,4 pmc. Pour l'aquifère Ilaló les activités 14C sont < 20 pmc. L'âge de l'eau a été calculé et corrigée à partir du 13C qui montrait une contamination par le CO2 profond, qui donne des âges plus anciens qu'en réalité. Malgré la correction, les âges de l'eau continuent à se montrer très élevés, pour Chiche entre 400 et 4000 ans et Ilaló entre 11000 et 44000 ans. Les isotopes stables ont été utilisés pour identifier les zones de recharge. L'eau de l'aquifère Chiche a montré un comportement isotopique en 18O et 2H sous la droite météorique locale, avec une pente de 3,5, signal d'un fractionnement isotopique d'échange avec la roche chaude qui n'a pas été observé dans l'aquifère Ilaló. Le calcul de l'altitude de recharge a montré que l'aquifère Chiche s'alimente au pied du volcan Ilaló au Nord et au pied du volcan Pasochoa au Sud, en considérant des conditions climatiques similaires aux conditions actuelles. Pour l'aquifère Ilaló, la zone de recharge se trouverait sur les flancs du volcan, en supposant des conditions climatiques de recharge plus froides que les conditions actuelles. Mais cette zone ne serait plus fonctionnelle dû au dépôt de Cangahua.Les résultats suggèrent que les eaux de l'Ilaló se mélangent avec l'aquifère Chiche. / The Tumbaco – Cumbayá aquifer is found in the context of volcano-sedimentary aquifers. This aquifer is located in the Interandean Valley, 15 km to the east of Quito. The principal aquifer is the volcano-sedimentary formation Chiche. It is limited by the Chiche and San Pedro rivers, the Quito fault and the Pasochoa volcano. The Ilaló volcano is in the middle of the study zone and constitutes a second essentially volcanic aquifer, and is therefore subject to geothermal influences. This volcanic formation appears to be below the Chiche formation. The geologic layer on the surface is called Cangahua, it covers the entire zone and is impermeable. The exploitation of the Chiche and Ilaló aquifers was theoretically suspended in 2006, when arsenic concentrations > the WHO standard of 10 microg/l were found. Our objective is to improve the knowledge of the functioning of this aquifer system using three main research methods: i) hydrodynamics, ii) geochemistry and iii) stable isotopes, 18O - 2H, and radioactive isotopes, 3H - 14C.Hydrodynamics showed that the aquifer system has a low seasonality. We revealed that the aquifers are currently exploited for industrial and domestic uses, contrary to what was known at the beginning. The Ilaló volcano divides the south and north parts of the Chiche aquifer, with the volcano apparently acting as a hydraulic barrier for flows. The Chiche and San Pedro rivers are the drainage axes of the Chiche aquifer in the north and south.The analyses of the waters' physical parameters differentiated the two aquifers, Chiche aquifer having lower EC and temperature than the Ilaló aquifer. Major ions analysis revealed waters that vary between Mg-HCO3 pole and a Na-HCO3 pole in both the Chiche and Ilaló aquifers. As concentrations are higher in the Ilaló aquifer than in the Chiche aquifer. In the Chiche aquifer, As concentrations also decrease as the distance from the volcano increases. Arsenic is of natural origin, but no significant correlations were found for the Chiche aquifer. In the Ilaló aquifer a 57% correlation with Fe was found, which suggests an interaction between As and Fe oxides present in the geologic formation.Radioactive isotope 3H was not detected in groundwater from either aquifer, except in one spring in the north of the study area in the Chiche formation. The likely infiltration from recent waters was confirmed by 14C analysis this spring, which showed concentrations > 100 pmc. Other sampling points in the Chiche aquifer have 14C activities between 45.4 - 87.4 pmc. The Ilaló aquifer has 14C activities < 20 pmc. Water ages were calculated and corrected using 13C, which reveal a contamination from geogenic CO2, making water seem older than it is in reality. Despite the age correction, groundwater ages remain very old: Chiche groundwaters are between 400 - 4,000 years old and Ilaló groundwaters are between 11,000 - 44,000 years old. Stable isotopes were used to identify recharge areas. Groundwaters from Chiche aquifer show an isotopic 18O and 2H signature below the Local Meteoric Water Line (slope=3.5). This was interpreted as isotopic fractionation from hot rock and water interactions, which was not observed in the Ilaló aquifer. Recharge altitude calculations show that the Chiche aquifer is fed on the Ilaló and Pasochoa volcano piedmonts, if we consider that climatic conditions over the recharge period are close to current conditions. However, for the Ilaló aquifer, recharge areas appear to be located on the flanks of the volcano, assuming colder recharge climatic conditions than today. This recharge area should no longer be functional because of the Cangahua deposits during the last volcanic events.Results suggest that Ilaló groundwaters are being mixed with Chiche groundwaters. This research is the first to have been done with this level of detail in Ecuador on this type of aquifer and will provide new opportunities for projects in others volcano-sedimentary aquifers in the country.

