La minéralisation platinifère étudiée dans ce travail se situe dans le grand massif ultrabasique du sud de la Nouvelle-Calédonie, à l'embouchure de la Rivière des Pirogues. La transformation exogène qui affecte les roches émergées de la ceinture intertropicale, a édifié aux dépends des péridotites de Nouvelle-Calédonie, d'épais manteaux latéritiques enrichis en métaux. L'objectif de cette étude a été de caractériser les évolutions chimiques et minéralogiques qui affectent les phases porteuses d'Eléments du Groupe du Platine (EGP) dans cet environnement latéritique. L'étude pétrographique et pétrologique de trois profils d'altération dans la zone anomale en platine-palladium, a permis de mettre en évidence le rôle majeur de la serpentinisation hydrothermale dans l'évolution de la minéralisation platinifère. Cette altération pré-météorique a néoformé et formé des Minéraux du Groupe du Platine (MGP) par désulfuration de phases préexistantes et par précipitation de nouveaux minéraux. Au contact de l'atmosphère et de l'hydrosphère, les MGP évoluent différemment selon leur composition chimique. Les phases très riches en platine de type isoferroplatine (Pt3Fe) sont stables dans le manteau d'altération, alors que les phases plus riche en fer, cuivre et palladium, comme le tétraferroplatine (PtFe), la tulameenite (Pt2FeCu) ou les oxydes de Pt-Fe subissent une dissolution incongruente, avec une lixiviation sélective de leurs composants chimiques. La caractérisation géochimique à la microsonde électronique des cortex d'altération, révèle le gradient de mobilité suivant lors de la transformation latéritique des MGP : S > Cu > Pd > Fe > Pt. Quel que soit le minéral parental, la phase néoformée est relativement enrichie en Pt, et tend à acquérir la configuration chimique de l'isoferroplatine (Pt3Fe).

La convection thermo-compositionnelle dans la partie de fer liquide du noyau de la Terre est la source d'énergie la plus probable de la géodynamo, qui entretient le champ magnétique de la planète. Des contraintes théoriques impliquent que l'écoulement est probablement dans un régime de turbulence développée, contrainte par l'influence prédominante de la force de Coriolis. Malgré de remarquables avancées récentes, tant expérimentales que numériques, aucun modèle de dynamo convective turbulente n'a encore été obtenu. Ce travail présente une première étape vers cet objectif : la modélisation de l'écoulement convectif sans champ d'un métal liquide (le gallium), à grand forçage thermique (jusqu'à 100 fois la valeur critique du chauffage), dans une sphère en rotation rapide (nombre d'Ekman jusqu'à 10-7 ) . Une étude expérimentale systématique et quantitative a d'abord été réalisée, à l'aide d'une technique de vélocimétrie Doppler ultrasonore. Afin de mieux comprendre la structure de l'écoulement, nous avons ensuite implémenté un modèle numérique quasigéostrophique, validé quantitativement par l'expérience. Les perspectives envisagées sont la magnétoconvection expérimentale, ainsi que des modèles numériques hybrides de dynamo réalisant la séparation d 'échelle entre un champ de vitesse turbulent contenant de très petites échelles de vorticité et un champ magnétique entretenu à grande échelle.

La suite post-tectonique du batholite hercynien de Celorico de Basto est composée de roches basiques en enclaves dans des granodiorites hétérogènes et dans le granite G2, et de granites fins tardifs associés à des aplopegmatites minéralisées en Sn-Nb-Ta-Li-Be. Les granodiorites résultent du mélange entre des magmas basiques, dont leurs enclaves dioritiques sont des témoins, et un magma acide de type granite G2. Les enclaves des granodiorites et du granite G2 sont des termes d'une série basique qui pourrait être un équivalent plutonique des séries shoshonitiques. Les magmas parents de cette série, probablement issus d'un manteau subcontinental enrichi en éléments incompatibles par recyclage de matériel crustal, se sont differenciés à haute pression ce qui conduit à des termes dioritiques proches des vaugnerites du Massif Central français. Le granite G2 est un terme différencié de cette serie mais contient une contribution crustale en accord avec les rapports 87Sr/86Sr initiaux intermédiaires d'autres granites hercyniens à biotite dominante. Les magmas parents des granites fins tardifs ont une origine crustale. Les aplopegmatites associées sont des termes extrêmement différencies de ces granites dont la composition peralumineuse, la richesse en phosphore et en volatils conduit à une évolution terminale de type sodolithique. Le massif post-tectonique de Lamas de Olo est composé d'adamellites calco-alcalines potassiques et a une architecture du type exogranite-endogranite à Stocksheider. Les minéralisations en Mo-W-Be sont les manifestations d'un circuit hydrothermal engendré par l'endogranite..

