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1.
Matrix permeability of the confined Floridan Aquifer,Florida, USA   总被引：2，自引：2，他引：0  
The Upper Floridan Aquifer of peninsular Florida retains most of its depositional porosity and, as a result, is a multi-porosity aquifer: double porosity (fractured porous aquifer) downdip where the aquifer is confined, and triple porosity (karstic, fractured porous aquifer) in the updip, unconfined region. Matrix permeability in the confined region varies in the range <10–14.4–10–11.1 m2, as determined by 12,000 minipermeameter measurements on 1,210 m of slabbed core. Limestones divide into 13 textural classes and dolomites into two. Depositional facies (textural class) strongly correlates with matrix permeability. As a result, the facies architecture of the Eocene and Oligocene carbonates that compose the confined portion of the aquifer controls the lateral and vertical distribution of its matrix transmissivity. The most-permeable facies are grainstones (median k, 10–12.4 m2) and sucrosic dolomites (median k, 10–12.0 m2). Together, they are responsible for ~73% of the matrix transmissivity of the logged cores, although they constitute only ~24% of the thickness. Examination of the flow equations of fractured porous aquifers suggests that the permeability of these two facies is large enough that matrix permeability cannot be discounted in modeling the hydraulics of the double-porosity system. This conclusion likely applies to most, if not all, Cenozoic double-porosity carbonate aquifers, as average matrix and fracture permeabilities in the Floridan Aquifer are similar to other Cenozoic carbonates from around the world.
Resumen El Acuífero Superior de Florida conserva gran parte de su porosidad deposicional y, como resultado, se comporta como un acuífero multi-poroso: de doble porosidad (acuífero poroso fracturado) a favor del buzamiento, donde se halla confinado, y de triple porosidad (acuífero poroso fracturado y kárstico) en sentido opuesto, en la zona en que se comporta como libre. La permeabilidad de la matriz en la región confinada está comprendida entre menos de 10–14,4 y 10–11,1 m2, según determinaciones hechas a partir de 12.000 medidas de mini-permeámetro en 1.210 rodajas de testigos. Se ha distinguido quince clases texturales de calcita (n=2.298) y dos de dolomita (n=983), y las facies ejercen un gran control en la permeabilidad de la matriz. Como consecuencia, la arquitectura de las facies de los carbonatos Eocenos y Oligocenos que forman la zona confinada del acuífero controla la distribución lateral y vertical de la transmisividad de la matriz. Las facies más permeables son grainstones o grano-soportadas sin matriz (mediana de permeabilidad de 10–12,4 m2) y dolomitas sacaroideas (10–12,0 m2). Ambas son responsables de aproximadamente el 73% de la transmisividad de los testigos ensayados, aunque sólo constituyen el 24% de su espesor. El examen de las ecuaciones de flujo en acuíferos porosos fracturados sugiere que la permeabilidad de estas facies más permeables es lo suficientemente elevada como para no poder despreciar la permeabilidad de la matriz en la modelación hidráulica de dichos sistemas de doble porosidad. La proyección de la estratigrafía regional y de las tendencias de las facies en la parte del acuífero ubicado en sentido contrario al buzamiento, que tiene carácter de libre y está más karstificado, predice que las permeabilidades mayores son debidas al incremento de los porcentajes de grainstones y dolomitas sacaroideas. Por tanto, es probable que la transmisividad de la matriz deba ser tenida en cuenta en el sistema de triple porosidad de la región.
Résumé Laquifère floridien supérieur de la péninsule de Floride contient plus que sa porosité de dépôt et, par conséquent, est un aquifère à porosité multiple: double porosité (aquifère fracturé poreux) en aval-pendage, là où laquifère est captif, et triple porosité (aquifère karstique et fracturé poreux) en amont-pendage, dans la région où il est libre. La perméabilité de matrice dans la région captive est comprise entre moins de 10–14,4 et 10–11,1 m2 daprès 12.000 mesures par miniperméamètre sur 1.200 m de carottes. Quinze classes texturales de calcaires (n=2.298) et deux classes de dolomies (n=983) ont été reconnues; il existe un fort contrôle du faciès sur la perméabilité. En effet, larchitecture des carbonates de lEocène et de lOligocène qui constituent la partie captive de laquifère contrôle la distribution latérale et verticale de la transmissivité de la matrice. Les faciès les plus perméables sont les grainstones (k médian, 10–12,4 m2) et les dolomies saccharoïdes (10–12,0 m2). Ces deux faciès rendent compte de 73% environ de la transmissivité dans les carottes étudiées, bien quils ne contribuent quà 24% environ de lépaisseur. Lexamen des équations découlement en aquifères fracturés poreux suggère que la perméabilité de ces faciès les plus perméables est assez importante pour que la perméabilité de matrice ne puisse pas être écartée dans la modélisation de lhydraulique de ces systèmes à double porosité. Si lon projette ces tendances de la stratigraphie régionale et des faciès à lamont-pendage, la partie non captive et karstifiée de laquifère laisse prévoir de fortes perméabilités dues à des pourcentages croissants de grainstones et de dolomies saccharoïdes. Il est donc très probable quil sera nécessaire de prendre en compte la transmissivité de matrice dans un système à triple porosité dans cette région.
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2.
Summary In order to define the limits of expansion of the M2 polyhedron in theC2/c clinopyroxenes of formulaX M2MgM1 [Si2O6] as the mean ionic radius in the M2 site increases, the join CaMgSi2O6–SrMgSi2O6 (Di–SrPx) has been investigated atP=1 atm and between 1090°C and 1350°C. The extent of the clinopyroxene solid solutions is limited to the compositional range Di100–Di70SrPx30. Within this range the unit-cell parameters of the clinopyroxenes show a linear variation with the increase of Sr content. The comparison of the variations caused in the unit-cell dimensions by the increase of the mean ionic radius in the M2 site (Di–SrPx series) with those caused by the decrease of the mean ionic radius in M2 (Di–En series) displays a different trend ofb in the two series. This different trend ofb suggests a different mechanism of the structure deformation in the two solid solution series. The narrow extent of the Di–SrPx solid solutions atT=1200°C shows that the increase of the mean ionic radius in the M2 site is restricted to the range 1.12–1.16 Å.
La substitution Ca–Sr dans les clinopyroxènes le long du joint CaMgSi2O6–SrMgSi2O6
Résumé Le joint CaMgSi2O6–SrMgSi2O6 (Di–SrPx) a été étudié entre 1090°C et 1350°C à 1 atm dans le but d'établir quelles sont les limites de l'expansibilité du polyhèdre M2 dans les clinopyroxènesX M2MgM1 [Si2O6] (group spatialC2/c) avec l'augmentation du rayon jonique moyen dans le site M2. La solution solide est limitée à l'intervalle de composition Di100–Di70 SrPx30. Dans ce domaine les paramètres de la maille varient d'une façon linéaire avec la teneur croissante de Sr. Si on compare les variations de la maille, déterminées par le rayon jonique moyen croissant dans le site M2 (série Di–SrPx), avec celles causées par la diminution du rayon jonique moyen dans le site M2 (série Di–En), on observe une tendance différente du paramètreb dans les deux séries. Ceci indique un mécanisme différent de la déformation structuralle dans les deux séries de solutions solides. Puisque àT=1200°C le domaine des solutions solides Di–SrPx est étroit, l'augmentation du rayon ionique moyen dans le site M2 est bornée à l'intervalle 1.12–1.16 Å.

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3.
Summary The crystal structure of a 1M lepidolite coexisting with the 2M 2 form, from the Island of Elba, Tuscany, Italy has been determined and refined by least-squares methods using three-dimensional data collected by the Weissenberg method with CuK radiation. The lattice parameters are:a=5.20(2),b=9.01(2),c=10.09(1) Å and =99.28°(33). The space group isC2/m. The final residual isR=6.7% using isotropic temperature factors. Comparison of the 1M lepidolite structure with that of the coexisting 2M 2 polymorph shows the absence of significant differences both in chemical composition and in structural parameters; also for the 1M structure the main features are, in fact, a remarkable octahedral ordering and a considerable distortion of the tetrahedra joined with a relatively low ditrigonality (=7.41°) of their arrangement.
