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1.
Summary Chemical analytical and pyrolytical methods have been used to study the Fe+2/Fe+3 ratios and dehydroxylation reactions in synthetic biotites. It has been found for the biotites with Fe/(Fe + Mg) of 20 to 70 mole % that the oxidation degree decreases from 26 to 16% with increasing iron. Based on the measured amounts of water and hydrogen released during pyrolysis it is inferred that the deprotonization is a dominant reaction at low temperatures (T 600°C), accompanied by dehydration as the temperature increases. Depending on the composition, a complete dehydroxylation takes place at T 900 °C, and the measured amount of water corresponds to the iron oxidation degree in the starting samples. The results of this study have important implications with respect to determination of the formation conditions of biotite-bearing rocks, and also for improvement of the techniques for determination of different valence of iron and water.
Le degré d'oxidation du fer en biotites synthétiques contenants le fer et le magnésium
Résumé Des méthodes chimiques et pyrolitiques ont été utilisées pour l'étude des rapports Fe+2/Fe+3 et de la réaction de la déhydroxilation en biotites synthétiques. On a trouvé pour les biotites avec Fe/(Fe + Mg) de 20-70 mole % que le degré d'oxidation décroît à partir de 26 jusqu'à 16% pendent que le contenu du fer s'accroît. Sur la base de la quantité d'eau et hydrogène liberée pendant la pyrolyse, on infère que la déprotonisation est une réaction dominante à températures basses (T = 600°C), mais quand la température s'accroît, la déprotonisation est accopagnée de la déhydratation. Dépendant de la composition il y a une déhydroxilation complète à T = 900°C, et la quantité de l'eau mesurée correspond au degré d'oxidation du fer dans les specimens initials. Les résultats de cette étude infuencent la détermination des conditions de formation des roches contenantes biotite et aussi l'amélioration des techniques de la détermination du fer de valences différentes et de l'eau.
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2.
Summary Positive platinum and gold anomalies (up to 130 and 54 ppb, respectively)have been identified in ophiolitic mantle peridotites from the Monte Maggiore Massif(MMM), Corsica.Forty-four grains of platinum-group minerals (PGM) were found in seven rock samples with Pt, Pd, Os and Ir contents as low as 20,10, 5 and 1.9 ppb, respectively. PGM are mainly alloys: of native osmium, iridium, platinum, palladium and gold, tetraferroplatinum more or less rich in copper, the Cu-bearing equivalent of rustenburgite, potarite, moncheite and Ni-rich merenskyite. The presence of these low temperature minerals (<650°C) which precipitated after the pentlandite, allows us to rule out the possibility of a magmatic origin for platinum group element (PGE) anomalies. Therefore the model presented here proposes the late precipitation of PGM linked to a hydrothermal system created by the rising of a fluid-enriched magma occurring under a mid-oceanic ridge during the diapiric uprising of asthenospheric mantle at about 0.9 GPa.Compositional evolution of tetraferroplatinum and late stage precipitation of tellurides and intermetallic compounds are evidence of PGE fractionation as the fluid became progressively enriched in Te, Bi, Cu, Sri and Pb, and depleted in S. This occurred during the transport and entrapment of the fluid in cooler parts of the residual peridotite surrounding the melting zone.The proposed mechanism for PGE anomalies in the Monte Maggiore mantle peridotites illustrates a mineralizing process involving concentration and transport of PGE through a fluid-rich medium followed by sudden precipitation of PGM along preferential fractures caused by a thermal gradient.
Enrichissement en éléments du groupe du platine (EGP) dans les péridotites ophiolitiques du manteau supérieur, massif du Monte Maggiore, Corse: mise en évidence, à partir d'études minéralogiques, d'un métasomatisme lié à un fluide minéralisant
Résumé Dans le Massif du Monte Maggiore (MMM), Corse, des anomalies de platine et d'or (respectivement, jusqu' à 130 et 54 ppb) ont été mises en évidence dans des péridotites du manteau ophiolitique.Quarante quatre grains de minéraux du groupe du platine (MGP) ont été observés dans sept échantillons ayant des teneurs en Pt, Pd, Os et Ir respectivement aussi faibles que 20, 10, 5 et 1,9 ppb. Les MGP sont principalement des alliages: osmium, iridium, platine, palladium et or natifs, téétraferroplatine plus ou moins riche en cuivre, équivalent cuprifère de la rustenburgite, potarite, ainsi que monchéite et merenskyite riche en nickel. Ces minéraux de basses températures (< 650 °C) qui ont précipité après la pentlandite permettent d'écarter une origine magmatique pour les anomalies en éléments du groupe du platine (EGP). A l'opposé, le modèle propose une précipitation tardive des MGP liée à un système hydrothermal créé par la montée d'un magma enrichi en fluides, au sein d'un diapir mantellique ascendant à l'aplomb d'une dorsale médioocéaniq,ue, sous des pressions de l'ordre de 0.9 GPa.L'évolution de la composition des tétraferroplatines et la cristallisation tardive des tellurures et des composés intermétalliques témoignent du fractionnement des EGP, alors que le fluide minéralisant s'enrichit progressivement en Te, Bi, Cu, Sn et Pb et s'appauvrit en S. Ceci s'est produit durant le transport et le piégeage du fluide dans les zones plus froides du massif représentées par les péridotites résiduelles autour de la zone de fusion.Le mécanisme proposé pour les péridotites anomales en EGP du manteau du Monte Maggiore illustre un type de processus minéralisant impliquant la concentration et le transport des EGP dans un milieu enrichi en fluides, suivi de la précipitation rapide des MGP le long de fractures préférentielles sous l'effet d'un gradient thermique.