Le gisement de tungstène de Salau (Ariège, France), est reconnu comme étant du type skarn à scheelite. Les roches composant une grande partie de la gangue du minerai sont formées par l'altération des roches d'origine métasomatique. Ces roches sont de deux types : (¤) Des skarns zonés et massifs, développés aux dépens de l'encaissant carbonaté, (¤) des skarnoïdes développés sur des alternances de pélites et de marbres, appelées barrégiennes. Le premier type compose 10 % des roches d'origine métasomatique, le reste étant constitué par les barrégiennes. C'est surtout à ces dernières que nous nous intéressons dans cette thèse. L'étude entreprise a abouti à la connaissance de l'évolution pétrographique et minéralogique de ces roches. La formation d'origine composée de bancs de calcite et de lits de pélites : Biotite , chlorite, feldspath, quartz, subit plusieurs phénomènes successifs : (#) Une transposition de stratification marquée par la cristallisation de clinozoïsite dans une schistosité, ainsi que dans les lits pélitiques, avec développement de salite dans la roche. (#) Un métamorphisme de contact développant le grenat et la vésuvianite. (#) Une métasomatose d'infiltration avec formation de pyroxène et de grenat. (#) Une altération siliceuse affectant essentiellement le pyroxène, accompagnée par la cristallisation de la scheelite. (#) Une altération hydrothermale développant les sulfures, et oblitérant la structure de la roche. L'étude minéralogique est complétée par une étude géochimique. Enfin une discussion sur les conditions de formation des différentes roches est proposée.

Situé au nord de la Nouvelle-Calédonie, le massif de Tiébaghi, d'où a été extraite la majeure partie de la production de chromite de l'île, fait partie de l'ensemble ultramafique calédonien, charrié à l''Eocène supérieur sur le bâti sialique calédonien. Ce massif est constitué presque exclusivement de péridotites à textures de tectonites. L'étude pétrographique et structurale de l'ensemble du massif permet de reconstituer les principales phases de déformation, et de définir l'organisation des roches ultramafiques par une série différenciée clans laquelle les faciès dominants sont successivement, de bas en haut et du Nord-Est au Sud-Ouest, les dunites et harzburgites, les harzburgites à clinopyroxènes et les lherzolites à spinelle - dans ces dernières, le plagioclase apparaît localement par rééquilibrage métamorphique de faciès riches en pyroxènes. Les principales concentrations chromifères se placent suivant un nombre réduit de "niveaux" dans la zone de transition entre les unités harzburgitique et lherzolitique. Les morphologies des gisements et leurs relations structurales avec l'encaissant ultramafique sont contrôlées principalement par les déformations plastiques subies par l'ensemble de la série, Les différents faciès ultramafiques s'intègrent dans une évolution géochimique continue et, dans le détail, séquentielle. Des évolutions, également séquentielles et sans discontinuité majeure entre les différentes unités de la série, apparaissent dans les compositions des minéraux, lesquelles ont pu être modifiées par des rééquilibrages ou des recristallisations partielles en liaison avec les déformations. La différenciation de la série de Tiébaghi peut s'expliquer par la cristallisation fractionnée d'un liquide basaltique tholéitique (pauvre en titane et en alcalins) contenant en suspension - ou imprégnant - un matériel constitué principalement d'olivines magnésiennes, et éventuellement d'orthopyroxènes et de spinelles. Au cours de cette différenciation, des diminutions de pression, accompagnées éventuellement de l'influx de liquides peu différenciés, peuvent être à l'origine des accumulations de chromite.

