Cette étude présente de nouveaux résultats de pétrographie et de géochimie sur les lithologies du terrane de Renzy afin d'en retracer le contexte paléogéodynamique de formation. L'accent est mis sur les caractéristiques pétrographiques et géochimiques des unités d'amphibolite et de l'ensemble métasédiments/métavolcanites hôte appuyées par les résultats intégrés de trois campagnes de terrain et de données géophysiques régionales. Les signatures géochimiques sur l'ensemble des lithologies du terrane de Renzy sont diversifiées et compatibles avec un environnement d'arc océanique/bassin d'arrière-arc. Le terrane de Renzy est interprété comme représentant les vestiges d'un système d'arc océanique/bassin arrière-arc formé autour de 1.5 Ga, hypothèse appuyée par l'affinité du terrane de Renzy avec des environnements similaires modernes tel que l'arc de Scotia dans l'Atlantique sud et ceux connus dans la Province de Grenville tels que le Complexe de Bondy (1.4 Ga) ou le Domaine de Shawanaga (1.45 à 1.33 Ga).

published_or_final_version / Earth Sciences / Doctoral / Doctor of Philosophy

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This diploma thesis is focused on behavior of cement concrete at high temperatures. The theoretical part describes processes, which take place in concrete at thermal loading and effect of this thermal load to mechanical and physical properties of concrete. Also there was described recommendation for testing physical and mechanical of concrete at high temperatures according to RILEM TC. In experimental part mixes were made with greywacke aggregate, amphibolite aggregate and with the addition of polypropylene fibers or cellulose fibers. In these mixes was determined the effect of high temperatures on the density of concrete, compressive strength of concrete and thermal strain of concrete. Further there was tested addition of 2 kg/m3 polypropylene fibers to concrete with basalt aggregate and siliceous aggregate and influence of these fibers to density of concrete, compressive strength of concrete and dynamic modulus of elasticity.

Ce travail regroupe un ensemble de chapitres traitant de différents aspects des granulites, en mettant l'accent sur les compositions basiques. Ces chapitres sont indépendants, mais sont reliés entre eux par des renvois de l'un à l'autre. La première approche pour l'étude des granulites est géochimique: il est montré, dans un article en collaboration avec Andriambololona D., que les éléments de transition, peu affectés par le métamorphisme, peuvent être utilisés pour caractériser les métabasites. La suite du travail est consacrée à une étude pétrologique des formations granulitiques de Madagascar et du Massif Central français. Au chapitre II, l'étude détaillée d'un assemblage coronitique à HB-Ky-Ga est l'occasion de proposer une grille pétrogénétique dans le système CMASFH. Cette étude explique clairement les associations observées, soulève le problème de la rareté du disthène dans ces roches et apporte une explication graphique à la diversité des associations minéralogiques observées dans les métabasites qui sont décrites dans les chapitres suivants. Dans les chapitres III et IV, sur l'exemple d'un massif troctolitique, on montre la diversité de faciès pétrographiques qui peut être obtenue au cours d'un métamorphisme isochimique ou métasomatique, avec variation de la pression des fluides. Des associations faisant intervenir des minéraux rares sont décrites: sérendibite, clintonite, staurotide magnésienne, saphirine. On s'interroge sur les relations chronologiques entre le métamorphisme et la métasomatose ; contemporains ou non ? Un parallélisme est fait avec les grospydites dont le problème de l'origine se pose dans les mêmes termes. Dans le chapitre V, est présentée une étude pétrogénétique d'un complexe gabbro-anorthositique du Sud malgache, formation semblable aux classiques suites anorthositiques (Adirondacks, par ex.). Le chapitre est divisé en trois parties : (1) description pétrographique détaillée des différents faciès ; (2) évaluation quantitative des paramètres extensifs du métamorphisme, grâce à une utilisation systématique des principaux géothermobarométriques conventionnels ; (3) discussion sur la mise en place du complexe plutonique et les relations avec le métamorphisme. L'étude des métasédiments associés à ce complexe (chapitre VI) confirme les évaluations thermodynamiques du chapitre V. C'est aussi l'occasion de décrire quelques associations rares à kornérupine, grandidiérite, Sp-Qz, etc. Le chapitre VII décrit la seule éclogite de basse température actuellement connue dans le précambrien: les implications géotectoniques sont discutées. Le chapitre VIII porte sur l'étude d'un métamorphisme de très hautes températures. Des conditions supérieures à 1000°C auraient affectées des métavolcanites métasomatisées. Il est intéressant de remarquer que ces conditions extrêmes passent totalement inaperçues en utilisant les géothermomètres usuels, puisque ceux-ci indiquent des températures de 600 à 700°C ! En guise de conclusion, s'appuyant sur les données pétrologiques recueillies, un modèle géodynamique faisant appel à une extension lithosphérique, suivi d'un épisode compressif, est proposé. Celui-ci s'intègre dans le modèle collisionnel envisagé pour la ceinture mobile mozambicaine, dont Madagascar représente la bordure orientale.