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3.
Summary A volumetrically minor Cu–Fe–Ni–S component derived from the uppermost mantle is found within the Beni Bousera (northern Morocco) and Ronda (southern Spain) Alpine-type peridotites; it occurs today as inclusions within primary silicates or as assemblages disseminated in the intergranular sites of the host rocks. Detailed microtextural and microprobe data indicate that inclusions and intergranular assemblages behaved as two contrasting systems during the low temperature, incipient serpentinization of the host rocks. The former were equilibrated in closed systems whereas the latter behaved as open systems with respect to hydrothermal fluids; as a result, intergranular assemblages were controlled by redox conditions generated by serpentinization. An early stage of alteration is characterized by a slight decrease of the sulfur content and would be due to the first influx of water inside peridotites; a further transformation was produced by anomalous highly reducing conditions responsible for the crystallization of native iron-bearing alloy assemblages as well as for a preferential partioning of Fe from silicate into pentlandite. The production of anomalous, reducing conditions during incipient serpentinization is ascribed to a low permeability of the host rocks with respect to the diffusion of hydrogen out of the sites of serpentinization. Because of its low temperature behaviour, the intergranular sulfide component would not be of use reconstructing the initial composition of the upper mantle sulfide component; thus, it is concluded that only the sulfide inclusions would provide such informations.
Le comportement du composant sulfuré du manteau supérieur pendant les premiers stades de serpentinisation des péridotites de type alpin; une discussion a partir de l'exemple des massifs ultramafiques de Beni Bousera (Maroc) et de Ronda (Espagne)
Résumé Des traces d'un composant sulfuré du système Cu–Fe–Ni–S d'origine mantellique sont présentes dans les péridotites alpines de Beni Bousera (Maroc) et Ronda (Espagne); il forme actuellement des inclusions dans les silicates primaires ou des plages intergranulaires disséminées dans les interstices des roches. Une analyse minéralogique et chimique détaillée démontre qu'inclusions et plages intergranulaires sulfurées ont eu un comportement opposé dès les premiers stades de serpentinisation des roches encaissantes. Les premières ont été reéquilibrées en système chimique ouvert vis-à-vis des fluides de serpentinisation; en conséquence les paragenèses intergranulaires résultent d'une suite de transformations du composant sulfuré mantellique, controlée par le degré d'oxydo réduction du fluide de serpentinisation. Dans un premier stade, l'entrée de l'eau dans les péridotites a provoqué une légère baisse de la fugacité du soufre et la cristallisation d'assemblages sulfurés riches en mackinawite. L'augmentation du degré de serpentinisation a ensuite engendré des conditions inhabituellement réductrices responsables d'un important fractionnement du fer libéré par la serpentinisation de l'olivine dans la pentlandite ainsi que de la cristallisation d'une paragenèse complexe de phases métalliques incluant localement le fer natif; ces conditions anormalement reductrices sont imputées à une faible perméabilité des roches encaissantes vi-à-vis de la diffusion de l'hydrogène en dehors dessites de serpentinisation. En raison de leur comportement à basse température, les plages sulfurées intergranulaires sont inutilisables pour reconstituer le composant sulfuré du manteau supérieur; sur ce plan, on conclut que seules les inclusions blindées dans les silicates peuvent apporter des informations.

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4.