Ce travail vise à évaluer l'influence de la spéciation du Fe et de sa composition isotopique dans les eaux ayant des caractéristiques chimiques contrastées. Les rapports isotopiques du Fe ont été déterminés en utilisant un MC-ICP-MS (multicollecteur - plasma à couplage inductif - spectromètre de masse) à haute résolution de masse. Cette étude montre pour la première fois que le Fe adsorbé sur les parois des cellules du phytoplancton présente une accumulation préférentielle des isotopes lourds. Le fractionnement isotopique observé (57Fecell-solution) était d'environ 2,5‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses Fe2+, et ~1,0‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses de Fe3+. Ce travail montre également que le stockage des échantillons d'eau à température ambiante peut causer des variations de la composition isotopique du Fe dissous, en particulier dans les eaux à forte concentration de matières organiques. La composition isotopique du Fe des différentes fractions de taille des pores a fourni des informations précises sur les sources et les processus biogéochimiques se produisant dans les sols des zones sources et s'est avéré être un bon indicateur des mécanismes impliquant la perte de Fe et son transfert dans la zone de mélange entre le Solimoes et le Negro. La composition des isotopes Fe des eaux de rivière transporte principalement la signature des principales sources et des processus biogéochimiques se produisant dans les sols, il peut aussi être un outil prometteur pour étudier les effets de la modification de l'utilisation des terres et des changements climatiques sur l'altération continentale.

Résultats obtenus dans ce travail. (1) Au plan local. On peut citer en premier lieu l'établissement de colonnes stratigraphiques d'une partie du Cambrien, de l'Ordovico-Silurien et du Dévonien. Ces résultats devront être corrélés avec ceux qu'établissent P. Jenny et Ch. Hoepffner dans d'autres parties des Rehamna. Il en est de même pour la carte au 1/50 000 présentée ici, qui est destinée à s'intégrer dans un ensemble plus vaste. Deux révisions stratigraphiques ont été effectuées : la série du Draa Guessaa a été datée de l'Ordovicien, et la série de Sekhira-es-Slimane et les formations équivalentes a été reconnue d'âge dévonien moyen (avec peut-être continuation dans le Dévonien supérieur) à la suite d'une tournée commune de l'équipe strasbourgeoise. Cette dernière attribution conduit à souligner l'importance des mouvements tectoniques calédoniens tardifs (hercynien très précoce ?) vers l'ouest de la Meseta. Enfin, la description des évènements métamorphiques et tectoniques, déjà amorcée par Gigout et Michard, a été effectuée dans les limites du terrain étudié. (2) Au plan général. Le résultat le plus notable au plan général semble être la démonstration de la forme en dôme des isogrades et isostyles, grâce à l'existence d'un niveau repère stratigraphique, et la liaison de ce dôme avec le front thermique. On a pu décrire la liaison entre le degré de métamorphisme et l'intensité des déformations : c'est le passage, par exemple, entre les phyllades et les micaschistes, d'une schistosité verticale à une schistosité horizontale. Le flux thermique présentait un gradient élevé dans les zones centrales les plus profondes ; il traduisait lui-même la remobilisation puis la fusion granitisante du socle. Il y aurait aussi une liaison entre la mise en branle de ce centre granitisé, la progression de son ascension dans les séries, et une phase de laminage et de crénulation des structures paroxysmales ; l'aire de répartition de ces déformations tardives est localisée autour de la zone à apex granitiques. Un autre résultat est la mise en évidence du changement du type de la déformation des galets des conglomérats entre les Schistes verts supérieurs et les mica schistes à disthène, et la tendance des galets à prendre la forme d'un ellipsoïde de révolution pour les déformations intenses.