The purpose of this study is to characterize the metasomatism that has taken place as a result of the chemical incompatibility between mafic and metaultramafic bulk compositions during high-grade regional metamorphism in the Tobacco Root Mountains, southwest Montana. Metasomatism of these rocks took place by both diffusionand infiltration-dominated processes. The result of these processes are characterized mineralogically and geochemically in the rocks.

La séquence culturelle régionale de l’Archaïque supérieur et terminal de la vallée de l’Outaouais n’est pas complétée, mais les variations stylistiques, technologiques et fonctionnelles des artéfacts sur le plan régional et local facilitent le découpage culturel. La reconstruction de la chaîne opératoire des haches, des herminettes et des gouges en pierre polie des sites Muldoon et Lamoureux, deux sites du sud-est ontarien, pourrait permettre de déceler une tradition technologique régionale à cheval entre l’Archaïque laurentien, l’Archaïque post-laurentien et d’autres courants des Grands Lacs. L’analyse des haches, des herminettes et des gouges des sites Muldoon et Lamoureux démontre l’utilisation massive de l’amphibolite. La moitié distale de ces outils est surtout polie et finement abrasée et la moitié proximale souvent éclatée, mais parfois abrasée. Ces éléments technologiques et l’industrie de pierre taillée démontrent des ressemblances et des différences avec les sites laurentiens de la région, et certains sites post-laurentiens du Québec et de l’Ontario méridional. Le matériel en pierre polie des sites Muldoon et Lamoureux démontre des liens technologiques vers l’Ouest tout en gardant un contact avec la sphère d’interaction postlaurentienne. La vallée de l’Outaouais semble alors prendre une place indépendante dans l’Archaïque supérieur, certaines continuités technologiques s’observent entre l’Archaïque laurentien et l’Archaïque post-laurentien. / The Late and Terminal Archaic cultural sequence of the Ottawa Valley region is not well defined. Definition of cultural boundaries should be based on stylistic, technological and functional variations, on a regional and local scale. The “chaîne opératoire” reconstruction of ground stone celts and gouges from the Muldoon and Lamoureux sites could lead to the recognition of a regional technological tradition linked to the Laurentian Archaic, the Post-Laurentian Archaic (Narrow Point) and other cultural trends from the Great Lakes. The analysis of celts and gouges from Muldoon and Lamoureux show a massive use of amphibolite. The distal half of these tools is mostly finely abraded and polished. The proximal half is frequently broken off, but sometimes abraded. These technological traits prove to have some resemblances and differences with Laurentian sites in the Ottawa Valley and some Post-laurentian sites in southern Quebec and Ontario. The ground stone material from these sites shows several links towards the west while participating in the Post-Laurentian Archaic interaction sphere. The Ottawa valley seems therefore to take an independent place in the Late Archaic, as technologic continuities are seen between Laurentian and Post-Laurentian assemblages.

