Ce travail est une contribution au lever géologique à l'échelle du 1/100000 du CAMEROUN.

Cette étude concerne les régions des Monts de Judée, d'Artuf, vallée d'Ayalon; Gezer; plaine maritime. La stratigraphie, et tectonique sont abpordées.

L'aménagement du Nahr Beyrouth ou fleuve de Beyrouth entre dans le cadre de la planification des eaux libanaises. Le barrage de QARAOUN , pour l'aménagement du Nahr el Litani qui est en cours de réalisation dans la Bekaa Sud, représente le projet principal de cette campagne. Etant donné le profit appréciable que l' économie nationale peut en tirer, tant sur l e plan industriel pour la production de l'énergie que sur le plan agricole (irrigation et mise en valeur des terrains en friche), le gouvernement libanais a décidé de projeter une série de barrages pour l'utilisation systématique de certains cours d ' eau permanents ou périodiques de nature torrentielle. L'aménagement du fleuve de Beyrouth vient s'intégrer dans ce projet

Une brèche est un ensemble de blocs anguleux noyés dans un ciment de nature variable. Les brèches hydrothermales sont générées par un processus de fracturation, de dissolution des fragments, ainsi que des changements de composition causés par des eaux souterraines sous pression à haute température. La nature de la majorité des processus impliqués dans la formation des brèches hydrothermales est bien comprise d'un point de vue géochimique et plusieurs modèles basés sur cette perspective existent. Par contre, il n'existe pas de modèles approchant ces processus d'un point de vue géométrique. Dans ce mémoire, nous proposons un modèle basé sur les automates cellulaires, capable de simuler les principaux processus qui interviennent dans la formation des brèches. Un automate cellulaire est un modèle discret qui consiste en une grille de cellules pouvant chacune prendre à un instant donné un nombre fini d'états. Le temps est également discret et l'état d'une cellule au temps t est fonction de l'état au temps t -1 d'un nombre fini de cellules appelé son voisinage. À chaque nouvelle unité de temps, les mêmes règles sont appliquées pour toutes les cellules de la grille, produisant une nouvelle génération de cellules dépendant entièrement de la génération précédente. Cette approche est compatible avec l'aspect discret de la dissolution des minéraux et permet l'étude de l'évolution géométrique de fragments de roche virtuelle. Plus spécifiquement, on veut mesurer la complexité morphologique des fragments par leur dimension fractale de bordure, une méthode de mesure utilisée sur des échantillons réels et permettant de valider notre modèle avec des données analogiques. Un simulateur a été conçu pour mettre en oeuvre un tel modèle. Celui-ci est codé en Java et l'interface graphique est en HTML. Des expériences sur le simulateur ont mis en évidence deux régimes de dissolution: l'un limité par la diffusion (Diffusion Limited Regime -DLR), l'autre cinétique. Le premier régime dépend de la surface exposée et on y observe l'arrondissement et le lissage progressif des fragments. Le second régime est indépendant de la surface et on observe la formation de cavités dendritiques et une augmentation progressive de la complexité morphologique. D'un point de vue géochimique, le régime DLR est dit «contrôlé par la surface» alors que le régime cinétique est dit «contrôlé par le transport». Les extensions possibles au modèle sont variées et nombreuses. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Brèche hydrothermale, Automate cellulaire, Modélisation, Dissolution, Dimension fractale.