La Meseta marocaine constitue sur la continent africain la continuité de la chaîne hercynienne d'Europe moyenne. La cinématique de mise en place des granitoïdes associés à cet orogène constitue un élément déterminant permettant de retracer l'évolution géodynamique de ce segment hercynien. Les structures de déformation à l'état magmatique caractéristiques de la montée du magma dans la croûte, et les structures de déformation à l'état solide qui concernent à la fois ces plutons et leur encaissant, sont l'empreinte de cette mise en place. Les structures magmatiques (plans et des lignes d'écoulement du magma) sont étudiées, par l'analyse de l'orientation des marqueurs que constituent les premiers cristaux formés dans le magma, et/ou avec la technique de l'anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM). Les granites étudiés se répartissent en deux groupes: 1- ceux dont la mise en place est précoce dans l'orogène et situés en Meseta orientale; ces massifs, d'Aouli et de Bou-Mia, forment un unique corps magmatique situé dans la boutonnière de Midelt; 2- des granites plus tardifs, plus petits et bien circonscrits sont localisés en marge orientale du Bloc côtier de la Meseta occidentale; on les trouve aussi bien au Nord (Zaër et Oulmès dans le Massif Central), qu'au Sud (Tichka, dans le Haut-Atlas). Parmi ces granites de la Meseta occidentale, ceux de Zaër, d'Oulmès et de Sebt de Brilkiine dans le massif de Rehamna, ont fait l'objet d'une cartographie structurale. Les granites de la Meseta orientale (Haute-Moulouya) montrent une homogénéité de faciès et aussi des structures primaires comparables confirmant l'unité magmatique entre les deux corps d'Aouli et de Bou-Mia. Les structures magmatiques et l'analyse de la déformation dans l'encaissant métamorphique ont conduit à envisager une mise en place syn- à tardi-tectonique dans un cisaillement crustal vers l'Ouest, faiblement penté. Les granites de la Meseta occidentale ont été interprétés comme liés à des décrochements crustaux: 1- senestres subméridiens à NNE-SSW pour la granodiorite de Zaër et le granite d'Oulmès sur des accidents ductiles du socle profond; 2- dextre subméridien, pour le granite de Sebt, dont la mise en place est associée à une déformation fragile en "pull-apart". Dans le cas du Zaër, où deux faciès principaux constituent le Batholite, l'analyse structurale et ASM a nettement mis en évidence une mise en place en deux temps, puisqu'un épisode fragile serait responsable de l'injection d'un monzogranite, dans la granodiorite préalablement indurée La compatibilité dans un même système de contrainte, des accidents responsables de ces décrochements crustaux de la Meseta occidentale, a conduit à envisager un modèle géodynamique de la Meseta, en marge sud de l'orogène hercynien. Dans ce schéma, les structures du Maroc hercynien ont été comparées avec celles de son plus proche voisin, la Meseta ibérique. La poursuite des structures compressives vers le SSW, depuis la zone sud-portugaise jusqu'à la zone du Sehoul (au Nord du domaine mésétien marocain) permet d'envisager que ce domaine, situé au Nord de la Meseta, se comporte comme un poinçon dirigé vers le Sud. Cette tectonique, au Sud de la virgation ibéro-armoricaine, est à l'origine d'un décrochement dextre majeur en marge orientale du bloc côtier mésétien. Le décrochement se poursuit depuis la Meseta espagnole jusqu'au domaine atlasique, et est responsable, dans le massif des Rehamna, d'un décro-chevauchement du domaine des bassins carbonifères sur le Bloc côtier.

