Suite au déluge qui a marqué la région du Saguenay en 1996, une couche de nouveaux sédiments a recouvert les sédiments du secteur amont du fjord du Saguenay. Avant le déluge cette zone était caractérisée par la présence de sédiments contaminés, associés au déversement incontrôlé d’effluents liquides, pratiqué dans le passé par les industries de la région. La couche de sédiments déposés en 1996 a enfoui les sédiments contaminés et constitue donc une barrière isolante composée de matériaux plus propres. Afin d'estimer l'efficacité à long terme de la couche, un nouveau modèle numérique (TRANSCAP-1D) a été développé. Ce modèle simule la migration de composantes dissoutes dans une colonne de sédiments et considère l'advection, la diffusion/dispersion, et l'effet de la bio-irrigation. La formulation mathématique représente un milieu à double porosité, composé de pores et de trous ou tubes de vers. Le modèle a été calé avec les profils de concentration de l'arsenic dissous qui ont été mesurés à deux stations du fjord du Saguenay, après la déposition de la couche de recouvrement naturelle. Par la suite, une analyse de sensibilité a été réalisée afin d'évaluer l'impact de certains paramètres caractérisés par une variabilité ou incertitude importante aux sites à l'étude. Les résultats montrent que les paramètres associés à la bio-irrigation ont un impact significatif sur la migration des contaminants dissous vers la colonne d'eau. Par la suite, nous avons réalisé une analyse d'incertitude en utilisant la méthode Monte Carlo et les résultats ont été intégrés dans une analyse de décision pour le design d'une couche de recouvrement potentielle. Le cas présenté est hypothétique et concerne la réhabilitation d'un site contaminé qui est fréquenté régulièrement par la population de bélugas du Saint Laurent. L'exemple illustre les avantages de l'application de l'analyse de décision pour trouver l'alternative correspondante au coût total plus bas, en considérant les coûts et les risques d'échec associés au projet de réhabilitation. / In 1996 two days of intense rainfalls caused severe flooding in the Saguenay region and a new sediment layer was deposited on the upstream area of the Saguenay fjord. In the past, this area was exposed to the uncontrolled discharge of industrial effluents and the sediments were contaminated. The new sediment layer buried the contaminated sediments and constitutes a natural barrier of cleaner material, which isolates the contaminants from the water column. A new numerical model (TRANSCAP-1D) was developed in order to estimate the effectiveness of the natural barrier in isolating the contaminated sediments from the overlying water column. The model simulates the migration of dissolved compounds in a sediment column and includes advection, diffusion/dispersion and the effect of bio-irrigation. The mathematical formulation represents a double porosity medium, composed of sediment pores and tubes or burrows dug by worms. The model was calibrated using the concentration profiles of dissolved arsenic measured at two stations of the Saguenay fjord, after the capping event. Thereafter, a sensitivity analysis was performed in order to evaluate the impact of certain parameters showing a great variability and uncertainty at the studied sites. The results indicate that the parameters associated to bio-irrigation have a significant impact on the migration of dissolved contaminants towards the water column. Thereafter, we performed an uncertainty analysis, using the Monte Carlo method. The results were integrated in a decision analysis for the design of a capping layer in a hypothetical case of sediment remediation. The presented case considers a contaminated site regularly frequented by the beluga population of the St. Lawrence Estuary. The example illustrates the advantages of the application of the decision analysis method, which is used to find the least cost option, considering the costs and failure risks associated to the remediation project.

No description available.

Dans une problématique de réinterprétation géodynamique de la zone de suture Yarlung Zangbo (ZSYZ) au sens large, la pétrographie, la chimie minérale et la li- thogéochimie ont été effectuées sur des roches mafiques, ultramafiques et sédimentaires provenant de trois unités géologiques situées immédiatement au sud des ophiolites de la ZSYZ : le mélange ophiolitique crétacé précoce, le mélange de Yamdrock mésozoïque et le flysch triasique tardif. La majorité des roches mafiques du mélange ophiolitique montrent des caractéristiques géochimiques typiques d'un bassin d'arrière-arc, certaines d'un arc intra-océanique. De même, les roches ultramafiques possèdent des caractéristiques géochimiques qui suggèrent une origine dans un environnement de supra-subduction. Ces caractéristiques varient selon le taux de fusion partielle et le degré d'interac- tion magma-manteau enregistrés par les péridotites. Une analogie peut être faite avec des systèmes océaniques modernes de type arc-bassin. Le mélange ophiolitique résulte bien de la désagrégation des massifs ophiolitiques sus-jacents. Les roches mafiques du mélange de Yamdrock montrent une affinité géochimique avec le magmatisme intra- plaque océanique (de type OIB). Les roches mafiques du flysch triasique montrent une signature géochimique double qui suggère qu'elles dérivent d'une même source magma- tique intraplaque enrichie, mais qu'elles ont subi des processus d'assimilation et de cris- tallisation fractionnée (ACF). Cette contamination crustale continentale semble résulter de la dislocation de la Plaque Indienne lors de l'ouverture de l'Océan Néo-Téthys. Une analogie peut être faite avec le point chaud de la Réunion, dans l'Océan Indien, et les Trapps de Deccan, à l'ouest de l'Inde. Les roches sédimentaires de ces deux unités possèdent une signature géochimique qui concorde avec un environnement de déposition le long d'une marge passive et avec une source au niveau de la croûte continentale supérieure ancienne de l'Inde. Les blocs mafiques d'affinité intraplaque induiraient une contribution mafique et les batholites granitiques démembrés une contribution felsique à la source de ces turbidites. L'évolution paléozoïque du bassin néo-téthysien a ainsi été reconstituée en fonction de l'environnement tectonique défini pour chaque unité géologique associée à la ZSYZ.