Structure cristalline d'une lépidolite 1M
Résumé La structure cristalline d'une lépidolite 1M de l'Île d'Elbe, Toscane, Italie, coexistant dans le même échantillon avec le polymorphe 2M 2, a été resolue et affinée par la methode des moindres carrés en utilisant les données recueillies à partir de clichés de Weissenberg, enregistrés sous rayonnement CuK. Les dimensions de la maille sont les suivantes:a=5.20(2),b=9.01(2),c=10.09(1) Å, =99.28°(33). Le groupe d'espace estC2/m. L'affinement de la structure en isotropie des facteurs d'agitation thermique a amené à une valeur finale du facteurR de 6.7%. En comparant la structure de la lépidolite 1M avec celle du polymorphe 2M 2 présent dans le même échantillon on peut noter qu'il n'y a pas, pratiquement, des differences significatives entre les deux, soit en composition chimique soit en paramètres structuraux; en effet on remarque que la lépidolite 1M aussi est caractérisée par un considerable ordre dans la distribution des cations dans la couche octaèdrique, par une forte déformation des tetraèdres et par une faible déviation de l'héxagonalitè (=7.41°) de la disposition de ces dernier polyèdres.
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4.
Summary The erný Dl mineralization (Giant Mts., Czechoslovakia) consists of calcite veins cross-cutting metamorphic rocks and exhibiting a complex paragenesis of Ni-, Fe-, (Co)- and Cu-, Ag-arsenides associated with native arsenic. Several new minerals belonging to Cu–As and Cu–Ag–As systems were described from this deposit (koutekite, novakite, paxite, kutinaite). New data on paxite, novakite and kutinaite were obtained. Paxite, CuAs2, is monoclinic,P21/c,a=5.830,b=5.111,c=8.084 Å, =99.7°,Z=4,D calc=5.97 g/cm3, polysynthetically twinned along (010). Novakite belongs to the Cu–Ag–As system. It is monoclinic,C2/m,Cm orC2,a=16.269,b=11.711,c=10.007 Å, -112.7°,Z=4,D calc=8.01 g/cm3. The ideal formula is Cu20+x Ag1–x As10,x0.16. New microprobe analyses of kutinaite indicate a cell-content of 4 [Cu14Ag6As7],D calc=8.37 g/cm3.
Résumé La minéralisation du gisement de erný Dl (Monts des Géants, Tchécoslovaquie) se distingue par une paragenèse complexe d'arséniures de Ni, Fe, (Co), Cu et Ag associés à l'arsenic natif, et apparaissant dans des filons de calcite qui recoupent une série de roches métamorphiques. Plusieurs minéraux nouveaux appartenant aux systèmes Cu–As et Cu–Ag–As ont été découverts dans ce gisement (koutekite, novakite, paxite, kutinaïte). De nouvelles données sur la paxite, la novakite et la kutinaïte ont été obtenues. La paxite, CuAs2, est monoclinique,P21/c,a=5,830,b=5,111,c=8,084 Å, =99,7°,Z=4,D calc=5,97 g/cm3; elle est polysythétiquement maclée suivant (010). La novakite est une phase du système Cu–Ag–As. Elle est monoclinique,C2/m,Cm ouC2,a=16,269,b=11,711,c=10,007 Å, =112,7°,Z=4,D calc=8,01 g/cm3. Saformule idéale s'écrit Cu20+x Ag1–x As10,x0,16. Des analyses de la kutinaïte conduisent à 4 [Cu14Ag6As7] par maille,D calc=8,37 g/cm3.L'étude paragénétique a permis de voir que le système hydrothermal à erný Dl couvre un interval de température large, s'étalant de500° à 100°C environ. Une très forte activité d'arsenic au cours des épisodes minéralisants tardifs a abouti à la cristallisation des arséniures de Cu riches en arsenic, stables à basse température. Cinq épisodes minéralisants ont été reconnus: le dépôt des arséniures de Ni, Fe, (Co) (löllingite, nickéline, pararammelsbergite, chloentite) était suivi de: kutinaïte, koutekite, arsenic natif et arséniures de cuivre riches en arsenic (novakite, Cu2As, paxite). L'abondance des carbonates laisse entrevoir un rôle de composés ou de complexes de carbone dans l'évolution de ce système hydrothermal fortement réducteur.The study of mineral associations showed that the erný Dl hydrothermal system extended over a large temperature interval from 500° to 100°C. An extremely high arsenic activity during the late mineralization periods lead to the precipitation of low-temperature, As-rich copper arsenides. Five mineralization periods were distinguished: the precipitation of Ni-, Fe-, (Co)-arsenides (löllingite, nickeline, pararammelsbergite, chloanthite) was followed by kutinaite, koutekite, native arsenic and As-rich copper arsenides (novakite, Cu2As, paxite). The abundance of carbonates suggests a possible role of carbon compounds or complexes in the evolution of this highly reducing hydrothermal system.

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5.
The relationship between the stable isotopic and chemical composition of precipitation and groundwater was studied in the Nuaimeh area of the Ajloun Highlands in Jordan. The isotopic composition values of precipitation and groundwater are almost identical. The spatial variation of stable isotopes in precipitation is mainly due to the effect of seasonal temperature, altitude and amount. The groundwater reveals identical variation in isotopic composition to the precipitation due to direct recharge and the karstic nature of the outcropping Turonian aquifer. Tritium levels in wells are high and their content is similar to the weighted mean value of tritium content in precipitation, indicating local recharge and low residence time. The 14C activity in the tritiated groundwater is found to be about half of the 14C activity of precipitation in the region. A geochemical evolution through dissolution of carbonate by water–carbonate rock interactions reduced the atmospheric 14C activity from 114 to 61 pmc in the groundwater. A 14C of around 61 pmc and 7.6 TU values are considered the initial concentration for the recharge in the shallow carbonate aquifer in the Yarmouk Basin. The large fluctuation of water level in observation wells during the rainy season indicates the sensitivity and direct response of the aquifer to the recharge. The chemical composition of the groundwater (Ca2+–HCO3–) gives emphasis to the short duration of water–rock interaction and indicates dissolution of the carbonate aquifer. The elevated concentrations of Cl– and NO3– in groundwater are attributed to anthropogenic sources.
Resumen Fue estudiada la relación entre la composición isotópica estable y la composición química, tanto de la precipitación como del agua subterránea, en el área de Nuaimeh en las montañas de Ajloun, en Jordania. Los valores de la composición isotópica de la precipitación y del agua subterránea son casi idénticos. La variación espacial de los isótopos estables en la precipitación, es debida principalmente al efecto de la temperatura estacional, a la altura y a la cantidad. El agua subterránea muestra una variación idéntica a la precipitación en cuanto a la composición isotópica, debido a la recarga directa y a la naturaleza cársica del acuífero Turoniano aflorante. Los niveles de tritio en los pozos son altos y su contenido es similar al valor medio ponderado del contenido de tritio en la precipitación, indicando una recarga local y un tiempo de residencia corto. Se ha encontrado que la actividad de 14C en el agua subterránea tritiada, es alrededor de la mitad de la actividad del 14C en la precipitación para la región. La evolución geoquímica ocurrida a partir de la disolución del carbonato, por las interacciones roca carbonatada–agua, redujeron la actividad atmosférica del 14C desde 114 en porcentaje de carbono moderno (pcm) hasta 61 pcm en el agua subterránea. Los valores del 14C cercanos a 61 pcm y de 7.6 unidades de tritio, se han considerado como las concentraciones originales para la recarga en el acuífero carbonatado somero de la Cuenca de Yarmouk. Una gran fluctuación en el nivel de agua de los pozos de observación, durante la estación lluviosa, indica la sensibilidad y la respuesta directa del acuífero frente a la recarga. La composición química del agua subterránea (Ca2+–HCO3–), enfatiza en la corta duración de la interacción de agua–roca, e indica disolución del acuífero carbonatado. La concentración elevada de Cl– y NO3– en el agua subterránea, se atribuye a fuentes antropogénicas.