Pour ce secteur central du socle du Massif central français, autour de la ville de Brioude, une carte géologique en planche hors-texte (pl. 3) à 1/440.000 couvre environ 150 km x 80 km. Deux autres cartes (pl. 4-5) recensent sur ce fond géologique (1) les affleurements d'amphibolites, pyroxénites et péridotites serpentinisées (2) les gîtes de minéralisation en stibine, en fluorine et en uranium. Les terrains cristallophylliens étudiés sont compris entre des massifs, pour l'essentiel postérieurs, de granites hercyniens (Velay à l'Est, Livradois-Forez au Nord, Margeride au S et SW) et sont recouverts par les coulées de basalte néogènes du Cantal à l'W. Les formations cartographiées, cristallines et hautement métamorphiques, sans possibilité d'y établir une stratigraphie par absence de litage sédimentaire et du moindre fossile, sont l'objet d'une description pétrographique et structurale appuyée par une trentaine d'analyses chimiques nouvelles. Est notamment défini le "groupe leptyno-amphibolique brivadois" (GLAB), une succession pluri-kilométrique litée en grand, d'ectinites à faciès felsiques (leptynites, à chimie pour certaines de volcanites acides) et à faciès mafiques subordonnés (péridotites, serpentinites, amphibolites). Peut-être à rapporter au Précambrien, le GLAB sert de repère structural dans un fond de gneiss et de micaschistes à biotite ± muscovite, sillimanite, parfois disthène. La cartographie permet de dessiner le "synclinorium de Massiac" (SM, pl. 1), une structure de 40 km x 20 km axée NW-SE. Ses bords correspondent à une couronne de migmatites (anatexites de la migmatisation-I), d'abord schisteuses puis grenues en allant vers l'extérieur du SM, où existent des granites d'anatexie subordonnés. Ce synclinorium d'ectinites-I et migmatites-I serait zonéographiquement dans les gneiss inférieurs Z1 (cf. nomenclature ci-après). Le SM est ceinturé (au SW, SE et NE) par une structure arquée, le "synclinorium Desges-Senouire-Doulon" (pl. 2), qui aurait comporté initialement les zones Z1+Z2+Y1 d'ectinites-I et subi la migmatisation-I, mais aurait été largement affecté par un second métamorphisme (ectinites-II dans la zone Y1) et une migmatisation-II ultérieurs considérés comme hercyniens. On serait ainsi en présence de deux zonéographies superposées. La thèse alternative pour cette région d'une structuration en nappes hercyniennes est réfutée, notamment les travaux de A. Demay qui proposait de voir un synclinal de nappe hercynien dans le synclinorium de Massiac. Il est rappelé (p. 12) que la méthode zonéographique due à J. Jung et M. Roques divisait le terrain cristallophyllien en : --Ectinites : formations où la recristallisation s'est faite dans un climat topochimique. Les ectinites de la séquence pélitique repère comprennent les zones d'isométamorphisme suivantes: X zone non métamorphique; Y2 zone des micaschistes supérieurs = schistes à chlorite et séricite; Y1 zone des micaschistes inférieurs = micaschistes à biotite et muscovite; Z2 zone des gneiss supérieurs = gneiss à biotite et muscovite; Z1 zone des gneiss inférieurs = gneiss à biotite et sillimanite; U zone des gneiss ultra-inférieurs = gneiss à orthose et cordiérite. --Migmatites: formations ou la recristallisation s'est faite dans un climat métasomatique. Les migmatites sont des gneiss riches en feldspath (surtout alcalins) ; la biotite, la muscovite, la cordiérite, la sillimanite, le grenat y sont les minéraux les plus courants. Leur texture litée est : soit régulière, réalisant le faciès embréchite ; soit irrégulière (nébulitique, artéritique, agmatique...) et le faciès anatexite apparaît. Dans les formations migmatiques, les deux faciès peuvent apparaître simultanément, les embréchites occupant alors volontiers la partie supérieure de la formation, ou indépendamment l'un de l'autre.