Résumé Dans ce travail on fait l'étude minéralogique des matériaux sédimentaires de deux formations du Tertiaire continental de la Péninsule Ibérique: la masse miocène du Tertiaire de Castille et l'ensemble miocène — oligocène du Tertiaire d'Estrémadoure.Des résultats obtenus par l'étude des minéraux lourds, on deduit: 1. la provenance des matériaux et leurs caractéristiques; 2. on etablit, pour le Tertiaire de Castille, des cycles locaux dans le procès général sédimentaire; 3. on définit deux formations: autochtone et allochtone, dans l'ensemble sédimentaire de l'Estrémadoure; 4. on reconnait des possibles variations paléoclimatiques.  相似文献   

5.
Stratiform pyritic deposits occur interbedded with sedimentary and volcanic rocks and may be considered to consist of sulphidic rock, called pyritite. In the Iberian Pyrite Belt such deposits are found at different levels and settings in the Volcanic-Siliceous Complex of Lower Carboniferous age, which comprises sediments and felsic to mafic volcanics. The felsic volcanics range from dust tuffs to lapilli tuffs of quartz-keratophyric to rhyolitic composition, and are interpreted as submarine ashflow tuffs laid down by sliding and flowing down volcanoes at the eruptive centres in the Hercynian geosyncline. The pyritite bodies are likewise regarded as redeposited: they originated on the volcano flanks from emanations towards the end of the felsic vulcanicity, to slump and move down into deeper water among tuffs or muds.
Résumé Les gisements pyriteux stratiformes se trouvent intercalés dans des roches sédimentaires et volcaniques, ce qui mène à les considérer comme constitués d'une roche appelée »pyritite«. Dans la Ceinture Pyriteuse Ibérique, ces dépôts se présentent dans des niveaux et des milieux variés, dans le Complexe Vulcano-Siliceux, d'âge Carbonifère inférieur, qui comporte des sédiments et des roches volcaniques acides et basiques. Les volcanites acides sont des tufs variant de très fins à grossiers, de composition quartz-kératophyrique à rhyolitique. Nous admettons un mode de dépôt par des coulées sous-marines de cendres, à la suite d'éboulements sur les volcans aux centres éruptifs dans le géosynclinal hercynien. Nous estimons également que les masses de pyritite se sont déposées en deux étapes: engendrées par des exhalations sur les flancs des volcans, vers la fin du volcanisme acide, elles glissaient et coulaient dans des eaux plus profondes, parmi des tufs ou des boues.
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6.
Résumé Considérée comme syngénétique ou diagénétique précoce, la minéralisation uranifère de la couche 0 de l'Autunien du bassin de Lodève a été étudiée par la méthode U-Pb sur roches totales. Les données U-Pb démontrent l'existence de perte en radon, principalement dans la chaine de désintégration de 238U, et l'intérêt de l'utilisation du couple 207Pb-235U pour la détermination des âges de cristallisation des concentrations uranifères. Pour la couche 0, deux phases de remobilisation de l'uranium et du plomb ont pu être déterminées respectivement à 173±6 Ma et 108±5 Ma. La plus ancienne de ces deux phases est la plus marquée dans les échantillons étudiés, dont les systèmes U-Pb ne montrent pas la mémoire d'une concentration uranifère permienne. La première mobilisation de l'uranium et du plomb s'est faite lors d'une phase de distension à 160–170 Ma, affectant la croûte continentale du Sud du Massif Central. Cette phase a provoqué la circulation de fluides minéralisés et est marquée par une recristallisation des illites des pélites permiennes entre 100 et 200 °C (du fait de l'élévation du gradient géothermique) et par la mise en place d'un volcanisme d'origine mantellique daté à 155±6 Ma. La composition isotopique en plomb d'une galène de l'Autunien du Lodévois, est analogue à celles des feldspaths des granitoïdes du Massif Central français et à celles des galènes des minéralisations stratiformes de Pb-Zn des Causses, ce qui fournit un argument pour faire dériver au moins une partie des métaux en traces dans les pélites autuniennes de l'altération de la croûte continentale hercynienne environnante.
In the Lodeve basin, the uraniferous mineralization associated with the autunian pelitic layer 0 is usually considered as syngenetic or early diagenetic. U-Pb isotopic data performed on U bearing whole rocks demonstrate occurrence of radon losses, mainly in the 238U decay series; the 207Pb-235U geochronometer is particularly suitable to date U-Pb systems disturbed by such radon losses. For the autunian layer 0, two U-Pb mobilization phases have been respectively recognized at 173±6 Ma and 108±5 Ma. The oldest phase is the most clearly expressed in the studied samples, no memory of a permian age could be recognized in the U-Pb systems. The first U-Pb mobilization occurred 170 Ma ago, during a distension phase of the continental crust. This phase induced circulations of mineralized fluids, illite recristallization in the permian pelites at temperatures ranging from 100 to 200 °C and emplacement of a mantellic volcanism recently dated at 155±6 Ma. A galena from the Autunian of the Lodeve basin, the feldspars of the surrounding variscan granitoïds and galenas of mesozoïc stratiform deposits in the Causses, present similar Pb isotopic composition, which is in agreement with the hypothesis that some metals of the autunian pelites originated in the surrounding weathered variscan continental crust.