Résumé Dans la région montagneuse dAjloun de Jordanie on a étudié la relation entre la composition chimique et isotopique des précipitations et des eaux souterraines. La composition isotopique est presque identique dans précipitations et les eaux souterraines. La variation spatiale de la teneur en isotopes stables dans les précipitations est déterminée en principal par les variations saisonnière de la température, laltitude ainsi que par la quantité des précipitations. A cause de la recharge directe et de la nature karstique des affleurements de laquifère dage touronienne, les eaux souterraines présentent la même composition isotopique que les précipitations. La teneur en 3H mesurée dans les forages présente des valeurs élevées, proches de la valeur moyenne des précipitations, ce quindique une recharge locale et un temps court de résidence. On a déterminé pour lactivité de 14C une valeur proche de la moitié trouvée dans les précipitations. Lévolution géochimique par dissolution des carbonates pendant linteraction entre leau et les roche a diminué lactivité du 14C, de la valeur de 114 pcm en atmosphère à 61 pcm dans les eaux souterraines. Dans laquifère calcaire de surface de bassin Yarmouk, on a considéré comme de concentrations initiales, les valeurs de 61 pcm pour 14C et 7.2 UT pour 3H. Les grandes fluctuations des niveaux des eaux souterraines observées dans les forages pendant les saisons pluvieux montrent la sensibilité ainsi que la réponse directe de laquifère au recharge. La composition chimique des eaux souterraines (Ca2+–HCO3–) montre de plus le temps court de linteraction entre leau et la roche, en indiquant aussi la dissolution de laquifère calcaire. Les taux élevées de la concentration en Cl– et NO3– dans les eaux souterraines ont été attribuées aux sources humaines.
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6.
Résumé Les traces de Cu, Pb, Cd, Ni et Zn ont été dosées par polarographie sur une centaine d'échantillons du Trias et du Jurassique. La confrontation des résultats obtenus et des faits géologiques tend à démontrer que la répartition des oligoéléments a été essentiellement déterminée par les paramètres qui définissent l'environnement et le milieu de dépôt. En ce qui concerne l'environnement de dépôt, le comportement différent lors de l'altération du Ni d'une part, et du Zn et du Cd d'autre part, s'interprète très bien par la théorie du champ des ligands. En ce qui concerne le milieu de dépôt, l'étude plus particulière de l'Hettangien qui localement recèle des concentrations de blende et de galène, démontre que l'on passe sans discontinuité brutale du domaine des traces à celui des concentrations et ceci, en relation avec l'accentuation du caractère réducteur du milieu. De plus, les formes minéralogiques d'entraînement des cinq éléments dosés, ainsi que le pH et Ia teneur en soufre (sous ses différentes formes: S=, HS– et H2S) du milieu de dépôt et du milieu de piégeage sont déterminées à l'aide des calculs de corrélation, des règles de coprécipitation et d'adsorption et des diagrammes log S—pH.
Polarographic quantitative analysis of Cu, Pb, Cd, Ni and Zn in one hundred Triassic and Jurassic samples show that the repartition of these trace elements has been mainly fixed by the parameters of the depositional environment. The differences between the behaviour of Ni, Zn and Cd during alteration is explained mainly by the ligand field theory. The study of the Hettangian sediments especially those containing local ZnS and PbS deposits show that there is no discontinuity in the repartition of the studied elements from the non-mineralized sediments to the mineralized area, but shows a regular variation with increasing reducing character of the depositional medium. The mineralogical forms of coprecipitation or adsorption of these elements, the pH and the concentration of the total sulfur (under the form S=, HS– and H2S) of the normal depositional medium and of the reducing zone are determined by using correlation calculations, coprecipitation and adsorption rules and log S—pH diagrammes.
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7.
Résumé L'étude chimique comparée, à la microsonde électronique, d'owyheeite de treize gisements différents a révélé des fluctuations sensibles des teneurs en éléments majeurs, en liaison avec la nature des sulfosels associés, ainsi que la présence occasionnelle de différents éléments mineurs: Cu et As (très fréquents), Sn et Bi (moins fréquents), Tl et Se (exceptionnels). Compte tenu du mode de substitution de ces éléments mineurs, la projection des analyses dans le système Pb2S2–Ag2S–Sb2S3 délimite un champ restreint de solution solide dont l'allongement s'accorde avec la substitution 2 Pb2+Ag++Sb3+. Ce champ de solution solide englobe la composition de la variété téremkovite, mais exclue la formule donnée initialement parShannon. La formule Pb10–2x Sb11+x Ag3+x S28 (–0,13x+0,20) rend compte des termes à la résolution de la Ag/Sb maximal; l'obtention d'une formule plus générale reste subordonée à la résolution de la structure cristalline. Aucun élément mineur ne peut jouer à lui seul le rôle de stabilisateur de la structure, mais ce même rôle peut être joué complémentairement par différents éléments, tels que Cu et Sn. Les clichés de microdiffraction électronique montrent des phénomènes de sur-structure plus ou moins prononcés, en liaison avec la concentration en (Ag+Cu), ou avec le degré de finesse du maclage complexe spécifique de l'owyheeite.
Crystal chemistry of owyheeite: New data
Summary Comparative electron microprobe study of owyheeite from thirteen ore deposits shows significant variations in the concentration of major elements. These can be correlated with the chemical composition of the associated sulfosalts. Sometimes, some minor elements may be present: Cu and As (very frequent), Sn and Bi (less frequent), Tl and Se (exceptional). Considering certain substitution rules for minor elements, the analyses plotted in the Pb2S2–Ag2S–Sb2S3 system show a limited solid-solution field, the elongation of which follows the substitution 2 Pb2+Ag++Sb3+. This solid-solution field includes the composition of the variety teremkovite, but excludes the initial formula for owyheeite proposed byShannon. The formula Pb10–2x Sb11+x Ag3+x S28 (–0.13x+0.20) describes compositional variation of members with the highest Ag/Sb ratio; a more general formula would require the determination of the crystal structure. No individual minor element appears to be responsible for stabilizing owyheeite. The stabilization may be due to a combined effect of two elements, such as Cu and Sn. Electron diffraction patterns show superstructure reflections which are related to the (Ag+Cu) concentration, as well as to the scale of the complex twinning characteristic of owyheeite.

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8.
Summary The crystal structure of the Di50CaTs50 clinopyroxene Ca(Mg0.5Al0.5) (Al0,5Si1.5)O6, synthesized at T=1 100°C andP=14 kb, was refined in the C 2/c space group. Cell parameters are:a=9.655,b=8.771,c= 5.278 Å, =106.22°. The finalR value is: 2.1%. Comparison with the Di and CaTs structures shows that the variation of the M 2-0, M 1-0 and T-0 bond lengths is continuous and almost linear in the clinopyroxene solid solutions along the Di-CaTs join. The modifications caused in M 2 and M 1 polyhedra by shifting in tetrahedral chains along z are significant. The different values of shifts with composition account for the anomalous trend for the angle in the DiCaTs solid solution.
La structure cristalline du clinopyroxène synthétique CaMgo0.5AlSil1.5O6 (Di50CaTs50). La cristallochime le long du joint Di-CaTs
Résumé La structure cristalline du clinopyroxáne Ca(Mg0.5Al0.5)(Al0.5Si1.5)O6 (Di50CaTs50), cristallisé á T= 1100° etP=14 kb, a été affinée dans le groupe spatial C 2/c. Les paramétres de la maille sont:a=9.655,b=8.771,c=5.278 Å, =106.22°. La valeur finale deR est 2.1%. La comparaison avec les structures de Di et de CaTs montre que le variation des longueures de liaison M 2-0, M 1-0 et T-0 est continue et presque linéaire pour les clinopyroxénes le long du joint Di-CaTs. Le déplacement des chaines tétraédriques le long de l'axe z cause de remarquables modifications dans les polyèdres M 2 et M 1. Les différentes valeurs du déplacement le long de l'axe z avec la composition expliquent la tendance anomale du paramétre de la maille le long du joint.
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9.
A large number of chemical analyses of Greek thermal waters were evaluated in order to investigate spring water origin, water–rock interaction mechanisms, and estimate the thermal potential of the geothermal areas. Four water types were distinguished from geochemical diagrams. The relatively fresher waters include samples of Ca–HCO3 and Mg–HCO3 type waters originating from the schistose Rhodope Massif and the Quaternary basin of Aridea, respectively. Samples of the Na–HCO3 water type are typical of springs located in the post-orogenic basins of northern Greece. These hot, deep-rising Na–HCO3 waters circulate in a CO2-rich environment that favours the solubility of alkaline ions such as Na from siliceous rocks. Most of the samples belong to the Na–Cl water type and originate from Greek islands and coastal springs. These are characterized by the mixing of deep thermal solutions with seawater and fresh water. The presence of CO2 in thermal and mineral springs is due to the metamorphism of buried marine carbonate horizons while H2S is due to both local pyrite oxidation and the reduction of sulphates. The use of geothermometers suggested that the investigated geothermal areas have low enthalpy fluids at depth, while higher temperatures are likely present in Milos, Lesvos, Nisyros islands and Xanthi Basin.
