Les phengites : marqueurs géométriques, chimiques et isotopiques de l'histoire des roches métamorphiques : application aux schistes lustres des Alpes cottiennes

L'étude des relations entre microstructures et minéraux dans les roches métamorphiques permet d'établir une chronologie relative des déformations et des cristallisations. Le déroulement des événements géologiques successifs est repéré dans le temps principalement par la radiochronologie. Lorsque les structures et les minéraux de ces roches révèlent une histoire tectonique et métamorphique complexe, il est nécessaire de préciser quelle étape est enregistrée par les isotopes étudiés. Pour obtenir l'âge précis d'un événement mécanique ou thermique donné. il faut que les étapes antérieures soient oblitérées par cet événement et que la roche ou le minéral analysé n'aie pas été perturbé par des réajustements ultérieurs. Différentes approches de ce problème sont possibles à des échelles différentes et ont été tentées notamment dans les Alpes internes. 1 - La variation régionale des âges radiométriques a permis de distinguer diÏférentes aires cartographiques suivant l'âge de l'événement (en général thermique) qui y est prépondérant 2 - Dans une région affectée par plusieurs épisodes de déformation. on a sélectionné des échantillons où une seule génération de structures était bien développée ; les âges radiométriques obtenus se rapportent vraisemblablement à cet épisode tectono-métamorphique 3 - Dans une même roche à structure polyphasée, différentes espèces minérales ont été rapportées chacune à une étape distincte de l'évolution tectono-métamorphique, et ont été datées séparément Une quatrième approche est développée ici. Dans une même roche à structure polyphasée, différentes fractions d'une même espèce minérale (en l'occurence, des phengites) sont séparées après repérage de leur position par rapport aux générations successives de microstructures. Pour interpréter les résultats isotopiques obtenus, il est nécessaire. quelle que soit l'approche mise en oeuvre, de discuter les mécanismes de déformation et de transformation minérale qui président aux réajustements isotopiques . L'objectif de ce travail est ainsi de préciser le comportement microstructural et géochimique de ces phengites autant que de dater les déformations successives.pas de résum

Episodic and simultaneous illitization in oil-bearing Brent Group and Fulmar Formation sandstones from the northern and southern North Sea based on illite K-Ar dating

International audienc

Comment prendre en compte le couplage entre les réactions géochimiques et les propriétés de transfert de fluide des réservoirs gréseux ?

Michau Nicolas, Fritz Bertrand, Liewig Nicole. Comment prendre en compte le couplage entre les réactions géochimiques et les propriétés de transfert de fluide des réservoirs gréseux ?. In: Transferts dans les systèmes sédimentaires : de l'échelle du pore à celle du bassin. Réunion spécialisée SGF-TRABAS/CNRS, Paris 27-28 septembre 1999. Résumés. Strasbourg : Institut de Géologie – Université Louis-Pasteur, 1999. pp. 107-110. (Sciences Géologiques. Mémoire, 99

Comment prendre en compte le couplage entre les réactions géochimiques et les propriétés de transfert de fluide des réservoirs gréseux ?

Michau Nicolas, Fritz Bertrand, Liewig Nicole. Comment prendre en compte le couplage entre les réactions géochimiques et les propriétés de transfert de fluide des réservoirs gréseux ?. In: Transferts dans les systèmes sédimentaires : de l'échelle du pore à celle du bassin. Réunion spécialisée SGF-TRABAS/CNRS, Paris 27-28 septembre 1999. Résumés. Strasbourg : Institut de Géologie – Université Louis-Pasteur, 1999. pp. 107-110. (Sciences Géologiques. Mémoire, 99

Nature et rôle des matières solides en suspension dans la dynamique du transfert des éléments polluants

Afin de caractériser la nature et le rôle des particules fines et colloïdales (PFC) dans les milieux de subsurface, le suivi dans le temps des PFC contenues à la fois dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration et la détermination des facteurs contrôlant la distribution et l'évolution des PFC dans l'environnement a été réalisée. La démarche utilisée est basée essentiellement sur des observations in situ et consiste à prélever mensuellement, sur le terrain, les PFC contenues dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration d'un sol. L'étude en MET/EDX des PFC individuelles à permis de réaliser une caractérisation typologique et physicochimiques et d'étudier leur abondance et leur réactivité face aux contaminants. Par ailleurs, la connaissance des paramètres environnementaux de chacun des sites et l'étude statistique détaillée de l'évolution de PFC a permis de proposer un modèle conceptuel de la l'évolution dynamique (distribution, réactivité) des PFC dans les environnements considérés. Les résultats obtenus en microscopie montrent que la très grande majorité des particules ont un diamètre inférieur à 0,45 m. L étude systématique au MET et à l'EDX des échantillons a permis de caractériser les particules présentes et de différencier plusieurs types récurrents dans des contextes environnementaux distincts, ainsi les PFC sont, (i) minérales et constituées par des argiles plus ou moins altérées, des oxy-hydroxydes et des sels (sulfures, chlorures) avec la présence ponctuelle de carbonates et de tectosilicates, ou (ii) organiques et constituées par des bactéries ou de la matière organique non-vivante (exsudats de bactérie et matière organique dégradée), ou encore (iii) des associations mixtes de particules organiques et minérales formant des micro-agrégats organominéraux. Au-delà de l'étude typologique, la caractérisation des propriétés physico-chimiques des différents types de PFC a permis d'en identifier les sources, l'abondance et la réactivité. L'étude de la distribution au cours du temps des PFC des retombées atmosphériques et la connaissances des facteurs environnementaux sur les deux sites étudiés a permis de mettre en évidence les facteurs clefs contrôlant la distribution des PFC. Ainsi, il apparaît, dans un premier temps, que l'intensité et la hauteur de pluie sont les facteurs principaux mis en jeu. Cependant, la localisation et le mode d'occupation des sols influent également en modifiant, en amont, les sources de PFC et en aval l'action de la pluie. En effet, si l'étude de la dynamique des PFC des retombées atmosphériques sur les deux sites montre une influence très nette de la pluie, les deux sites montrent une réponse différente. L'acteur majeur contrôlant les dépôts de PFC est la pluie, modifié par la présence de couvert végétal qui induit un enrichissement en éléments et l'agrégation des PFC sur les feuilles. L'acteur majeur contrôlant les PFC dans les eaux d'infiltration du sol étudié est la dynamique hydrique du sol et donc les fluctuations de son état de saturation en fonction de la profondeur considérée et de la pluviosité. Enfin, ce travail permet de souligner trois résultats importants que sont : la mise au point d'une méthodologie efficace, la mise en évidence d'un vecteur de contaminants essentiel et souvent négligé que sont les bactéries, via les observations in situ et des expériences en laboratoire et l'importance des mécanismes d'agrégation dans le transport des PFC.STRASBOURG-EOST (674822249) / SudocSTRASBOURG-Géologie (674822251) / SudocSudocFranceF