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7.
Summary Major, trace element and Sr-Nd-isotopic data on mafic volcanic rocks with shoshonitic affinity from the islands of Procida and Ventotene (Campanian Region, South Italy) are reported. Within-suite chemical and isotopic variations are interpreted in terms of open system differentiation processes held responsible for enrichment in a number of trace elements and for radiogenic Sr observed in both Procida and Ventotene volcanic sequences. Conversely, trace element contents and Sr-Nd-isotopic compositions of the least-evolved among the investigated samples are thought to reflect source region characteristics with only negligible crustal contamination of the primary magmas.The data support an origin from distinct source regions for the primary magmas. In the case of Ventotene, the source would have been asthenospheric and/or lithospheric mantle with features similar to transitional mid-ocean ridge basalts (T-MORB), modified by enriching agents made up mainly of subducted slab-released components coming from marly sediments (about 7%) similar to cherts from Tuscan Apennines plus a limestone contribution. In the case of Procida, the source would have been asthenospheric and/or lithospheric mantle with a slightly more enriched T-MORB-like feature with respect to Ventotene, modified by slab-derived enriching agents, likely represented by a small amount of sediments (about 2.5%) of oceanic nature (mostly terrigenous/pelagic). These differences are constrained by lower Zr/Nb, Y/Nb, Sc/Nb, V/Nb, LILE/HFSE, LREE/HFSE and87Sr/86Sr, higher Ba/La and143Nd/144Nd ratios, as well as by the lack of a detectable negative Eu anomaly, in the least-evolved volcanic rocks of Procida, with respect to those of Ventotene, which show conversely a significant negative Eu anomaly. Thus, a sharp heterogeneity exists in the mantle beneath the Campanian Region. It is thought to be the consequence of two different slabs which are in contact along the Volturno River Plain tectonic line: a continental slab, seismically inactive, descending beneath the Latium Region, and an oceanic slab, seismically active, descending beneath the Calabria, up to the Campanian Region.
Résumé De nouvelles analyses géochimiques d'éléments majeurs et en traces ainsi que des rapports isotopiques du Sr et du Nd sont été obtenues sur des roches volcaniques mafiques à affinité shoshonitiques provenant des îles de Procida et Ventotene (Région Campanienne, Italie du Sud). Les variations géochimiques et isotopiques observées au sein des séries volcaniques de ces deux îles sont interprétées en terme de processus de différenciation en système ouvert, tenu pour responsable d'un enrichissement d'un certain nombre d'éléments en traces et de leur composition en Sr radiogénique. Cependant, les teneurs en éléments traces et les compositions isotopiques en Sr et Nd des échantillons les moins évolués parmi ceux étudiés reflètent les caractéristiques de leur source, avec une contamination crustale très négligeable des magmas primitifs.Ces données démontrent que des sources distinctes sont à l'origine des magmas primitifs. Pour Ventotene, cette source doit être un manteau asthénosphérique et/ou lithosphérique dont la signature est similaire à celle de basaltes transitionnels de dorsale océanique (T MORB), légèrement enrichie en éléments dérivants d'une croûte plongeant dans une subduction comme des sédiments mameux (pour environ 7%) analogues aux cherts des Appenins de Toscane et comportant un apport en calcaire. Dans le cas de Procida, cette source doit être un manteau asthénosphérique et/ou lithosphérique montrant une signature de type T-MORB légèrement plus enrichie qu' à Ventotene, également modifiée par un apport venant d'une croûte en subduction, probablement une faible quantité (environ 2.5%) de sédiments de nature océanique (principalement terrigène/pélagique). Ces différences sont attestées par des rapports Zr/Nb, Y/Nb, Sc/Nb, V/Nb, LILE/HFSE, LREE/HSFE and87Sr/86Sr plus bas et des rapports Ba/La et143Nd/144Nd plus harts, ainsi que par l'absence d'une anomalie en Eu dans les compositions des roches volcaniques les moins évoluées de Procida par rapport à celles de Ventotene, qui elles, au contraire, montrent une anomalie en Eu significative.Ainsi, une importante hétérogénéité du manteau existe sous la Campanie. Cette hétérogénéité doit être la conséquence de la nature différente des croûtes en subduction et qui sont en contact le long de la ligne tectonique de la plaine de la rivière Volturno: an Nord-Ouest, une croûte continentale, sismiquement inactive, plonge sous le Latium alors qu'au Sud-Est, une croûte océanique, sismiquement active, plonge sous la Calabre et jusque sous la Campanie.