La mine Marban est située dans le sud de la ceinture de roches vertes de l'Abitibi, dans le secteur minier de Val d'Or-Malartic. Les roches encaissantes de la mine sont une alternance d'unités mafiques et ultramafiques de la Formation de Jacola. La mine Marban a produit 1 983 112 tonnes à 5.27 g/t d'or (Au) pour un total de 330 027 onces entre 1961 et 1974. Le minerai aurifère de la mine Marban est encaissé par une unité mafique, principalement dans sa partie cisaillée et plissée. Le gisement est situé dans la zone de cisaillement Marbenite, orientée est-sud-est -ouest-nord-ouest. La géologie locale montre une alternance d'unités mafiques et ultramafiques cisaillées et plissées, recoupées par des dykes dioritiques et gabbroïques ainsi que par des intrusions granodioritiques dans la partie nord du secteur. De récents forages carottés ont permis d'établir la géométrie 3D des unités présentes. Les unités mafiques et ultramafiques forment quatre plis isoclinaux serrés dont le plan axial est généralement orienté est-sud est/ouest-nord ouest, et incliné vers le nord de 45° à 60°. Il semble donc que la minéralisation exploitée à la mine Marban soit logée dans les charnières des plis antiformes développés dans une unité de roches mafiques, à proximité du contact avec une unité de roches ultramafiques, ou le long du plan axial de ces plis. L'étude des figures de déformation des roches de Marban montrent que le secteur a subit des déformations cassantes et ductiles, provoquées par l'orogénie Kénoréenne. La forme des minéraux métalliques dont celle des grains d'or suggère que la minéralisation a subit au moins une partie de ces déformations. Il semble donc que le gisement de Marban soit précoce par rapport aux évènements associés à l'orogénie Kénoréenne. D'après ces éléments, l'âge de précipitation de l'or de Marban est pré-à syn-tectonique. Une étude métallogénique et minéralogique des carottes de sondage a permis de déterminer qu'une grande partie de la minéralisation aurifère récemment découverte dans les forages se concentre le long du contact entre les unités de roches mafiques et ultramafiques. On y a par exemple obtenu des teneurs de 6.08 g/t Au sur 6.5 m, et de 2,44 g/t Au sur 9 m sur les flancs du pli antiforme contenant le gisement de la mine Marban. D'autre part, des mesures de la susceptibilité magnétique des lithologies recoupées par les sondages font apparaître une diminution de la teneur en magnétite des roches ultramafiques à l'approche du contact avec les roches mafiques adjacentes. L'hypothèse de la mise en place de l'or est que des fluides enrichis en CO₂ et en complexes bisulfurés porteurs d'or sont associés à une altération des différentes lithologies de Marban, forçant ainsi des échanges métasomatiques. L'altération des roches ultramafiques (komatiites) en roches à talc-carbonate aurait provoqué la transformation de la magnétite en pyrite par interaction avec des fluides riches en CO₂ et en soufre réduit. Des cristaux de magnétite corrodés par de la pyrite ont notamment été observés. Dans ce type d'environnement, la cristallisation de la pyrite entraîne indirectement la précipitation de l'or transporté par les fluides. La minéralisation aurifère apparaît donc comme le produit d'une altération métasomatique entre des unités de composition contrastée, mafique-ultramafique. Cette altération se manifeste souvent sous forme d'auréoles aurifères enrichies en chlorite, carbonates, et pyrite le long des contacts entre les différentes lithologies. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Abitibi, Formation de Jacola, Mine Marban, Minéralisation aurifère, Roches basaltiques, Roches ultramafiques, Altération métasomatique, Complexes bisulfurés, Fluides, Pyrite, Magnétite, Chlorites.