Resumen Se ha evaluado un gran número de análisis químicos de aguas termales griegas con objeto de investigar el origen del agua en los manantiales, los mecanismos de interacción agua-roca, y estimar el potencial termal de las áreas geotérmicas. Se distinguieron cuatro tipos de aguas a partir de diagramas geoquímicos. Las aguas relativamente frescas incluyen muestras de agua tipo Ca–HCO3 y Mg–HCO3 que se originan en los esquistos del Macizo Rhodope y la cuenca Cuaternaria de Aridea, respectivamente. Las muestras de agua tipo Na–HCO3 son típicas de manantiales localizados en las cuencas post-orogénicas del norte de Grecia. Estas aguas calientes y profundas, de tipo Na–HCO3, circulan en un ambiente rico en CO2 que favorece la solubilidad de iones alcalinos, tal como Na proveniente de rocas silícicas. La mayoría de las muestras pertenecen al tipo de agua Na–Cl y se originan en islas y manantiales costeros griegos. Estas aguas se caracterizan por la mezcla de soluciones termales profundas con agua de mar y agua dulce. La presencia de CO2 en manantiales termales y minerales se debe a el metamorfismo de horizontes carbonatados marinos enterrados mientras que el H2S se debe a oxidación local de pirita y reducción de sulfatos. El uso de geotermómetros sugiere que las áreas termales investigadas tienen fluidos de baja entalpía a profundidad, mientras que las temperaturas más elevadas es probable que se presenten en Milos, Lesvos, islas de Nisyros y la cuenca Xanthi.
Résumé Un grand nombre danalyses chimiques des eaux thermales grecques ont été menées de manière à investiguer lorigine des eaux des sources thermales, les mécanismes dinteraction avec les roches traversées, et destimer le potentiel des zones géothermiques. Quatre types deau ont été distinguées sur base des diagrammes géochimiques. Les eaux les plus fraîches correspondent respectivement aux échantillons des eaux calco et magnéso carbonatées du massif schisteux de Rhodope et du bassin quaternaire dAridea. Les échantillons deaux sodi carbonatées proviennent typiquement des sources localisées dans les bassins posts-orogéniques du Nord de la Grèce. Ces chaudes et très profondes eaux sodi carbonatées circulent dans des environnements riches en CO2 qui favorisent la solubilité des ions alcalins, tel que le sodium, des roches siliceuses. La plus part des échantillons ont un facies chloruré sodique et proviennent des îles grecques ou des environnement côtier. Ces eaux sont caractérisées par des mélanges entre eaux profondes avec des eaux de mer et des eaux de surface. La présence de CO2 dans les eaux de sources thermales et minérales est due au métamorphisme des horizons de calcaires marins et couverts, tandis que la présence de H2S est due à loxydation locale de la pyrite et à la réduction des sulfates. Lutilisation de géothermomètres suggère que les zones géothermiques étudiées contiennent des eaux à faible enthalpie en profondeur, bien que des températures assez élevées soient rencontrées à Milos, Lesvos, sur les îles Nisyros et dans le bassin de Xanthi.
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10.
Major ion geochemistry is used to qualitatively interpret groundwater residence times within an aquifer, and the extent of mixing between aquifers with distinctive mineralogy. In conjunction with hydraulic heads and stable isotope geochemistry, flow paths and inter-aquifer exchange are defined in a fractured-rock aquifer system in the Dandenong Ranges, southeast Australia. Stable isotopes indicate modern seasonal recharge throughout the system. At high elevations in the sub-catchment, which includes both marine Silurian-Devonian sedimentary and Tertiary basalt aquifers, Cl is derived primarily from cyclic salts, and differences in mineralogy result in groundwater from the basalt aquifer having higher TDS contents (123–262 mg/L) and (Ca+Mg)/Na ratios (0.9–1.3) than groundwater from the sedimentary aquifer (TDS: 55–79 mg/L; (Ca+Mg)/Na: 0.1–0.2). At low elevations, in areas of local groundwater discharge, the more regional flow system in the Silurian-Devonian sediments contains additional Cl from water–rock interaction and has distinctly higher TDS contents (517–537 mg/L). Differences in groundwater chemistry between the aquifers and between shallower and deeper flow systems highlights areas of inter-aquifer mixing. This is particularly important for aquifer vulnerability where groundwater quality in the deeper aquifer may be impacted by surface activities.
Resumen Se ha utilizado geoquímica de iones mayores para interpretar cualitativamente los tiempos de residencia del agua subterránea dentro de un acuífero, y el grado de mezcla entre acuíferos con mineralogía característica. De manera conjunta con presiones hidráulicas y geoquímica de isótopos estables, se han definido trayectorias de flujo e intercambio entre acuíferos en un sistema de acuífero de roca fracturada en las Sierras Dandenong, sureste de Australia. Los isótopos estables indican recarga estacional moderada a través del sistema. A elevaciones altas en la sub-cuenca que incluye acuíferos sedimentarios Silúrico-Devónicos y acuíferos basálticos Terciarios, Cl se deriva principalmente de sales cíclicas. Las diferencias en mineralogía resultan en agua subterránea del acuífero basáltico que tiene mayores contenidos TDS (123–262 mg/L) y mayor relación (Ca+Mg)/Na (0.9–1.3) que el agua subterránea de los acuíferos sedimentarios (TDS:55–79 mg/L; (Ca+Mg)/Na: 0.1–0.2). A elevaciones bajas, en áreas de recarga local de agua subterránea, el sistema de flujo más regional en los sedimentos Silúrico-Devónicos contiene Cl adicional que se deriva de la interacción roca-agua y típico contenido TDS más alto (517–537 mg L). Las diferencias en la química del agua subterránea entre los acuíferos y entre los sistemas de flujo más profundo y más somero resalta áreas de mezcla entre acuíferos. Esto es particularmente importante para la vulnerabilidad del acuífero donde la calidad del agua subterránea en el acuífero más profundo puede ser impactada por las actividades superficiales.
Résumé Les ions majeurs sont utilisés pour interpréter quantitativement les temps de résidence des eaux souterraines dans les aquifères, et létendue des zones de mélange entre les aquifères de différentes minéralogies. En regard de la répartition des charges hydrauliques et des informations données par les isotopes stables, les écoulements et les échanges inter-aquifères sont définis dans un aquifère fracturé dans le Dandenong Ranges, SE de lAustralie. Les isotopes stables indiquent des recharges modernes et saisonnières à travers le système aquifère. A haute altitude dans le sous-bassin versant, qui inclut des sédiments du Siluro-Dévonien et des basaltes du Tertiaire, le chlore est dabord dérivé des sels cycliques, et des différences minéralogiques dans les eaux souterraines sont observées selon laquifère : basalte tertiaire (TDS: 123–262 mg/L; Ca+Mg/Ca: 0.9 à 1.3) et sédiments primaires (TDS: 55–79 mg/L; Ca+Mg/Ca: 0.1–0.2). Aux basses altitudes, dans les zones locales de décharge des eaux souterraines, les écoulements les plus régionaux possèdent des teneurs plus élevées en Chlore en provenance des interactions eau—roche, et des TDS plus élevées (515–537 mg/L). Des différences dans la chimie des eaux souterraines entre les aquifères et entre les systèmes découlement de surface et les écoulements profonds mettent en lumière les zones de mélange inter-aquifère. Ceci est particulièrement important pour la définition de la vulnérabilité où la qualité des eaux souterraines en profondeur peuvent subir les impacts des activités de surface.
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Karst groundwater: a challenge for new resources   总被引：38，自引：12，他引：26  
Karst aquifers have complex and original characteristics which make them very different from other aquifers: high heterogeneity created and organised by groundwater flow; large voids, high flow velocities up to several hundreds of m/h, high flow rate springs up to some tens of m3/s. Different conceptual models, known from the literature, attempt to take into account all these particularities. The study methods used in classical hydrogeology—bore hole, pumping test and distributed models—are generally invalid and unsuccessful in karst aquifers, because the results cannot be extended to the whole aquifer nor to some parts, as is done in non-karst aquifers. Presently, karst hydrogeologists use a specific investigation methodology (described here), which is comparable to that used in surface hydrology.Important points remain unsolved. Some of them are related to fundamental aspects such as the void structure – only a conduit network, or a conduit network plus a porous matrix –, the functioning – threshold effects and non-linearities –, the modeling of the functioning – double or triple porosity, or viscous flow in conduits – and of karst genesis. Some other points deal with practical aspects, such as the assessment of aquifer storage capacity or vulnerability, or the prediction of the location of highly productive zones.