Évaluer le potentiel géothermique d’une mine inondée est une tâche complexe qui nécessite la réalisation d’un test hydraulique et la modélisation de l’écoulement de l’eau souterraine à travers un réservoir non conventionnel. Cette tâche peut être efficacement complétée en réutilisant les anciennes infrastructures minières. Lors de cette étude, un puits de ventilation débouchant dans les galeries souterraines a été converti en ouvrage de captage d’eau profond. L’ancien puits de ventilation 1100 des Mines Gaspé à Murdochville au Canada a été utilisé pour effectuer un essai de pompage durant 3 semaines à un débit moyen de 0.062 m3/s. L’objectif principal des travaux encourus était d’évaluer le potentiel géothermique du site minier. Lors de l’essai, moins de 3,65 m de rabattement ont été observés et la température moyenne de l’eau pompée a été de 6,7 °C. Le comportement de la nappe souterraine durant l’essai a été reproduit à l’aide d’un modèle d’éléments finis tridimensionnel simulant l’écoulement de l’eau à travers les galeries. Les prédictions du modèle ainsi qu’un bilan énergétique simplifié suggèrent que le taux d’extraction d’énergie durable est atteint à un débit de pompage de 0.049 m3/s, ce qui indique un potentiel géothermique de 765 kW. Cette énergie pourrait être extraite à l’aide de pompes à chaleur géothermiques afin de chauffer les bâtiments du parc industriel de Murdochville. / Assessing the low-temperature geothermal potential of a flooded mine site is a complex task involving hydraulic testing and modelling of an unusual man-made reservoir. It can be achieved efficiently taking advantages of the former mine infrastructures such as mining shaft that provided here a deep well directly connected to the mine workings. The former mining shaft P1100 of the flooded Gaspé Mines near Murdochville, Canada, was used to perform a pumping test during a study with the objective of assessing the geothermal potential of the mine site. Water was pumped during 3 weeks at a rate averaging 0.062 m3/s with a mean recovery temperature equal to 6.7 °C and less than 3.65 m drawdown was observed. The hydraulic response of the pumping test was reproduced with a threedimensional finite element model that simulates groundwater flow through the mine workings. Model predictions and a simplified energy balance calculation suggested that the sustainable energy extraction rate is attained at a pumping rate of 0.049 m3/s which yield a geothermal potential of 765 kW. This energy could be extracted with geothermal heat pumps used for space heating at Murdochville industrial park.

No description available.