Dans les Rehamna orientales (meseta hercynienne marocaine), quatre unités structurales ont été individualisées, séparées par des contacts anormaux peu pentés, Ce sont, de bas en haut 1 - L'unité des Oulad Aguil Cette unité comprend deux grands groupes lithostratigraphiques dont les relations structurales ne sont pas encore définitivement établies : - au N, c'est le groupe de la Koudiat el Adam, non métamorphique, daté de l'Ordovicien et constitué d'environ 1500 m de sédiments détritiques (grès, quartzites, siltstones, argilites) déposés en milieu marin peu profond; les roches de ce groupe constituent un vaste anticlinal kilométrique originellement déversé au NW. - au S, c'est le groupe deo Ouled Hassine, métamorphique, non daté mais probablement d'âge post-ordovicien supérieur, constitué de roches métamorphiques variées (quartzites, calcaires, conglomérats, phyllites, slates) qui rappellent des faciès marins de plate-forme; l'épaisseur de la succession est au moins d'un millier de mètres; les roches de ce groupe constituent un vaste synclinorium déversé au NW qui semble relayer normalement vers le S l'anticlinal précédent; dans ce groupe le métamorphisme est prograde vers le S. 2 - L'unité de Benguerir Cette unité est constituée de roches métamorphiques, non datées, d'origine volcano-sédimentaire (quartzophyllites, phyllites, schistes, métatufs basiques, amphibolites, épidotites) rappelant beaucoup certains faciès d'âge viséen supérieur connus plus au N et plus au S ; le métamorphisme est prograde vers le S. Cette unité repose sur le groupe des Ouled Hassine au N par l'intermédiaire d'un contact anormal faiblement penté au SSE. 3 - L'unité du Jebel Kharrou Cette unité, non métamorphique, datée de l'Ordovico-Silurien, est constituée des mêmes roches que le groupe de la Koudiat el Adam; elle est tronquée à la base par un contact anormal bréchifié très peu penté et repose sur les deux unités précédentes. 4 - L'unité de Dalaat Cette unité, non métamorphique, est constituée de roches détritiques (grès, siltstones, argilites silteuses, conglomérats) et carbonatées (calcaires) d'âge viséen supérieur-namurien (?); elle constitue une klippe, tronquée à la base par un contact anormal bréchifié, et elle repose sur l'unité du Jebel Kharrou. Les deux unités les plus basses, bien que séparées par un contact anormal, subi des évolutions tectono-métamorphiques similaires; elles représentent le substratum relatif des deux autres unités sus-jacentes. Evolution tectonique, métamorphique et magmatique des Rehamna orientales Cette évolution peut être grossièrement divisée en trois périodes, après le dépôt des sédiments (Cambrien à Viséen supérieur-Namurien (?)) 1 - Entre le Viséen supérieur et le Namurien ( ?) et l'Autunien se situe une évolution tectono-métamorphique polyphasé, essentiellement commandée par des cisaillements de moins en moins ductiles avec le temps, la tendance générale est à un déplacement de matière vers l'W ou le NW : synchrone du métamorphisme régional à séricite-biotite, on a un paroxysme thermique du métamorphisme marqué par la cristallisation de grenat, de staurotide et de cordiérite. Ces minéraux sont ensuite repris par un deuxième épisode de plissement déjeté au NW ou à l'W, accompagné de couloirs de cisaillements ductiles fortement pentés à l'Est dans lesquels il n'y a pas de nouvelles cristallisations. Un troisième épisode de plissement N 140° lié à des décrochements dextres, réoriente les structures précédentes. L'unité de Benguerir chevauche ensuite l'unité des Oulad Aguil du SE vers le NW en conditions superficielles. Ce chevauchement est peut-être recoupé par des granites dans les Rehamna centrales; dans ce cas, il serait anté-granites, datés de - 273±2 M.a. (Autunien basal). Le contact anormal est recoupé dans le secteur étudié par des filons de microdiorite quartzique eux-mêmes postérieurs aux granites. 2 - Pendant l'Autunien (sous réserve des attributions chronologique) le bâti est affecté d'une importante tectonique tangentielle marquée par la mise en place d'une nappe tectonique épiglyptique : l'unité de Dalaat. Cette nappe transporte des roches déjà plissées et tronquées à la base. Le déplacement se fait du N vers le S, à partir d'une partie actuellement inconnue et sur au moins 22 km. Le passage de cette nappe entraîne des morceaux de substratum (unité du Jebel Kharrou) en position paraautochtone sur au moins 20 km vers le Sud. Les causes de cette tectonique tangentielle du Nord vers le Sud sont actuellement inconnues. La mise en place de ces nappes achève la fin du cycle hercynien. 3 - Les premiers dépôts post-orogéniques sont représentés par des conglomérats attribués à l'Autunien et qui proviennent de l'érosion de la chaine hercynienne. Il leur fait suite l'épanchement de laves permo-triasiques, suivis de la formation de horsts et de grabens N 70°. Ces deux derniers événements pourraient marquer une distension régionale post-hercynienne. Après une nouvelle période d'érosion, la mer transgressera cette région au Crétacé inférieur.

Les régions de socle cristallin, pourtant largement représentées à l'échelle mondiale, sont réputées pour leurs modestes ressources en eaux souterraines. La valorisation des eaux souterraines dans les régions de socle est majoritairement limitée aux formations altérées et fissurées de sub-surface. Cependant, ces ressources sont souvent négligées au profit des eaux de surface en raison de leurs faibles débits d'exploitation et de leurs vulnérabilités aux polluants anthropiques. De récentes études de prospection et de recherche ont révélé la présence de ressources souterraines importantes, au delà des horizons superficiels classiquement exploités. Cependant peu d'informations spécifiques à ces ressources profondes sont disponibles, notamment concernant la structure des systèmes aquifères et leurs particularités hydrogéologiques. Par cette étude nous mettons clairement en évidence la présence de ressources en eau conséquentes dans le socle cristallin profond du Massif Armoricain. Ces ressources sont associées à des systèmes de failles assurant des capacités de drainage des réservoirs de stockage connectés. Les réservoirs de stockage superficiels et bordiers assurent l'alimentation en eau du réseau de fracture principal. Cette capacité de drainage est dépendante de la géométrie du plan de faille perméable. Les failles sub-horizontales sont les structures les plus efficaces dans cette fonction. Le stockage dans les formations bordières au système de faille apparaît déterminant pour assurer un débit d'exploitation conséquent. Cette étude permet d'établir une conceptualisation générale de ces systèmes de faille, tant d'un point de vue hydrodynamique que géochimique, et apporte des pistes de réflexions pour la gestion et la protection de telles ressources en eau.