Resumen Los acuíferos kársticos tienen características originales y complejas que los hacen muy diferentes de otros acuíferos: alta heterogeneidad creada y organizada por el flujo de agua subterránea, espacios grandes, velocidades altas de flujo de hasta varios cientos de m/h, manantiales con ritmo alto de flujo de hasta algunas decenas de m3/s. Diferentes modelos conceptuales que se conocen en la literatura tratan de tomar en cuenta todas estas particularidades. Los métodos de estudio usados en hidrogeología clásica- pozos, pruebas de bombeo y modelos distribuidos- son generalmente inválidos y no exitosos en acuíferos kársticos, debido a que los resultados no pueden extenderse a todo el acuífero ni a alguna de sus partes, como se hace en acuíferos no kársticos. Actualmente los hidrogeólogos kársticos usan una metodología de investigación específica, que se des cribe aquí, la cual es comparable con la que se utiliza en hidrología superficial. Puntos importantes permanecen sin resolverse. Algunos de ellos se relacionan con aspectos fundamentales tal como la estructura de espacios- solo una red de conductos, o una red de conductos más una matriz porosa-, el funcionamiento-efectos threshold y no-linealidades-, el modelizado del funcionamiento-porosidad doble o triple, o flujo viscoso en conductos- y génesis del karst. Algunos otros puntos se relacionan con aspectos prácticos, tal como la evaluación de la capacidad de almacenamiento del acuífero o la vulnerabilidad, o la predicción de la localización de zonas altamente productivas.
Résumé Les aquifères karstiques présentent des caractères originaux complexes qui les distinguent profondément de tous les autres milieux aquifères : forte hétérogénéité créée et organisée par les écoulements souterrains eux-mêmes, vides de très grandes dimensions, vitesses découlement pouvant atteindre quelques centaines de mètres par heure, sources à débit pouvant atteindre quelques dizaines de m3/s. Différents modèles conceptuels tentent de prendre en compte ces particularités. Les méthodes détude de lhydrogéologie classique—forage, essai de pompage et modèles maillés – ne sont en général pas adaptés aux aquifères karstiques, parce que les résultats obtenus ne peuvent pas être étendus à laquifère tout entier, ou à certaines de ses parties, comme cela est fait pour les aquifères non karstiques. Actuellement les hydrogéologues du karst ont recours à une méthodologie détude spécifique décrite ici, comparable à celle utilisée en hydrologie de surface.Des points importants restent à résoudre. Certains concernent des aspects fondamentaux, comme la structure des vides – réseau de conduits uniquement, ou bien réseau de conduits et matrice poreuse –, le fonctionnement – problèmes de seuil et plus généralement les non-linéarités –, la modélisation du fonctionnement – double porosité ou écoulement visqueux en conduits – et de la genèse du karst. Dautres points portent sur des aspects pratiques, comme lévaluation de la capacité de stockage ou de la vulnérabilité de laquifère, et la prédiction des zones à haute productivité.
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Résumé Partant du dynamisme de l'humanité, qui cherche à survivre et à progresser par la transmission de la connaissance, et constatant que celle-ci, en raison de la prolifération bibliographique sans cesse croissante et de plus en plus anarchique, devient de plus en plus difficile, l'auteur propose des réformes de certaines murs scientifiques. Ces réformes portent sur les aspects suivants. Information: 1. Limiter le nombre de langues pour l'expression scientifique; problème très difficile ... 2. Réduire le volume de l'information (et non de son contenu!); question de discipline et de «civisme». Sélection: 1. Faciliter la sélection des publications à lire: soigner les titres et les résumés pour faciliter la tâche des chroniqueurs et des lecteurs. 2. Resserrer, au niveau des publications nationales et internationales, les critères de sélection; insister sur la méthode qui préside à la démonstration, tendre à dégager des faits ou des lois ayant quelque chance d'être valables à l'échelle planétaire. Synthèse: Un développement scientifique un peu plus coordonné peut être schématisé par un édifice pyramidal, s'étalant et s'élevant sans cesse, s'enrichissant et se «nécrosant» par places (fig. 1a et b). Dans ce cadre nous exposons le principe des synthèses étagées. Ces synthèses étagées doivent être tentées à divers niveaux d'intervention. Au niveau des réunions internationales (colloques, congrès etc. ...) en particulier il est urgent de revaloriser les mises au point, réalisées sous la forme de conférences générales et de rapports de synthèse rédigés par des coordonnateurs. La réflexion sur la méthode, sur les mécanismes mentaux qui président à l'acte scientifique, sur les liens entre théories et «archétypes mentaux» est une nécessité absolue si l'on veut établir une telle réforme sur des bases logiques solides. Enfin les scientifiques doivent faire leur cette formule: «La clarté est la bonne foi des philosophes» (Vauvenargues). Tout en se plaçant sur le plan très général des sciences dans leur ensemble, et en particulier des sciences dites «naturelles», l'auteur a emprunté ses exemples à la Géologie et surtout à la «Gîtologie» (Lagerstättenkunde). Il ne se fait aucune illusion sur les difficultés des réformes qu'il propose, non plus que sur l'ardeur qui pourrait être mise dans leur application ... On peut lui opposer, en particulier, que le dynamisme «biologique» du développement scientifique s'y oppose Mais, à ce compte, les maladies ont leur dynamisme propre; est-ce une raison pour ne pas chercher à les enrayer, ou du moins à en limiter les dégats?«Science sans conscience n'est que ruine de l'âme» (Rabelais Pantagruel, chap. VIII 1532).«Tous les esprits qui sont capables d'une telle synthèse ont le devoir impérieux de l'entreprendre. Autrement l'énorme foisonnement de nos connaissances risque de devenir un fatras informe écrasant l'humanité sous sa masse» (H. Prat Métamorphose explosive de l'humanité 1960 p. 9).  相似文献   

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Résumé Les scories basanitiques du volcan de l'Oued Temorte (Massif de l'Atakor, Sahara algérien) contiennent de nombreux minéraux caractéristiques des stades de cristallisation intratellurique dans les magmas basiques alcalins: kaersutite, salite ferrisodique, zircon, titanomagnétite et ferripléonaste. L'étude a porté essentiellement sur les spinelles et sur les transformations qu'ils subissent par oxydation dans les derniers stades précédant l'éruption. L'étude au microscope métallographique des diverses phases observées (titanomagnétite, ferripléonaste, spinelle, ilménite, titanohématite, pseudobrookite, corindon) complétée par 16 analyses chimiques effectuées pour la plupart à l'aide de la microsonde électronique, permet de préciser le mécanisme de l'oxydation et d'évaluer, à l'aide des données expérimentales, les fugacités d'oxygène (fO2) contrôlant la cristallisation de ces phases. Les valeurs de fO2 ainsi obtenues (10–8,5 à 10–2,5 atm à 1200°) sont nettement supérieures à celles déterminées antérieurement à partir des basaltes. D'une façon générale, il semble que les fO2 qui s'exercent au cours de la cristallisation des magmas basiques alcalins soient plus fortes que dans les autres types de laves basiques. L'accent est enfin porté sur la nécessité, pour évaluer les conditions de cristallisation et en particulier l'évolution de fO2 au cours de la différenciation, de distinguer les minéraux appartenant aux stades de cristallisation intratellurique des minéraux cristallisant après l'éruption.
Contribution to the study of early parageneses of alkaline basalts: The spinels of the oued Temorte volcano (Atakor Massif, Algerian Sahara)
Scoriaceous basanites from an algerian stratovolcano (Oued Temorte, Atakor, Sahara) contain many minerals thought to be typical of intratelluric stages of crystallization in alkali basic magmas: kaersutite, ferrisodic salite, zircon, titanomagnetite, ferripleonaste. This paper is mainly concerned with spinels and the oxidation processes that take place before eruption of the lava. A series of oxidation reactions were established, and an estimation of the oxygen fugacities (fO2) controlling the cristallisation could be made, using metallographic microscope studies of the resulting phases (titanomagnetite, ferripleonaste, spinel, ilmenite, titanhematite, pseudobrookite, corundum) and 16 chemical analysis (13 being electron microprobe determinations). The fO2 values obtained (10–8,5 to 10–2,5 atm at 1200° C) are higher than those proposed by various authors for basaltic lavas.In the conclusion, the authors insist that a clear distinction should be made between preeruption phases and minerals that cristallise after eruption, in order to determine the physical conditions of crystallization, in particular estimate the variations of fO2 in order to evaluate the importance of these various factors in the processes of magmatic differenciation.