LE GISEMENT DE MUNELLA EST UN GISEMENT VOLCANOGENE TYPIQUE, DEVELOPPE SUR LES KERATOPHYRES EN CONTACT AVEC LES SPILLITES. DANS LES KERATOPHYRES SOUS-JACENTS SE DEVELOPPENT LES STOCKWERKS, PAR CONTRE, DANS LES SPILITES SITUEES SUR LE CORPS PRINCIPAL DE LA MINERALISATION VOLCANIQUE S'EST DEVELOPPEE LA MINERALISATION DISSEMINEE EN FILONNETS. LES MINERAUX METALLIQUES CONSTITUTANT LE MINERAI SONT : PYRITE, CHALCOPYRITE, SPHALERITE ET QUARTZ, LES MINERAUX PEU FREQUENTS ETANT MARCASITE, BORNITE, GALENE, TENNANTITE-TETRAEDRITE, BARYTINE. LES MINERAUX EN TRACE SONT : HEMATITE, PYRARGYRITE, BOURNONITE, GEOCRONITE, OR, CHALCOCITE. L'ARSENOPYRITE A ETE RENCONTREE UNIQUEMENT DANS UN ECHANTILLON OU ELLE CONSTITUE 40 % DES MINERAUX METALLIQUES. LA RESSEMBLANCE FRAPPANTE DE CES MINERALISATIONS AVEC LES MINERALISATIONS SOUS-MARINES ACTUELLES NOUS PERMET DE CONSIDERER CE GISEMENT COMME UN GISEMENT VOLCANIQUE TRES PEU METAMORPHISE

Iron meteorites are Fe-Ni alloys that are thought to represent samples of the cores of differentiated asteroids. A minority of the iron meteorites contain silicate inclusions, the so-called silicate-bearing or non-magmatic iron meteorites. The presence of chemically evolved silicate inclusions in a high-density Fe-Ni metal raises questions about their origin. The IIE group belongs to the non-magmatic iron meteorites and contains primitive as well as evolved silicate inclusions. The object of this thesis is to investigate the formation processes of the silicate-bearing iron meteorites by examination of the primitive IIE irons. The first chapter provides an overview of the state of the art of silicate-bearing iron meteorites and highlights the existing open questions. The second chapter discusses the most important analytical techniques that have been used during this thesis. The third chapter contains all the research conducted on the Mont Dieu meteorite, a new primitive member of the IIE group. This meteorite represents a unique member of the IIE group as it contains chondrules in its silicate inclusions. Together with the Netschaëvo meteorite, they are the only two IIE irons that show such a primitive texture. Based on the mineralogy, the major element composition and the oxygen isotope composition, we conclude that Mont Dieu originated as an H chondrite. The observation of a series of features, including silicate darkening, thick metal veins containing angular clasts, and the need for a heterogeneous heat source, led to an impact-based origin for Mont Dieu. The fourth chapter is dedicated to the investigation of two samples of the primitive Netschaëvo IIE meteorite, that show lithologies that are very different to those described in the literature. The investigated pieces of Netschaëvo can be classified as impact melt rocks (IMR) and we show that the precursor material of these IMR and the primitive clasts both originated from the same parent body. The occurrence of both lithologies in the same meteorite suggests that Netschaëvo itself is a breccia containing metamorphosed and IMR clasts and that the meteorite formed as the result of an impact event. The fifth chapter focuses on the fine-grained matrix material found in the silicate inclusions of Netschaëvo IIE. This study provides insights into core-mantle boundary environments and confirms the impact-origin of Netschaëvo by the presence of minerals and textures pointing to a very rapid cooling. The investigations show that the re-partitioning of phosphorus from the metal into the silicate material during cooling might be a general process during planetary differentiation. In the sixth chapter, the veins present in the silicate inclusions of Mont Dieu are described in detail, and compared to the veining structures found in Techado IIE silicate. The characteristics of the processes causing the formation of these veins are discussed. The seventh chapter summarizes the conclusions of this thesis. The detailed petrographic and geochemical examinations conducted on the investigated samples show that collisions played a major role in the formation of the IIE iron meteorites. The work performed in the framework of this thesis provides a significant contribution towards a more complete and in-depth understanding of the formation mechanisms of silicate-bearing iron meteorites. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les études géologiques des régions volcaniques de Mars ont clairement montré la diversité et la complexité du volcanisme martien avec des structures aux morphologies variées, témoins de son évolution volcanique et magmatique. Une meilleure compréhension de ce volcanisme nécessite toutefois une connaissance plus précise de la composition minéralogique de ces régions. Cette composition est en effet très dépendante des conditions internes de la planète et de son évolution. Dans ce travail de thèse je me suis donc intéressée à l’évolution volcanique et interne de Mars à partir d’une étude de la minéralogie obtenue grâce à l’imageur hyperspectral OMEGA/Mars Express. Le jeu de données OMEGA a permis la cartographie à l’échelle globale et avec une résolution kilométrique des principaux minéraux mafiques (pyroxènes et olivines), et des phases ferriques, incluant les oxydes ferriques nanophases, qui permettent de jauger l’état d’oxydation de la surface et de tracer la présence de poussière. Leurs distributions spatiales confirment la composition basaltique des terrains de l’hémisphère sud et de certaines régions sombres