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

Le massif du Cantal, localisé dans la province volcanique Cénozoïque du Massif Central (France), est le plus grand complexe volcanique Miocène d'Europe. Il est majoritairement constitué de brèches volcanoclastiques qui lui confèrent des dimensions impressionnantes et une morphologie surbaissée. Des observations de terrain, couplées à des datations K-Ar, nous ont permis de reconstituer l'évolution morpho-structurale, la dynamique éruptive et l'histoire volcanique du massif. Après avoir contraint dans l'espace et dans le temps une séquence stratigraphique identique tout autour du massif, nous montrons qu'il existe des évidences chrono-stratigraphiques, structurales et géomorphologiques en faveur de la formation d'une caldeira centrale de 8 x 10 km il y a environ 8 Ma occupée par un lac. L'étude morphologique et sédimentologique de la principale unité bréchique du massif, le Grand Écoulement Bréchique, nous a conduit à le définir comme l'un des plus importants debris flow syn-éruptifs connus au monde dont nous estimons un volume de l'ordre de 100 km3. Nous proposons que cet écoulement résulte d'une éruption sous-lacustre intracaldeira majeure. L'interaction entre un magma juvénile et l'eau du lac de caldeira, selon un dynamisme surtseyen, a initié la formation du debris flow qui s'est propagé sur les pentes externes du volcan à 360° jusqu'à plus de 25 km de sa source. Cette étude ouvre des perspectives d'une part quant aux risques volcaniques liés aux éruptions sous-lacustres intracaldériques majeures, et d'autre part quant à la possibilité de reconstituer la morphologie passée de la source d'un écoulement bréchique volcanoclastique âgé de plusieurs Ma, par l'étude de son dépôt selon des critères sédimentologiques et morphologiques.Dans un deuxième temps, la combinaison de nouvelles datations K-Ar et d'observations de terrain nous ont permis de reconstituer l'histoire volcanique du plateau du Cézallier, siège de la plus jeune activité volcanique de France métropolitaine, du plateau de l'Aubrac, et également la chronologie du volcanisme le long du Sillon Houiller. Nous avons pu ainsi établir les relations spatio-temporelles entre le massif du Cantal et les provinces volcaniques adjacentes révélant le rôle important des fractures héritées de l'Hercynien pour la remontée des magmas. Nous confirmons ainsi une migration spatio-temporelle vers le nord du volcanisme en Auvergne. Finalement, l'acquisition au cours de ce travail de 47 nouveaux âges K-Ar de 12,8 Ma à 9 ka complète la chronologie du volcanisme du Massif Central en précisant sa distribution spatio-temporelle.

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.

Cette thése étudie les sources thermominérales de l'Ardèche, leur cadre géologique, chimique et structural. Les sources de Vals les Bains et de la haute Ardèche sont étudiées particuliérement.

Ce travail comporte une étude stratigraphique , une étude structurale et pétrographique des constructions volcaniques de cette vallée aux pieds de l'Etna.