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8.
Les minéralisations aurifères du massif de Bohême sont représentées par plusieurs types morphologiques et paragénétiques, dont l'origine est expliquée par trois modèles genétiques: I — un modèle volcanogénique pour les minéralisations sulfurés stratiformes, II — un modèle hydrothermal-métamorphique pour les minéralisations de quartz aurifères synmétamorphiques, de morphologie très variable et caractérisées par la présence de minéraux de Bi, Te, Mo et W (scheelite), III — un modèle hydrothermal de shear zones aurifères, pour les minéralisations postmétamorphiques, caractérisées par des teneurs en argent plus élevées (electrum) ou par une minéralisation complexe à stibine et or.Les complexes volcanosédimentaires, principalement protérozoiques, sont considérés comme les sources de l'or pour les minéralisations plus tardives, liées à la cratonisation du massif de Bohême. Au course de l'évolution géotectonique et métallogenique du massif de Bohême les conditions de mis en place des minéralisations aurifères ont évolué d'un contrôle initialement lithologique vers un contrôle lithologique et structural pour aboutir à un contrôle exclusivement structural. Ce développement a été accompagné par une augmentation de la taille des particules d'or et par leur pépitisation dans les minéralisations tradives.  相似文献   

9.
SummaryThe Vaiont Slope Failure The paper discusses the Vaiont Slope Failure as an example of sequential failure involving a third order failure mechanism. Laboratory evidence obtained with sand models is presented in support of the argument and from this arises the concept of dilatant zones which allow formerly tightly packed rock zones to dilate and permit block rotation and shearing to contribute to a considerable reduction in strength. Field measurements of movement vectors originally made by Müller also provide evidence in support of the mechanism. Using the author's clastic analysis, together with possible pore pressure changes on the initiating failure surface, it is shown that on backanalysis values of tan required according to Müller in the range 0.7 to 0.8, can be obtained. An important phenomenon observed in the Vaiont slide was the rate at which the material moved into the valley. It is suggested that the energy liberated by the strain-softening characteristics of the material involved played a major role, but it is also considered that, once initiated, pore water pressure increase on the failure surface analogous to the phenomenon of aquaplaning in vehicle skidding on wet pavements may also have contributed to the rate of movement.
ZusammenfassungDie Rutschung von Vajont In diesem Beitrag wird die Rutschung von Vajont als ein Beispiel eines sequentiellen Böschungsbruches, dessen Mechanismus durch drei Gleitflächen gekennzeichnet ist, aufgefaßt. Laboruntersuchungen an Sandmodellen werden angeführt, um diese Auffassung zu unterstützen; aus ihnen ergibt sich die besondere Bedeutung dilatanter Zonen, in denen ursprünglich wenig aufgelockerter Fels mittels Rotations- und Schervorgängen aufgelockert wird, was zu einer beträchtlichen Verringerung der Festigkeit beiträgt. Müllers Beobachtungen der Bewegungsvektoren lassen sich mit dem vorgeschlagenen Mechanismus in Einklang bringen. Unter Verwendung der vom Verfasser entwickelten Partikel-Analysis sowie bei Berücksichtigung möglicher Änderungen des Porenwasserdruckes in den sich entwickelnden Gleitflächen kann aufgezeigt werden, daß der erforderliche Beiwert der effektiven Reibung in der von Müller geforderten Größenordnung von 0,7 bis 0,8 liegt. Ein wichtiger Aspekt der Vajont-Rutschung war die Geschwindigkeit, mit der die Rutschmasse sich bewegte. Hierzu wird vorgeschlagen, daß der Energie, die durch das Sprödbruchverhalten des Felsen beim Gleitvorgang freigesetzt wurde, eine größere Rolle zukommt; als ein weiterer Faktor, der zu der hohen Geschwindigkeit der Rutschung beigetragen haben könnte, wird die Erhöhung des Porenwasserdruckes auf den Gleitflächen, die in Analogie zu dem Aquaplaning-Phänomen (Gleiten von Fahrzeugen auf nassen Fahrbahnen) stattgefunden haben könnte, betrachtet.