des plaines du nord ainsi que la nature nanophasée des oxydes ferriques présents dans la poussière martienne. Ces cartes représentent des produits complets et finaux qui sont mis à la disposition de la communauté. En complément de cette analyse globale, la distribution de l’olivine à la surface de Mars a fait l’objet d’une étude locale plus détaillée mettant en évidence plusieurs aspects du volcanisme et du magmatisme martien. Des laves hespériennes enrichies en olivine ayant rempli des dizaines de cratères et de dépressions de l’hémisphère sud ont été identifiées. De l’olivine a également été identifiée dans les plaines du nord associée à du matériau excavé par des cratères (<20 km) et à des affleurements étendus suggérant que ces plaines du nord soient également en partie recouvertes de ces laves. Ces observations peuvent s’expliquer par un évènement planétaire de volcanisme fissural durant le début de l’Hespérien. Ceci indique également que la couche supérieure de sédiment présente dans les plaines du nord est peu épaisse et d’origine volcanique. Cet enrichissement en olivine des laves hespériennes, à l’opposé des terrains noachiens dépourvus de signatures, pose la question d’une évolution des conditions internes de la planète entre ces deux périodes, et/ou d’une altération importante des terrains noachiens. De l’olivine associée à des éjectas de grands cratères (>20 km) dans les plaines du nord, ainsi qu’à des buttes dans l’hémisphère sud suggère que la croûte noachienne/primitive enfouie soit enrichie en olivine au moins en certains endroits. Enfin, de l’olivine associée à des buttes sur les terrasses des bassins d’Argyre et d’Hellas, interprétées comme étant des éjectas de manteau, indique que le manteau martien a subi un overturn à la suite de sa cristallisation. La dernière étape de mon travail a consisté à identifier les régions sources de certaines météorites martiennes en recherchant la similarité de leurs signatures spectrales dans l’infrarouge proche avec celle de la surface de Mars. Un des résultats majeurs de cette étude est que les shergottites basaltiques Los Angeles et Shergotty ont des signatures spectrales similaires à celles des grands massifs volcaniques hespériens tels que Syrtis Major, Thaumasia et Hespéria Planum. Une telle analogie est en accord avec un âge ancien pour ces météorites. / Geologic studies of martian volcanic regions have demonstrated the diversity and complexity of the martian volcanism through various morphologies, witnesses of the volcanic and magmatic evolution of this planet. A better understanding of this volcanism nevertheless requires a better knowledge of the mineralogical composition of these regions. This composition highly depends on the internal conditions of the planet and its evolution. In my PhD thesis, I focused on the internal and volcanic evolutions of Mars from a study of the mineralogy obtained with the visible near-infrared imaging spectrometer OMEGA / Mars Express. The OMEGA dataset has allowed the mapping of key anhydrous mineral of the martian surface at a global scale with a kilometer spatial resolution. These minerals are major mafic minerals (pyroxene and olivine), and ferric phases, including nanophase ferric oxides. Their spatial distributions confirm the basaltic composition of the southern hemisphere and the low albedo regions of the northern plains, as well as the nanophase nature of ferric oxides present in the martian dust. These global maps represent complete and final products and are available for the community. In addition to this global analysis, the global distribution of olivine on the surface of Mars was the subject of a more detailed local study highlighting several aspects of the martian volcanism and magmatism. Hesperian olivine enriched lavas that have filled dozens of craters and depressions in the southern hemisphere were identified. Olivine was also identified in the northern plains associated with material excavated by craters (<20 km) and with extended outcrops, suggesting that the northern plains were also partly filled with these lavas. These observations can be explained by a planetary event of olivine enriched fissural volcanism during the early Hesperian. They also indicate that the upper layer of sediment present in the northern plains is very fine (<100m) and of volcanic origin. This olivine enrichment of hesperian lavas, unlike olivine-depleted noachian terrains, questions the variation of internal conditions of the planet between these two periods, and/or significant alteration of the noachian terrains. Olivine associated with large crater ejectas (> 20 km) in the northern plains, and buttes in the southern hemisphere suggests that the buried noachian/primitive crust was olivine enriched in some locations. Finally, olivine found in buttes on terraces of Argyre and Hellas basins, interpreted as mantle ejectas, indicates that the martian mantle have experienced an overturn after its crystallization. The last chapter of my work was to identify the source regions of Martian meteorites by looking for some similarity in their spectral signatures in the near infrared with those of the martian surface. A major outcome of this study is that the basaltic shergottites Shergotty and Los Angeles have spectral signatures similar to those of the hesperian volcanic massifs such as Syrtis Major, Hesperia Planum and Thaumasia Planum. Such an analogy is consistent with an old age for these meteorites.