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Résumé En fonction de leur richesse ou au contraire de leur pauvreté en manganate à 10 Å, les nodules polymétalliques du Bassin Indien Central ont pu être reclassés en trois catégories. Au sein même de chacune de ces catégories cependant, l'on observe une variation considérable dans le style de concrétionnement et la répartition en éléments de transition. Une relation entre la profondeur des sites et la composition minéralogique et chimique pourraït être envisagée. L'analyse minéralogique des trois catégories de nodules confirme l'existence de plusieurs générations de manganate à 10 Å, tout au moins dans les deux premières catégories de nodules du Bassin Indien Central. La présence des zéolites dans les trois catégories de nodules et leur rapport direct avec la génération récente de manganate à 10 Å caractérisent la dernière étape d'évolution des nodules.
Depending on their Å manganate content, polymetallic nodules from Central Indian Basin could be classified in three groups. Each group displays a great range of variations in morphological properties and transition elements distribution. A relationship between site depth and nodules mineralogy and chemistry may by looked at. Mineralogical analysis of the three nodules groups confirms existence of several 10 Å manganate generations, at least in the two first groups of Central Indian Basin nodules. Zeolites presence in the three nodules groups, and their direct connexion with recent 10 Å manganate generation characterize the last step of nodules evolution.
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Ophiolites are found all over the world: from the Alps to the Himalayas, in Cuba, Papua-New Guinea, New Caledonia, Newfoundland, etc. They are composed of hard rocks—basalt, dolerite, gabbro and peridotite, which are formed at the mid-oceanic ridges, with specific ridge-related tectonic fracturing and intense hydrothermal alteration. Their geological and thus their hydrogeological properties differ from those of both granite or classical gabbro and classical basaltic lava. A conceptual hydrogeological model of these hard-rock aquifers was developed based on the convergent results of a multidisciplinary approach at several spatial scales, from rock-sample (centimetre) to catchment (kilometre), on well-preserved ophiolite rocks in Oman. In ophiolite rocks, groundwater circulation takes place mostly in the fissured near-surface horizon (50 m thick), and, to a lesser degree, in the tectonic fractures. Hydrograph analysis (Water Resour Res 34:233–240, 1977), interpretation of numerous pumping tests using both classical Theis and dual porosity models [Water Resour Res 32:2733–2745, 1996; Comput Geosci J (in press)], and mercury porosity and hydraulic conductivity lab-measurements support the aquifer parameter estimates. The hydraulic conductivity K of the fissured horizon is estimated at 10–5 to 10–6 m/s for gabbro and dolerite, and 10–7 m/s for peridotite. The storage coefficient S of the peridotite aquifer is estimated at 10–3 and appears to be controlled mainly by microcracks (20 to 100 m wide). Tectonic fractures in the ophiolite have similar hydrodynamic properties regardless of lithology (10–1<T<10–4 m2/s and 10–1<S<10–3) though the probability of obtaining productive wells is two to three times greater in gabbro and dolerite than in peridotite. Some of the tectonic fractures produce small hydrothermal, hyperalkaline springs in the peridotite. The water budget and hydrochemistry of the Oman ophiolite are characterized and support the conceptual hydrogeological model. Despite low annual rainfall, a relatively low hydraulic conductivity and a significant storage coefficient explain why most of the streams in peridotite are perennial.
Résumé Les ophiolites se trouvent partout dans le monde : des Alpes à lHymalaya, à Cuba, Papouasie Nouvelle-Guinée, Nouvelle Calédonie, etc. Les ophiolites sont composées de roches dures basaltiques, de dolérites, gabbros et péridotites, qui sont formées aux rides mi-océaniques, avec, en relation avec les rides, une fracturation tectonique et une altération hydrothermale intense. Leurs propriétés géologiques et hydrogéologiques diffèrent de celles des granites ou des gabbros classiques ou des laves basaltiques classiques. Un modèle hydrogéologique conceptuel des aquifères de hard-rock a été développé sur les résultats convergents dune approche multidisciplinaire à différentes échelles spatiales, de léchantillon de roche de quelques centimètres à la taille du bassin versant en kilomètres, des ophiolites bien conservées dOman. Dans les roches ophiolitiques, la circulation des eaux souterraines est surtout localisée dans les fissures dun horizon de surface de plus dune cinquantaine de mètres et à un degré moindre dans les fractures tectoniques. Lanalyse des hydrographes (Water Resour Res 34:233–240, 1977), linterprétation des nombreux essais de pompage utilisant des modèles classiques de Theis et des modèles à double porosité (Water Resour Res 32:2733–2745, 1996; Comput Geosci J (Soumis), la porosité au mercure et la conductivité hydraulique calculée en laboratoire supportent lestimation des paramètres de laquifère. La conductivité hydraulique K de lhorizon fissuré est estimée entre 10–5 et 10–6 m/s pour les gabbros et les dolérites, et 10–7 m/s pour les péridotites. Le coefficient demmagasinement S de laquifère de péridotite est estimé à 10–3 et semble être contrôlé par les micro-fractures (20 à 100 m de largeur). Les fractures tectoniques dans les ophiolites possèdent des propriétés hydrodynamiques en regard de la lithologie (10-1<T<10-4 m2/s et 10-1/S/10-3) bien que la probabilité dobtenir des puits productifs est trois plus grand dans le grabbro et la dolérite que la péridétite. Quelques unes des fractures tectoniques produisent de petites sources hydrothermales hyperalcalines dans la péridotite. Le bilan hydrologique et hydrochimique de lophiolite dOman caractérise le modèle hydrogéologique conceptuel. Malgré des faibles précipitations annuelles, une relativement basse conductivité hydraulique et un coefficient demmagasinement significatif expliquent pourquoi la plus part des cours deau sur les péridotites ne sont jamais taris.
Resumen Las rocas ofiolitas se encuentran en muchas partes del mundo desde los Alpes a los Himilaya, Newfoundland, Nueva Caledonia etc. Son rocas duras compuestas de basalto, dolerita, gabro y peridotita que son formadas por los cordones medio-oceánicos y por fracturación relacionada con los cordones tectónicos específicos y alteración hidrotermal intensa. La geología y los propiedades hidrogeológicas varian entre las de granito y gabro clásico y lava de basalto clásico. Se desarrolló un modelo conceptual de los acuíferos de las rocas duras Basado en los resultados convergentes de un enfoce multidisciplinario a varias escalas a partir de muestras de roca (centímetro) a cuenca kilómetro) enfocado en las rocas ofilíticas bien preservados en Oman. En las rocas ofiolíticas la circulación de agua ocurre principalmente en el horizonte de fisuras cercanas a la superficie (>50 m de espesor) y en un grado menos importante en fracturas tectónicas. Los estimados de los parámetros de estos acuíferos se basan en análisis de hidrógrafos (Water Resour Res 34:233–240, 1977), en la interpretación de pruebas de bombeo usando los modelos clásicos de Theis y de porosidad doble (Hamm y Bidaux 1996; Lods y Gouze, [en prensa]), y porosidad de mecurio y conductividad hidraúlica medida en el laboratorio. La conductividad hidraúlica K del horizonte fisurado se estima en 10E-5 a 10E-6 m-s para gabro y dolerita y 10E-7 para peridotita. El coeficiente de abastecimiento S del acuífero peridotita se estima en 10–3 y parece ser controlado principalmente por microfracturas (20 to 100 m de ancho). Las fracturas tectónicas en la ofiolita tienen propiedades hidrodinámicas similares independientes de la litología (10–1<T<10–4 m2/s and 10–1<S<10–3) pero la probabilidad de obtener pozos productivos es dos o tres veces mayor en gabro que en dolerita o peridotita. Algunas de las fracturas tectónicas producen pequeñas descargas de agua hidrotermal hiperalcalina en la peridotita. El presupuesto e hidroquímica de las ofilitas de Omán se caracteriza y apoya en el modelo conceptual hidrogeológico. La baja lluvia anual, una conductividad hidraúlica relativamente baja y un coeficiente de abastecimiento importante explican porqué la mejoría de los drenajes en peridotita es peremne.