La propriété Lac Scott est située à environ 20 kilomètres à l'ouest de la ville de Chibougamau, dans la sous-Province de l'Abitibi. Elle est sur le flanc nord de l'anticlinal de Chibougamau et comprend les roches volcaniques directement au nord du pluton de Chibougamau. Elle est composée d'un assemblage de roches volcaniques et intrusives. La rhyolite de la Formation de Waconichi est l'hôte des quatre lentilles de sulfures massifs volcanogènes de la propriété: la lentille Selco-Scott, la lentille 800, la lentille centrale et la lentille ouest. Elles sont réparties sur deux horizons. Les lentilles Selco-Scott, 800 et ouest sont sur l'horizon Selco tandis que la lentille centrale est située sur l'horizon Nord. L'étude pétrographique de la minéralisation a permis de déterminer la distribution minéralogique à travers les différents amas minéralisés. La principale différence entre les lentilles est le pourcentage des différents minéraux. La pyrite est le minéral dominant dans toutes les lentilles. La sphalérite est le minéral économique le plus abondant, se situant entre 10 à 15%. La chalcopyrite est stable à travers les différents amas et représente environ de 5 à 10% des sulfures. Deux minéraux présentent de grandes variations de pourcentage, la magnétite et la pyrrhotite. En effet, leur distribution est variable passant de 2 à 10% pour la magnétite et de 1 à 25% pour la pyrrhotite. Les lentilles ouest et centrale sont celles qui contiennent le plus de pyrrhotite et de zones de stockwerk et les lentilles 800 et centrale sont celles qui contiennent le plus de magnétite. L'analyse des compositions des sphalérites a démontré que les lentilles centrale et ouest possèdent des sphalérites de plus haute température. La combinaison de la distribution minéralogique, du type de minéralisation et des compositions des sphalérites a permis de définir un gradient thermique des fluides dont la température augmente vers l'ouest. Les isotopes de soufre sont typiques des sulfures massifs volcanogènes archéens et ont permis de déterminer la température de formation des sulfures qui est en moyenne 275°C. La profondeur d'eau de 600 mètres de formation des amas sulfurés a pu être définie à partir de cette température d'ébullition. Le pluton de Chibougamau a eu une influence assez restreinte sur les amas minéralisés. Il a modifié leurs textures, mais il n'a pas modifié les compositions des sphalérites ni altéré les isotopes de soufre des sulfures. Le pluton a peu d'effets sur les minéralisations, il semble en équilibre chimique avec son environnement. Le métamorphisme régional a affecté les roches volcaniques de la propriété en les métamorphisant au faciès des schistes verts, mais aucun indice ne nous permet de croire qu'il a perturbé l'évolution des lentilles. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Sulfures massifs volcanogènes, Métamorphisme, Intrusion, Abitibi, Chibougamau.

Les harzburgites des complexes ophiolitiques d'Asbestos et de Thetford Mines, localisées dans le sud-est des Appalaches du Québec, ont été soumises à au moins deux phases de serpentinisation ayant permis la formation d'alliages et de sulfures de Ni-Fe-(Co). Le but de ce mémoire est de caractériser la paragenèse et la distribution de ces phases minérales. Pour ce faire, les travaux effectués ont débuté par la cartographie des lieux d'étude, soit la Mine Jeffrey d'Asbestos et la mine Lac d'Amiante à Black Lake (complexe ophiolitique de Thetford Mines), et l'observation pétrographique des échantillons recueillis. Ces observations ont démontré que les alliages de Ni-Fe-Co, nommés awaruite, sont disséminés dans la matrice de serpentine et que leur taille varie de très fine (< 1 um) dans les pseudomorphes de serpentine, à grossière (> 200 um) dans la serpentine recristallisée. Les sulfures présents sont l'heazlewoodite, Ni3S2, et la cobalt-pentlandite, (Co,Ni,Fe)9S8. Ceux-ci sont toujours présents en association avec l'awaruite. Les contacts bombés et irréguliers entre ces minéraux représentent des textures de remplacement. Les sulfures se retrouvent uniquement dans deux contextes: les halos de serpentinisation associés aux veines de chrysotile et les zones de cisaillement. Les analyses géochimiques sur roche totale ont montré un enrichissement en Fe et en Co en bordure des veines de chrysotile, tandis que le Ni a tendance à se concentrer plus loin dans le halo de serpentinisation associé à la formation de ces veines. Les variations des proportions molaires de Ni, Fe et Co dans les grains d'awaruite montrent des profils semblables. En effet, l'awaruite est enrichie en Fe et en Co lorsqu'elle est située près de la veine de chrysotile, tandis que les grains localisés plus loin dans le halo de serpentinisation sont enrichis en Ni. Le modèle proposé pour expliquer la présence de sulfures en bordure des veines de chrysotile repose sur le fait que les fluides hydrothermaux ayant percolé dans les fractures et associés à la deuxième phase de serpentinisation étaient relativement oxydants, mais qu'ils ont rapidement été réduits en pénétrant la roche. Les grains d'awaruite formés lors de la première phase de serpentinisation, déjà présents dans cette harzburgite, ont localement été mis en solution lorsqu'ils sont entrés en contact avec ces fluides. Les conditions étaient alors propices à la précipitation conjointe du Ni et du S, c'est pourquoi l'heazlewoodite a localement remplacé l'awaruite. Le Fe et le Co n'étant pas incorporés dans la structure de ce minéral, ces éléments ont été enrichis dans le fluide jusqu'à ce que la cobalt-pentlandite cristallise au dépend de l'awaruite. En comparaison, la remobilisation des grains fins d'awaruite (< 1 um) en grains grossiers (200 um), sans l'apparition de phases sulfurées, a eu lieu dans les endroits où la fugacité d'oxygène et de soufre étaient plus basses. Le même mode de formation s'applique aux sulfures situés dans les zones de cisaillement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : ophiolite, harzburgite, serpentinisation, awaruite, heazlewoodite, cobalt-pentlandite, paragenèse, Appalaches du sud du Québec