Résumé as La cassure de la pente du Vaiont Cet article examine la cassure de la pente du Vaiont comme exemple de cassure consécutive qui met en jeu un mécanisme de cassure du troisième ordre. Les résultats des expériences de laboratoire faites sur des maquettes de sable sont présentées à l'appui de la thèse et de ceux-ci naît le concept de zones de dilatation qui permettent aux zones de roches, auparavant étroitement serrées de se dilater et à la rotation des blocs et à la rupture de contribuer à une réduction considérable de la solidité. Des mesures des vecteurs du déplacement prises sur le terrain d'abord, par Müller, offrent aussi des résultats à l'appui du mécanisme. En utilisant l'analyse clastique ainsi que des changements possibles de pression au niveau des pores sur la surface initiatrice de la cassure, l'auteur obtient des valeurs de la tangente correspondant à celles de Müller de 0,7 à 0,8. Un phénomène important observé dans le glissement du Vaiont a été la vitesse à laquelle le matériau s'est déplacé jusqu'à la vallée. Il semble que l'énergie libérée par les caractéristiques résistance-fatigue du matériau en question ait joué un rôle majeur, mais il semble également possible qu'une fois amorcée, l'augmentation de la pression d'eau des pores sur la surface de la cassure, analogue au phénomène d'aquaplaning das le cas d'un véhicule qui dérape sur des pavés mouillés, puisse aussi avoir contribuée à la vitesse du déplacement.

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10.
Résumé Dans le fossé sédimentaire crétacé de la Bénoué (Nigéria), formé au sein du socle panafricain, des indices de Pb-Zn sont localisés dans les séries d'âge albien à cénomanien inférieur. Ces minéralisations sur fractures sont considérées comme hydrothermales et formées à des températures relativement basses ( 140°C). Les compositions isotopiques en plomb des gites d'Abakaliki (Basse-Bénoué) et de Zurak (Ha'ute-Bénoué), respectivement encaissés dans des formations marines (shales noirs) et détritiques (grès et arkoses), montrent pour chaque gîte une remarquable homogénéité. Prises dans leur ensemble, elles présentent un caractère faiblement radiogénique pour des galènes d'âge crétacé situées dans un environment de croûte continentale supérieure dont la différenciation majeure s'est produite à 600–700 Ma. Ce caractère comparé aux compositions isotopiques en plomb des roches encaissantes (shales, grès arkosique) de feldspaths du socle panafricain et d'un basalte mis en place dans le contexte d'ouverture du fossé de la Bénoué, indique une source appauvrie en uranium pour le plomb de ces minéralisations. Cette source correspondrait aux feldspaths issus de l'érosion du socle granitique pan-africain et concentrés dans les séries arkosiques; ces séries forment l'essentiel de la pile sédimentaire albienne en Haute-Bénoué et sont localisées à la base des formations marines albiennes en Basse-Bénoué.
Lead-zinc deposits are localized within Albian to lower Cenomanian sedimentary sequences of the Cretaceous Benue trough which formed in the middle of the Pan-African Nigerian shield. The ore bodies, which occur as mineralized lodes, are of hydrothermal origin. The mineralization was probably formed at relatively low temperatures (ca. 140°C). Galena samples from the Abakaliki (lower Benue) and Zurak (upper Benue) deposits, located within marine black shales and arkosic sandstones, respectively, are homogeneous in their leadisotope composition. The lead is very unradiogenic (6/4=17.95–18.15) in view of the Cretaceous age of the mineralization and its location within the upper continental crust which was subject to a major differentiation about 600–700 Ma. The lead was therefore derived from a source strongly depleted in uranium when comparing the ore lead with the trace lead of the host rocks and possible source rocks (black shale, arkosic sandstone, Pan-African basement and basalt) the most likely lead sources are the detrital feldspars which were eroded from the Pan-African basement feldspars and concentrated within arkosic series (these series correspond to the whole Albian sedimentary pile in the upper Benue region and to the floor of the Albian marine shale formation in the lower Benue region).
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11.
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   

12.
Résumé L'absence de minéralisation du Hg dans les failles, ainsi que l'identité de la minéralisation de part et d'autre de dykes intrusifs sécants postérieurs à la minéralisation et traversant le gisement d'Almadén, mettent en doute l'hypothèse d'une minéralisation épigénétique, telle qu'elle a été admise jusqu'à présent. — La liaison stratigraphique à trois horizons de quartzite bien déterminés et surtout l'observation de grains de cinabre entre le cur de grains siliceux détritiques et leur écorce d'accroissement démontrent une origine du cinabre antérieure à la silicification des grains de quartz, que l'on peut admettre comme diagénétique. — La coïncidence spatiale et temporelle du volcanisme gothlandien et de la minéralisation mercurifère laissent à supposer un lien génétique entre les deux.