Time-constrained illitization in gas-bearing Rotliegende (Permian) sandstones from northern Germany by illite potassium-argon dating

International audiencePermian Rotliegende sandstone cores were collected from an area of about 14,800 km2 (!5710 mi2) mostly to the eastsoutheast of the city of Bremen in northern Germany, at depths between 4596 and 5330 m (15,079-17,487 ft). The separated size fractions (<0.2, 0.2-1.0, and 1.0-2.0 mm) consist of illite (90-100%)with small to minute amounts of chlorite and detectable quartz and feldspars in the coarser fractions. Scanning electron microscopic and transmission electron microscopic observations showed two types of illite morphologies: flakes coating detrital framework minerals and laths and fibers invading the pore space. The data points of most size fractions fit two isochrons, with slopes providing ages of 191 ± 8 and 178 ± 1 Ma, with initial 40Ar/36Ar ratios reasonably close to the atmospheric value. Microthermometric fluid-inclusion determinations in quartz and calcite characterize two types of percolating fluids: a highly saline (19% NaCl equivalent) fluid at variable temperatures depending on the reservoirs (185 to 150°C) and a slightly saline one (2.6% NaCl equivalent) again at varied temperatures (170 to 145°C), also depending on the locations. These temperatures are higher than paleotemperatures calculated on the basis of a present-day burial gradient of 30.5°C/km, therefore favoring hydrothermal illitization, with the oldest illite crystallizing at a generally higher temperature than that of the younger illite

Isotopic and geochemical constraints to mass transfers induced by fluid-migrations : from sample to basin scale

Clauer Norbert, Liewig Nicole, Zwingmann Horst. Isotopic and geochemical constraints to mass transfers induced by fluid-migrations : from sample to basin scale. In: Transferts dans les systèmes sédimentaires : de l'échelle du pore à celle du bassin. Réunion spécialisée SGF-TRABAS/CNRS, Paris 27-28 septembre 1999. Résumés. Strasbourg : Institut de Géologie – Université Louis-Pasteur, 1999. p. 51. (Sciences Géologiques. Mémoire, 99

K-Ar, d18O and REE constraints on the genesis of ammonium illite from the Harghita Bãi hydrothermal system, Romania

International audienceAmmonium illite and ammonium illite-smectite mixed layers, together with potassium illite, smectite and minute amounts of kaolinite were identified in hydrothermally altered andesite rocks from the Harghita Ba˜i area of the Eastern Carpathians, Romania. K-Ar dating and oxygen isotope tracing, as well as rare-earth elemental analyses were made to provide new information on the timing and crystal-chemical processes characterizing the crystallization and further evolution of these illite-type mineral phases. The combined results suggest the occurrence of hydrothermal activity in two distinct episodes with nucleation of two generations of illite-type particles of different chemistry and morphology. About 9.5 Ma ago, potassium illite crystallized in alteration halos of the porphyry Cu system, probably at a temperature of ~270ºC from fluids having a d18O of ~2.9% (V-SMOW). Associated smectite seems to have precipitated slightly later in external alteration halos at a similar temperature, but from fluids depleted in alkalis and with a different d18O. Alternately, ammonium-rich illite-smectite mixed layers formed very recently, less than ~1 million years ago at a temperature of ~90ºC from fluids of probable meteoric origin that altered the previously crystallized potassium illite, resulting in the crystallization of a new generation of ammonium illite-smectite mixed layers. Evidence of this dissolution-precipitation process is provided by a significant increase in the d18O of the mixed-layer structures and by a significant change in their REE contents and distribution patterns. Occurrence of potassium in the ammonium-rich mixed layers probably relates to the progressive alteration of the first-generation potassium illite and a discrete concomitant take up of released K by the new NH4- rich interlayers of the ammonium mixed layered sequence