Um Hinweise auf die geodynamische Entwicklung und zur Rekonstruktion der magmatischen und tektono-metamorphen Geschichte der Västervik-Region (SE-Schweden) und dem Kamanjab Inlier (NW-Namibia) zu erhalten, wurden isotopengeochemische Untersuchungen (Rb-Sr, Sm-Nd, K-Ar, U-Pb) in Kombination mit Haupt- und Spurenelementanalytik sowie Untersuchungen zu den P-T-Bedingungen an metamorphen Gesteinen durchgeführt. Beide Gebiete vereint eine gemeinsame Entwicklung innerhalb des Superkontinentes Columbia. Sowohl die Västervik-Region als auch der Kamanjab Inlier sind durch ihre Lage entlang eines aktiven Kontinentalrandes geprägt. In beiden Arbeitsgebieten konnte eine mehrphasige Entwicklung erkannt werden. Die Untersuchungen zeigen, dass der granitoide Magmatismus entlang des südlichen Randes des Laurentia-Baltika Systems durch zwei paläoproterozoische Phasen charakterisiert ist. So konnten fünf granitoide Einheiten unterschieden werden, die in ihrer Zusammensetzung von Tonaliten bis Syenograniten variieren. Geochemische Klassifikationen haben für drei der fünf Einheiten einen „magnesian“, metaluminösen Cordillerancharakter gezeigt, der in Verbindung mit einem aktiven Kontinentalrand steht (2. Phase 1.81-1.77 Ga). Die übrigen zwei Einheiten zeigen einen Wechsel zu „ferroan“, peraluminösen Granitoiden mit einem A-Typ-Charakter, die während einer Extensionsphase gebildet wurden (1. Phase 1.87-1.84 Ga). Während die Ältere der beiden A-Typ-Gruppen mit der ersten Phase korreliert werden kann, zeigt die Jüngere Affinitäten zur sogenannten Granit-Pegmatit-Einheit. Das bestehende tektonische Modell für die Bergslagen-Region (N‘ Västervik) setzt eine Verlagerung der Subduktionszone in SW‘ Richtung voraus, die einhergeht mit einem Wechsel des geodynamischen Regimes. Die für die Västervik-Region definierten fünf granitoiden Einheiten passen gut in dieses Modell und liefern Argumente für einen neuen tektonischen Zyklus im Süden der Bergslagen-Region. Der Kamanjab Inlier zeigt eine ähnliche Entwicklung, wie sie in der Västervik-Region beobachtet werden konnte. Der granitoide Magmatismus wurde auf ein paläoproterozoisches Alter von 1.88-1.81 Ga datiert und fällt vermutlich mit einem ersten tektono-metamorphen Ereignis zusammen, in dem es unter anderem zur Ausbildung von Migmatiten kam. Die ermittelten Sm-Nd-Modellalter der Amphibolite zeigen eine systematische Zunahme von tiefen zu höheren Krustenstockwerken (Rooikop/Aandgloed[S]: TDM 2.10-1.96 Ga; Suiderkruis/Aandgloed [N]: TDM 2.40-2.12 Ga; Ehobib: TDM 2.74-2.30 Ga). Das Einsetzen der Kibarischen Orogenese bzw. des kibarischen Riftereignisses im Mesoproterozoikum (~1.6 Ga) wird als Auslöser für eine großräumige Überprägung des südlichen Randes des Kongo-Kraton gesehen. Sowohl K-Ar-Datierungen (1.3-1.4 Ga) als auch die Ergebnisse der Rb-Sr-Isotopenanalyse (~1.5 Ga) deutet auf eine solche Überprägung hin und können mit einem zweiten tektono-metamorphen Ereignis sowie dem bimodalen Magmatismus entlang des Kontinentalrandes korreliert werden. Untersuchungen der P-T-Bedingungen zeigen eine Unterteilung in eine nördliche (T=650-750 °C; P=8-11 kbar) und eine südliche (T=500-600 °C; P=5-9 kbar) Domäne. Ausgehend von zwei diskreten Metamorphoseereignissen scheinen die Geländebeobachtungen (Ausbildung der Migmatite) die Bedingungen des ersten tektono-metamorphen Ereignisses widerzuspiegeln. Wohingegen die durch Laborbefunde ermittelten, das zweite Ereignis zeigen.

La séquence culturelle régionale de l’Archaïque supérieur et terminal de la vallée de l’Outaouais n’est pas complétée, mais les variations stylistiques, technologiques et fonctionnelles des artéfacts sur le plan régional et local facilitent le découpage culturel. La reconstruction de la chaîne opératoire des haches, des herminettes et des gouges en pierre polie des sites Muldoon et Lamoureux, deux sites du sud-est ontarien, pourrait permettre de déceler une tradition technologique régionale à cheval entre l’Archaïque laurentien, l’Archaïque post-laurentien et d’autres courants des Grands Lacs. L’analyse des haches, des herminettes et des gouges des sites Muldoon et Lamoureux démontre l’utilisation massive de l’amphibolite. La moitié distale de ces outils est surtout polie et finement abrasée et la moitié proximale souvent éclatée, mais parfois abrasée. Ces éléments technologiques et l’industrie de pierre taillée démontrent des ressemblances et des différences avec les sites laurentiens de la région, et certains sites post-laurentiens du Québec et de l’Ontario méridional. Le matériel en pierre polie des sites Muldoon et Lamoureux démontre des liens technologiques vers l’Ouest tout en gardant un contact avec la sphère d’interaction postlaurentienne. La vallée de l’Outaouais semble alors prendre une place indépendante dans l’Archaïque supérieur, certaines continuités technologiques s’observent entre l’Archaïque laurentien et l’Archaïque post-laurentien. / The Late and Terminal Archaic cultural sequence of the Ottawa Valley region is not well defined. Definition of cultural boundaries should be based on stylistic, technological and functional variations, on a regional and local scale. The “chaîne opératoire” reconstruction of ground stone celts and gouges from the Muldoon and Lamoureux sites could lead to the recognition of a regional technological tradition linked to the Laurentian Archaic, the Post-Laurentian Archaic (Narrow Point) and other cultural trends from the Great Lakes. The analysis of celts and gouges from Muldoon and Lamoureux show a massive use of amphibolite. The distal half of these tools is mostly finely abraded and polished. The proximal half is frequently broken off, but sometimes abraded. These technological traits prove to have some resemblances and differences with Laurentian sites in the Ottawa Valley and some Post-laurentian sites in southern Quebec and Ontario. The ground stone material from these sites shows several links towards the west while participating in the Post-Laurentian Archaic interaction sphere. The Ottawa valley seems therefore to take an independent place in the Late Archaic, as technologic continuities are seen between Laurentian and Post-Laurentian assemblages.