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Summary In an attempt to investigate metasomatic processes in the subcontinental upper mantle beneath Northern Patagonia, melt and fluid inclusions trapped in spinel lherzolite and harzburgite xenoliths have been studied. The xenoliths contain three types of genetically related inclusions hosted by olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and spinel: silicate glass inclusions, multiphase silicate melt inclusions and C02 fluid inclusions. CO2 densities of early fluid inclusions (0.93–1.02 g/cm3) and homogenization temperatures of melt inclusions (1220 °C) indicate that they were trapped at uppermantle depths.Silicate melt inclusions occur as isolated inclusions as trails along fractures and decorating lamellae deformation. They are composed of glass, or of glass with daughter crystals of clinopyroxene, amphibole, apatite and ilmenite. Glass inclusions are characterized by high contents of silica, alumina and alkali elements. The nature and chemistry of the daughter minerals indicate that melt inclusions can be considered as trapped metasomatic melts. Moreover, glass inclusions show chemical variations from high silica (68 wt%) melts trapped as isolated inclusions in olivine Fog, towards less siliceous (60 wt%) melts trapped as secondary inclusions in olivine FO89-90, orthopyroxene and spinel. This chemical evolution cannot be reconciled with magmatic processes, like fractional crystallization or different degrees of partial melting. The existence of two stages in their evolution, could reflect the heterogenous nature of the mantle source of the melts and the presence of a deep-seated fluid phase during melting.
Les inclusions vitreuses riches en silice: témoignages du métasomatisme du manteau subcontinental de la province de Rio Negro (Patagonie septentrionale, Argentine)
Résumé Les inclusions fluides et vitreuses piégées dans les minéraux des xénolithes de lherzolite á spinelle et de harzburgite ont fait l'objet d'études thermométriques et barochimiques afin de mieux cerner les processus métasomatiques qui ont affecté le manteau supérieur subcontinental du nord de la Patagonie. Les xénolithes contiennent trois types d'inclusions génétiquement reliées entre elles et piégées dans l'olivine, l'orthopyroxène, le clinopyroxène et les spinelles: 1) inclusions vitreuses, 2) inclusions vitreuses multiphasées, 3) inclusions fluides á CO2. La densité des inclusions fluides précoces (0.93 á 1.02g/c3) et la température d'homogénéisation des inclusions vitreuses (Th = 1220°C) indiquent que les inclusions ont été piégées dans le manteau supérieur.Les inclusions vitreuses sont soit en individus isolés, soit en alignements disposés selon des fractures et des lamelles de déformation (inclusions secondaires). Elles sont formées par du verre et par une bulle pouvant contenir du CO2 auxquels peuvent s'associer des minéraux fils (clinopyroxènes, amphiboles, apatites et ilménites). La phase vitreuse, caractérisée par une composition riche en silice, alumine, alcalins et volatils élevés et la nature des minéraux fils indiquent que les inclusions vitreuses résultent du piégeage de liquides métasomatiques.La composition des inclusions vitreuses varie. La teneur en SiO2 atteint 68% en poids dans les inclusions isolées des Fo 91, elle est par contre proche de 60% dans les inclusions secondaires des Fo 89-90, de l'orthopyroxène et du spinelle. La composition chimique des différents types d'inclusions ne peut être expliquée par les processus classiques de différenciation magmatique tels que la cristallisation fractionnée ou la fusion partielle. L'existence d'une bimodalité dans les compositions chimiques et dans les niveaux de piégeage plaident en faveur d'une source mantellique hétérogène et de l'intervention de fluides profonds lors du processus de fusion ayant généré les liquides métasomatiques.
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Summary The Layo epithermal deposit, cutting Miocene-Pliocene calc-alkaline volcanites of the Tacaza group, includes a well-developed eastern zone (Vetas 7 and 8) in which brecciated and banded textures are associated with a large, intensely argillized zone containing diaspore and alunite. The vetas contain a typical Cu-As mineralogy of the acid-sulfate type (pyrite, enargite, Cu-excess tennantite, chalcopyrite, covellite) with an associated original stanniferous paragenesis including vinciennite and mawsonite. The vinciennite is close to the ideal end-member (Cu10Fe4SnAsS16) and the Cu-excess tennantite (Cu11FeAs4S13) shows a total absence of Zn and Ag; its very specific chemical composition suggests that all the iron is Fe3+, equilibrated by Cu+ and probably minor Cu2+.This particular mineralogical association implies deposition at relatively low temperature (300°C) and high aS2 (10–6.5 decreasing to 10–8.5), from a Cu-S-rich and Fe-Zn-poor fluid. The acid-sulfate epithermal mineralization of the eastern vetas of Layo appears to have preceded an adularia-sericite epithermal mineralization expressed in the western vetas of Layo and also in the nearby large epithermal veins at Orcopampa and Shila. It also supports the genetic relationship that is commonly evoked between porphyry copper and epithermal deposits.
Le minéralogie originale à vinciente et tennantite riche du gisement épithermal (Cu, Sn, As, Au) de Layo (Sud Péru)
Résumé Le gîte épithermal de Layo est encaissé dans les volcanites calco-alcalines Miocène-Pliocène du groupe de Tacaza. Sa zone orientale renferme des corps minéralisés (Vetas 7 et 8) bien développés, à textures bréchiques et rubanées associées à une large zone intensément argilisée contenant diaspore et alunite.Les vetas présentent une association minéralogique à As-Cu typique des gisements acide-sulfate (pyrite, énargite, tennantite riche en cuivre, chalcopyrite, covellite) et une paragenèse stannifère originale renfermant vinciennite et mawsonite. La vinciennite est proche du pôle théorique (Cu10Fe4SnAsS16) et la tennantite riche en Cu (Cu11FeAs4S13) est dépourvue de Zn et de Ag; sa composition chimique suggère que tout le fer se présente sous la forme Fe3+, en équilibre avec Cu+, avec probablement une participation mineure de Cu2+.Cette association minéralogique particulière implique une mise en place sous forte fugacité en soufre (aS2 = 10–6.5 décroissant jusqu'à 10–8.5) à une température relativement basse de l'ordre de 300°C à partir d'un fluide riche en Cu et S et pauvre en Fe et Zn. La minéralisation de type acide-sulfate des vetas orientales de Layo précéderait celles de type adulaire-sericite des vetas occidentales de Layo et des gisements voisins de Orcopampa et Shila. Elle contribue à renforcer le lien fréquemment évoqué entre les porphyres cuprifères et les gisements épithermaux.

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Summary A second confirmed occurrence of wittite, one of the four known Pb-Bi-Se-sulfosalts, has been found in the Nevskoe tin deposit (Eastern Siberia). Microprobe analyses of wittite show pronounced variation of Se content (from 9.5 to 16.5 wt. %), due to S --> Se substitution; Pb and Bi contents vary from 29 and 43%, up to 34 and 46%, respectively. Minor elements are also present: Sb up to 1.5%, Ag up to 1.3 %, and Cu (0 to 0.2%). Comparison of microprobe data of wittite from Nevskoe and Falun, on the one hand, and cannizzarite from different deposits on the other hand, indicate that Ag is incorporated in the wittite/cannizzarite structure through the substitution 2 Pb -> Bi + Ag. Conversely, Ag substraction gives a constant Bi/(Bi + Pb) atomic ratio, independent of the Se/(Se+"S) ratio, and close to 55.1%. Se-rich wittite is compositionally very close to proudite and weibullite. X-ray powder and electron microdiffraction patterns are given; the incommensurate structure agrees with the 7H/12Q match along , like in wittite from Falun. Nevskoe wittite is close to Pb8Bi10(S, Se)23, but the 7H/12Q match requires the formula Pb11.61Bi14.26S33, with about 3% of the Pb atoms in the Q layer replaced by Bi atoms and vacancies (p). Taking into account all microprobe data, the general formula developed is: Pb11.61–2x0.13Agx(Bi14.26+x-ySby)(S1–zSez)33 with x and y 0.86 at., and z 0.45. At Nevskoe, associated bismuthinite contains from 5 to 12% Se, with minor Sb, Pb and Cu. Se-rich cosalite contains from 4 to 8% Se, with Sb from 2.7 to 5.3%, and minor Ag and Cu. Wittite in contact with cosalite clearly shows a relative Se-enrichment, that could be due to the pseudo-hexagonal sub-lattice of this incommensurate structure, very similar to the Bi2(Se, Te, S)3 sheet in the tetradymite series. According to microprobe data, there is a continuous change from Se-free cannizzarite to Se-rich wittite. Therefore, the validity of wittite as a specific mineral species appears questionable, and more accurate crystallographic studies on this incommensurate series are necessary.