Les roches du secteur du lac Minowean appartiennent aux Groupes de Seward et de Pistolet, entités correspondant aux séquences fluviatiles et de plate-forme du premier des deux grands cycles volcanosédimentaires de la Fosse du Labrador (2,17-2,14 Ga). L'empilement est constitué, de la base au sommet, d'arkoses et de conglomérats rouges, surmontés par des siltites grises et de rares dolomies, puis de puissants grès quartzeux, de grès dolomitiques et de dolomies, unités porteuses des minéralisations. Les rives du lac Minowean et spécialement les hauts topographiques situés à l'est sont hôtes de roches basaltiques et/ou gabbroïques et de sédiments argileux noirs, constituant des unités à corrélation stratigraphique incertaine. La relation entre les roches de plate-forme continentale, des séquences volcanogéniques de milieu marin plus profond et des brèches associées démontre l'existence probable d'une nappe de charriage dans la région. En effet, les résultats des travaux récents définissent une klippe de volcanites et de siltites riches en matière carbonée occupant le cœur du lac Minowean, avec un prolongement possible jusqu'aux roches mafiques et aux parcelles de socle connues à plus de 30 km au nord. Le cycle orogénique polyphasé trans-hudsonnien survenu à environ 1,87 Ga, a d'abord généré la mise en place d'une nappe de charriage (D1) chevauchant les roches mafiques et les sédiments pélitiques sur les unités de plate-forme continentale selon un transport du NE vers le SW. Cette déformation s'exprime par une très forte schistosité S1, à faible pendage, limitée à ces roches. Cet épisode a également occasionné un phénomène de bréchification sous la semelle (mélange tectonique) et la mise en place de méga-brèches hydrauliques par l'injection de dolomie. La tectonique de nappe a de plus généré le développement de structures cassantes à ductile-cassantes de second ordre au sein des roches de plate-forme, ayant possiblement contribué à un premier stade minéralisateur en U-Cu. Une déformation (D2) a plissé la nappe de charriage créant des plis P2 avec un léger déversement vers l'ouest des séquences du côté est du lac Minowean, plus précisément à l'endroit des minéralisations en U-Cu. Il est possible que ce déversement ait été initialisé par l'imbrication d'une importante masse gabbroïque située à l'est des indices (tardi-D2). L'accommodement de la déformation s'exprime ici par le développement d'une schistosité S2 orientée NW-SE à NNW-SSE dans les séries gréseuses et dolomitiques. Cet épisode de déformation s'accompagne d'une seconde mobilisation hydrothermale et d'une bréchification associée. L'uranium s'associe à ces failles et une remobilisation probable de celui préalablement piégé dans les brèches syn-D1 sur les sites indiciels. Une déformation D3 cassante tardive conjuguée, N040° et Nl00°, affecte la région et renferme à l'occasion des minéralisations de moindre envergure. Les minéralisations uranifères semblent donc étroitement associées aux processus de mise en place d'une nappe constituée essentiellement de roches volcaniques apparentées à celles situées à l'est de l'ancienne limite des nappes allochtones mafiques, soit la faille de chevauchement d'Argencourt. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : uranium, grès, matière carbonée, cuivre, nappe de charriage, mélange tectonique, allochtone, bréchification, Fosse du Labrador, orogène trans-hudsonien, Paléoprotérozoïque.