The absence of Hg-mineralization in the faults, as well as the identity of mineralization on both sides of cross-cutting post-mineralization intrusive dykes speak against the hypothesis of an epigenetic mineralization which has been postulated so far. — The stratigraphic linkage to three well defined quartzite horizons and especially the microscopical observation of cinnabar grains included between the detritic core of quartz grains and the secondary silica overgrowth, demonstrate that the origin of cinnabarite is anterior to the silicification of the quartz grains, which can be admitted as diagenetic. — The overlap in space as well as in time of the gothlandian volcanism and the Hg-mineralization lead to suppose a genetical relationship between both.
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13.
Résumé L'étude a été réalisée sur des minéraux accompagnateurs de concentrations plombozincifères localisées dans la partie inférieure de la couverture mésozoique et dans le socle sous-jacent: quartz et fluorine liés aux strates ou en filons, dolomite individualisée tardivement avec une ultime génération de blende, en remplissages géodiques et fissuraux ou en recristallisation massive. Apparaissent ainsi: pour le quartz et la fluorine, une cristallisation à basse température ( 50°C) suivie d'un réchauffement inscrit dans des inclusions secondaires, mais aussi par microfissuration des parois de cavités primaires; pour la dolomite, une (re)cristallisation dans des conditions analogues à celles qui ont présidé au piégeage des inclusions secondaires du quartz et de la fluorine. Cette histoire se déroule à l'inverse de bon nombre de reconstitutions récentes basées sur l'antériorité de l'épisode chaud. Elle n'a pu être reconstituée qu'en tenant compte de deux réquisitions fondamentales: 1) bien connaître la place de l'espèce étudiée dans la succession minérale concernée — 2) s'assurer de la chronologie des différentes familles d'inclusions dans le minéralhôte et surtout du caractère primaire, non seulement de la cavité, mais aussi de son remplissage. En effet, dans un cas (fluorine du filon de St-Laurent-les-Bains) des cavités à coup sûr primaires ayant subi un réchauffement livrent un bel histogramme de température d'homogénéisation qu'on ne peut en aucun cas interpréter en termes de température de cristallisation. Sur le plan des modèles génétiques, il faut bien admettre que les seuls résultats de l'étude des inclusions fluides ne permettent pas de trancher: tant du point de vue des itinéraires suivis par les solutions à partir desquelles les minéraux ont pris naissance, que de celui des causes du réchauffement et donc du laps de temps qui sépare ce dernier de la cristallisation première.
Fluid inclusions investigation was carried out on minerals from Pb Zn deposits occuring in early Mesozoic beds and in the basement. Studied minerals are the following: stratabound or vein quartz crystals and fluorite, late dolomite syncrystallized with a last generation of sphalerite filling geodes or fissures, or dolomite massively recrystallized. Fluid inclusions data have been used to know their crystallization conditions and their evolution. Quartz and fluorite were deposited at low temperature ( 50°C), and were submitted to a heating after the low temperature crystallization. This heating is recognizable through the secondary inclusions (temperature of homogeneization of 120°C), but also through a natural decrepitation of primary cavities. Dolomite (re)crystallized within conditions identical to those which ruled the latest stages of quartz and fluorite evolution. Our observations come in opposition to some classical reconstitutions; we propose: in a first stage, low temperature crystallization, and in a second one a heating. We insist on the necessity 1) to know precisely the mineral succession, 2) to establish the chronology of the numerous inclusions families, and to be sure that the filling of primary cavities is undamaged. In the example of the Saint-Laurent-les-Bains fluorite, fluids contained in naturally stretched primary cavities give a very good temperature of homogenization histogram which cannot be used to determine the formation temperature. We must admit that the study of fluid inclusions is not sufficient to allow a choice between one or another genetic model. We cannot obtain precisions about the heating cause and, furthermore, about time passed between the late heating and the early crystallization in a low temperature environment.