Wittite avec Cosalite et Bismuthinite Séléniferes du Gisement d'Etain de Hevskoe (District de Magadan, Russie)
Resume Une seconde occurrence de wittite, l'un des quatre sulfosels de Pb-Bi-Se cormus, a été trouvée daps le gisement d'étain de Nevskoe (Sibérie Orientale). Son analyse á la microsonde électronique montre une forte variation de la teneur en sélénium (de 9,5 á 16,5%), qui se substitue au soufre; les teneurs en Pb et Bi varient de 29 à 43 et 34 á 46%, respectivement. On note la présence de Sb (, 1,5%), Ag ( 1,3%) et Cu (< 0,2%). La comparaison des analyses de wittite de Nevskoe et Falun, et de cannizzarite de différents gisements, montre que Bans cette série l'argent est incorporé suivant la substitution 2 Pb Bi + Ag. Après soustraction de Ag, le rapport atornique Bi/(Bi + Pb) corrigé apparaït constant, proche de 55,1%, et indépendant du rapport Se/(S + Se). La wittite la plus riche en Se est chimiquement très proche de la proudite et de la weibullite. Son diagramme de poudre aux rayons X ainsi que son étude en microdiffraction électronique sont présentés; la structure, de type incommensurable, s'accorde aver un ajustement selon le rapport 7H/12Q suivant , comme dans la wittite de Falun. La formule de la wittite de Nevskoe est proche de Pb8Bi10(S, Se)23, mais l'ajustement 7H/12Q demande la formule Pb11.61Bi14.26S33, avec environ 3% des sites à Pb du feuillet Q remplacés par des atomes de Bi et des sites vacants (). La prise en compte de l'ensemble des analyses conduit á la formule développée générale: Pb11.61-2x0.13Agx(Bi14,26+x–ySby)-(S1 –zSez)33 avec x et y 0,86 at., et z 0,45. A Nevskoe, la bismuthinite associée contient de 5 à 12% Se, avec Sb, Pb et Cu mineurs. La cosalite contient de 4 a 8% Se, 2,7 á 5,3% Sb, avec Ag et Cu mineurs. Lá où wittite et cosalite sont en contact étroit, la wittite montre clairement un enrichissement relatif en Se, qui pourrait etre du au sousréseau pseudo-hexagonal de cette structure incommensurable, très proche du feuillet Bi2(Se, Te, S)3 présent dans la série de la tétradymite. Les analyses à la microsonde indiquant une continuité chimique de la cannizzarite sans Se à la wittite 1a plus riche en Se, la validité de la wittite en tant qu'espéce spécifique apparaït discutable. Mais le caractère incommensurable de cette série demande une etude cristallographique plus détaillée.
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Les solfatares de l'e de Vulcano sont bien connues et l'auteur rappelle leur extrème variabilité depuis la dernière éruption du volcan trachytique de la Fossa (1890). Parce qu'elles provoquent la formation actuelle d'un gisement de sulfures, les fumerolles de la rive W et du fond du Porto di Levante ont été tout spécialement étudiées. Il s'agit essentiellement d'émissions sous-marines de CO2 et de vapeur d'eau à la température d'ébullition qui traversent des tufs et des sables imbibés d'eau de mer entre le niveau de la plage et 15–20 m de profondeur. Les tufs, au départ très poreux, contiennent actuellement jusqu'à 29% de pyrite et de marcassite; ces sulfures de fer se présentent: 1. en couches colloformes sur les diaclases, associés à l'alunite, au soufre et à l'opale; la mélantérite, la chalcantite, le gypse, etc. ... apparaissent après l'échantillonnage. 2. en remplacement de la titanomagnétite, des pyroxènes et de la mésostase des lapilli. 3. en cristaux subautomorphes isolés dans les espaces intergranulaires. 4. en mouches incrustées sur les lapilli, remplissant progressivement les espaces intra- et intergranulaires. 5. en sphérules de 5 types: fibroradiées, framboidales, à enveloppes ... A côté de la marcassite toujours bien cristallisée, la pyrite procède d'au moins deux générations: des cristaux bien définis de pyrite claire ou des enduits homogénes de pyrite brunâtre; cette dernière semble provenir de la recristallisation d'une phase sulfurée instable.
Though the solfataras of Vulcano Island are well known, the author brings to mind the excessive variability of these fumaroles after the last eruption of 1890 of the trachytic Fossa volcano. The fumaroles on the W-shore and on the bottom of the bay of Porto di Levante have especially been studied because they are giving rise to a present day sulphide deposit. The fumaroles are mainly submarine exhalations of CO2 and steam that ascend through tuffs and volcanic sands soaked with sea water between the beach level and a depth of about 15–20 m. The tuffs which were very porous when deposited contain now up to 29% pyrite and marcasite; these iron-sulphides occur in the 5 following patterns: 1. colloform crusts on the joints associated with alunite, sulphur and opal. Melanterite, chalcanthite and gypsum crystallize after the sampling. 2. replacement of titanomagnétite, pyroxenes and groundmass of some lapilli. 3. subidiomorphic crystals isolated in the intergranular cavities. 4. patches encrusted on the lapillis filling gradually the intergranular cavities. 5. spherules in 5 kinds: fibro-radiated spherules, framboidal spherules with or without concentric sheating, etc. Compared with marcasite that is always well crystallized, the pyrite shows at least two generations: a well crystallized light yellow pyrite and a homogeneous brownish pyrite coating; the latter must have originated from the recrystallization of an unstable sulphuretted phase.
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This paper deals with the relationship between the physical characteristics of the Rharb-Mamora basin (Northern Morocco) and the distribution of hydraulic conductivity values in the Plio-Quaternary aquifer. A steady state groundwater model has been calibrated using these values. The distribution of hydraulic conductivity corresponds to a hydrodynamic partition with permeabilities of 2×10–3 to 5×10–2 ms–1 (in the coastal part). A numerical modeling process shows a relative error map between calculated and measured piezometric surfaces, in order to facilitate calibration in steady state.The distribution of hydraulic conductivity values, and the lateral variation of sequences (deduced from engineering geology methods e.g. hydrogeological drilling data, seismic reflection interpretation, and geostatistical analysis), are controlled by synsedimentary fault activity, which deepened the Mio-Pliocene basement resulting in a thickening of overlying permeable rocks.
Resumen Esta nota trata la relación existente entre las características físicas y la distribución de la conductividad hidráulica de los acuíferos subyacentes de la cuenca del Rharb-Mamora (norte de Marruecos). Para la simulación del flujo del agua subterránea se ha establecido un modelo en régimen permanente. La distribución de la conductividad hidráulica corresponde a un reparto hidrodinámico cuyo grado de permeabilidad es generalmente alto: desde 2×10–3 hasta 5×10–2 ms–1 (zona costera). Con el objetivo de facilitar la calibración del modelo en régimen permanente, el proceso numérico realizado mostró errores relativos entre la piezometría calculada y medida. La distribución de los valores de permeabilidad y la variación lateral de las unidades permeables ha sido deducida a partir de métodos de geología aplicada (análisis de los sondeos hidrogeológicos, interpretación de los perfiles de sísmica de reflexión y aplicación de métodos geoestadísticos), y están controlados por la actividad de las fallas sinsedimentarias que influyen sobre la topografía del basamento mio-plioceno y el grosor de las unidades acuíferas.
Résumé Cette note traite la relation entre les caractéristiques physique du bassin Rharb-Mamora (Nord du Maroc) et la répartition de la conductivité hydraulique du réseau aquifère. Le modèle de simulation des écoulements souterrains a été établi en régime permanent. La distribution de la conductivité hydraulique correspond à un découpage hydrodynamique dont le degré de perméabilité est généralement bon entre 2×10–3 to 5×10–2 ms–1 (zone côtière). Afin de faciliter le calage en régime permanent, le code numérique établi permet de mettre en évidence les erreurs relatives entre la piézométrie calculée et mesurée.La distribution des valeurs de perméabilité et la variation latérale des unités perméables, déduites des méthodes de la géologie appliquée (analyse des forages hydrogéologiques, interprétation des profils sismique réflexion et analyse géostatistique), sont contrôlées par lactivité des failles synsédimentaires qui influencent lapprofondissement du substratum hydrogéologique mio-pliocène et lépaississement des corps perméables.
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