En Afrique du Sud, le supergroupe Pongola s’est déposé sur le craton du Kaapvaal à environ 3 milliards d’années. Le groupe Mozaan repose sur le groupe basal Nsuze et contient des pélites, des arénites quartziques, des grès et des conglomérats. Dans ce type de conglomérat, des gisements d’uranium et des minéralisations d’or ont été reconnus dans le monde, au Canada, au Brésil, en Australie et en Afrique du Sud. Des petites minéralisations ont été avérées dans le groupe Mozaan, très différentes de celles qui ont été exploitées dans le bassin voisin du Witwatersrand. Ce travail pétrographique, minéralogique et géochimique concerne les formations conglomératiques et gréseuses basales du Mozaan Group dans le Denny Dalton. Il est fondé sur l’étude de deux carottes dans lesquelles des minéralisations en uranium ont été reconnues. Une attention particulière a été portée sur le matériel détritique car, dans ces conglomérats, les gisements sont de type placer avec des remobilisations plus ou moins marquées. Les grains détritiques identifiés associés à la pyrite détritique, sont la monazite fréquente, les oxydes de titane, les minéraux d’uranium thorium (coffinite, thorite, thorianite), le zircon, l’apatite, la chromite ainsi que d’autres sulfures (chalcopyrite, arsénopyrite). La roche source est vraisemblablement de matériel acide avec un faible apport basique ainsi que métamorphique. La morphologie des minéraux suggère un transport court de la source vers le bassin de Pongola. Les analyses pétrographiques et chimiques mettent en évidence les différentes minéralisations qui caractérisent les processus diagénétiques et hydrothermaux qui ont affecté le groupe Mozaan. Des observations nouvelles ont été réalisées sur les minéraux d’uranium avec la mise en évidence de phospho-coffinite, de phosphates alumineux hydratés de terres rares et des altérations très développées qui affectent les grains de monazite. Ces assemblages minéralogiques révèlent une diagenèse avec la circulation de fluides acides comme l’atteste la présence de pyrite et des APS dans la porosité secondaire des roches. Aucun grain d’uraninite détritique ni d’uraninite authigène n’a été observé dans cette étude. L’hypothèse la plus vraisemblable est que l’uranium des zones minéralisées provient de l’altération des grains de monazite à 2.54 Ga par des fluides acides. La remobilisation se fait en milieu ouvert et l’uranium cristallise essentiellement en bordures des grains de pyrite sous forme de phospho-coffinite. / In South Africa, the Pongola Supergroup was deposited on the craton Kaapvaal about 3 Ga years. The Mozaan group based on the basal Nsuze group and contains mudstones, arenites, sandstones and conglomerates. In this type of conglomerate, uranium and gold mineralization deposits have been recognized in the world, Canada, Brazil, Australia and South Africa. Small mineralization have been proved to in the Mozaan group, very different from those that have been exploited in the the neighbor of the Witwatersrand Basin. The petrographic, mineralogical and geochemical work concerns basal conglomerate and sandstone formations of Mozaan Group in Denny Dalton. It is based on the study of two cores where uranium mineralizations have been recognized. Particular attention was focused on the detrital material, because in these conglomerates, the deposits are placer type with the remobilizations more or less marked. The detrital grains identified associated with the detrital pyrite are frequent monazite, titanium oxides, thorium uranium minerals (coffinite, thorite, and thorianite), zircon, apatite, chromite and other sulphides (chalcopyrite, arsenopyrite). The source rock is likely acidic material with low basic contribution and metamorphic.The mineral morphology suggests a short transport the source to the Pongola basin. Petrographic and chemical analyzes show that characterize the different diagenetic mineralization and hydrothermal processes that have affected the Mozaan group. New observations were made on uranium minerals with the detection of phospho-coffinite, aluminous hydrated rare earth phosphates and highly developed alterations affecting monazite grains. These mineral assemblages reveal a diagenesis with the flow of acidic fluids as evidenced by the presence of pyrite and APS in the secondary porosity of the rocks. Detrital and authigène uraninite grains were not observed in this study. The most likely hypothesis is that the uranium mineralized zones comes from the weathering of monazite grains to 2.54 Ga by acidic fluids. Remobilization is done in open and uranium mainly crystallizes edges of pyrite grains in the form of phospho-coffinite.

Dans les Alpes occidentales françaises les associations métamorphiques alpines vont de l 'anchizone à l'Ouest aux éclogites à l'Est, en passant par des schistes verts , des paragenèses à lawsonite, diverses associations à amphiboles sodiques et des paragenèses à jadéite + quartz . Ces associations se sont formées au cours de différentes phases de métamorphisme et ainsi à des moments diff érents de l'histoire structurale, de telle sorte qu ' elles se recouvrent partiellement dans le temps et que leurs distributions donnent une image complexe . La région plus particulièrement étudiée du point de vue minéralogique et pétrologique est constituée par une partie des deux zones penniques : la zone briançonnaise - Grand- Saint - Bernard et la zone piémontaise.