Pour la première fois, nous avons utilisé les isotopes de l'osmium, comme traceurs de l'empreinte environnementale d'une aluminerie Rio Tinto Alcan située au Saguenay. La technologie « précuite » de l'entreprise permet de réduire l'alumine en aluminium métallique, grâce à des anodes de carbone. Ces anodes sont consumées au cours du procédé d'électrolyse et parce qu'elles sont constituées de coke de pétrole et de brai (résidus de matières pétrolifères à l'âge géologique important) aux rapports Re/Os élevés, l'osmium qui s'y trouve est radiogénique (riche en isotope 187Os, le produit de la désintégration radioactive du 187Re). Par conséquent, il en est de même pour l'osmium présent dans les émissions atmosphériques de ce type d'industrie. Les signatures isotopiques mesurées sur les anodes et aux cheminées de l'usine sont très radiogéniques (187Os/188Os = 2,04 à 2,86). Dans l'environnement proche de l'usine, nous avons observé une forte teneur en Os dans des dépôts de surface. Elle diminue au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'usine, jusqu'à atteindre 25 ppt au point d'échantillonnage le plus proche de la limite de la propriété industrielle (la valeur moyenne pour la croûte continentale est d'environ 30 ppt). La composition isotopique des émissions atmosphériques particulaires de l'usine est donc différente des autres sources d'osmium anthropogéniques usuelles, provenant de contextes géologiques ultramafiques. L'Os est donc un bon candidat pour surveiller les émissions atmosphériques d'une aluminerie; sa signature isotopique en sortie d'usine étant sensiblement distincte de celle de l'environnement naturel (croûte continentale moyenne 187Os/188Os ~ 1.2). Pour le cas particulier de l'usine étudiée ici, la charge sédimentaire régionale (mesuré sur des niveaux pré-anthropiques d'un forage dans la Baie des Ha!-Ha!) présente une composition isotopique similaire à celle du matériel anodique, rendant plus difficile la détection d'un apport en Os provenant des anodes sur la base de la composition isotopique. Par contre, l'absence d'augmentation des teneurs en Os entre les niveaux pré-industriels et actuels tend à démontrer un faible apport anthropique (toutes sources confondues) à cet environnement sédimentaire. En tentant d'établir le bilan annuel d'osmium de l'usine G-B, nous constatons une perte d'osmium en sortie d'usine, représentant près de 65% de la quantité totale entrant en usine. Cette perte d'Os particulaire dans le bilan pourrait être expliquée par les conditions thermodynamiques du procédé d'électrolyse, qui sont favorables à une liaison entre l'osmium et le fluor, favorisant ainsi une libération de l'osmium sous forme gazeuse (OsFx) aux cheminées. Globalement, cette étude démontre que les isotopes de l'Os sont de bons traceurs de matières particulaires provenant de l'industrie de l'aluminium, et illustre l'efficacité des dispositifs de réduction des émissions atmosphériques particulaires pour l'osmium. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Osmium, isotope, géochimie isotopique, aluminerie, anode de carbone, Re-Os, émissions atmosphériques particulaires.

Cette thèse visait à mieux définir les méthodes de ciblage et apporter des éléments de réponse sur la genèse des gisements d'or de type orogénique en périphérie des grands couloirs de déformation archéens par le biais d'approches numériques novatrices. Cette thèse est présentée sous forme de trois articles. Le premier article traite de la distribution mathématique des gisements aurifères de type orogénique le long des grands couloirs de déformation. Une approche permettant de d'établir que la localisation des gisements se situant le long de structure de premier ordre n'est pas indépendante de la localisation de ses voisins a été développée. Cette approche permet de donner des éléments de réponse sur la formation de ces gisements et de générer des probabilités de découvertes à l'échelle régionale. La deuxième partie de cette présente une méthode l'évaluation du potentiel minéral sous couverture sédimentaire en 3D. Les teneurs aurifères compilées dans le secteur ont permis d'évaluer et de quantifier les relations spatiales existantes entre certaines entités géologiques et les emplacements minéralisés afin de cibler les endroits à haut potentiel. Enfin, les travaux présentés dans le dernier chapitre visent à délimiter les zones possédant une perméabilité structurale accrue lors de l'épisode de déformation contemporain à la mise en place de gisements aurifères de type orogénique. Une modélisation géomécanique 3D qui tient compte des propriétés physiques des roches a été effectuée sur un segment de faille choisi en utilisant un code d'élément fini. La déformation s'effectue en attribuant sur chaque discontinuité structurale des vecteurs ou des champs de déplacement en fonction des observations de terrain. ______________________________________________________________________________