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Résumé Cet article utilise les résultats de 94 expériences menées, à haute température et haute pression, à l'aide d'un appareillage piston-cylindre, sur 4 échantillons de pyroxénolite du massif ultrabasique des Beni Bouchera et sur un échantillon de la péridotite encaissante. La position du solidus de la péridotite a été fixée approximativement ainsi que la limite des champs de la lherzolite à spinelle et de la lherzolite à grenat. La position des courbes de liquidus et de solidus, et les suites de cristallisation observées dans l'intervalle compris entre ces 2 courbes, ont été déterminées pour les pyroxénolites, de 25 en 25° C, à 15, 20, 25, 27 et 30 kbs. Les résultats obtenus montrent plus ou moins clairement l'existence d'un point cotectique pour chacune des compositions basiques initiales; le premier de ces points, situé vers 1500° C et 28,5 kbs., est à peu près sur le solidus de la péridotite; les autres ne sont pas fixés avec précision mais doivent être à des températures et à des pressions inférieures. La confrontation des données expérimentales et de l'observation pétrographique permet de proposer les interprétations suivantes: l'échantillon dont le diagramme de phases présente un point cotectique situé sur le solidus de la péridotite doit avoir une composition voisine de celle d'un liquide primaire exprimé par une péridotite à grenat lors d'un processus de fusion partielle dans le Manteau Supérieur; les autres pyroxénolites auraient pour origine des liquides résiduels obtenus par cristallisation fractionnée du liquide primaire.
Peridotites and pyroxenites from Beni Bouchera (Morocco): An experimental investigation between 1100 and 1550 °C, from 15 to 30 kilobars dry pressure
The study is the result of 94 high temperature high pressure runs, made with piston cylinder apparatus, on 4 pyroxenite samples and I peridotite from Beni Bouchera (Morocco). The Peridotite solidus has been approximately determined together with the spinel-lherzolite to garner-lherzolite transition. Liquidus and solidus curves and cristallisation sequences are determined for the pyroxenites by 25° C intervals, at 15, 20, 25, 27 and 30 kilobars. Initial compositions have cotectic points, one of them lying near 1500° C and 28,5 kbs., in the vicinity of Peridotite's solidus curve; the others were not accurrately determined but are certainely at lower temperatures and pressures.Both experimental results and petrological evidence lead to the conclusion that the pyroxenite composition with the highest temperature and pressure cotectic point which coincides with the peridotite's solidus would be the primary melt expressed by a garnet peridotite during a partial melting process in the Earth's upper Mantle; other pyroxenite compositions would come from fractionation of this primary liquid.

Je remercie très vivement M. J. O'Hara qui a dirigé cette étude expérimentale; il a bien voulu lire le manuscrit de cet article et m'a inculqué la rigueur dans l'exploitation des données expérimentales. Une aide précieuse m'a été apportée par S. W. Richardson, B. Velde, D. Velde et G. Wilson pour la mise en uvre de l'appareillage et pour l'interprétation des résultats. C'est au libéralisme de J. Ravier que je dois d'avoir pu passer plusieurs semaines à Edimbourg.  相似文献   

15.
Résumé Le filon polymétallique (Sb, Pb, Zn, Ag, Cu) des Borderies (Puy de Dôme, France) résulte de la succession de quatre stades de minéralisations possédant chacun ses propres caractéristiques minéralogiques, géochimiques et isotopiques (Pb). Le premier stade est représenté par la berthiérite dont l'habitus et la composition isotopique du plomb (206Pb/204Pb 17,76) révèle un épisode métallogénique ancien. Malgré une nette évolution géochimique du dépôt, le second stade à mispickel, jamesonite I, andorite, stibine, zinkénite, etc. présente des compositions isotopiques du plomb homogènes (206Pb/204Pb=17,96), qui démontrent son appartenance à un même épisode métallogénique. Cet épisode est daté à 313±5 Ma par la méthode K/Ar. La source du plomb présent dans ces deux stades est à rechercher dans un socle métamorphique de type Limousin, inconnu à l'affleurement dans le district. Enfin, la nature des minéraux du troisième stade (zinkénite II, fülöppite, semseyite) et les compositions isotopiques du plomb (206Pb/204Pb=18,21) attestent d'une remobilisation des sulfures déjà présents dans le filon sous l'action d'un fluide tardif plombifère. Ce fluide est à rattacher aux distensions liasiques et emprunte le plomb aux roches du district (granite et métamorphites). Le dernier stade (plagionite, jamesonite II, zinkénite III) est un simple prolongement du troisième, comme le démontrent la nature des sulfures et les similitudes isotopiques (206Pb/204Pb=18,21). L'étude de filon illustre la complémentarité des observations minéralogiques et des analyses isotopiques du plomb sur phases minérales bien identifiées. Cette double approche est nécessaire pour appréhender la source des métaux et les conditions de genèse de gîtes polyphasés à paragenèses complexes.
The polymetallic vein (Sb, Pb, Zn, Ag, Cu) of Les Borderies (Puy de Dôme, France) results from a succession of four stages of mineralization, each with its own mineralogical, geochemical and isotopic (Pb) characteristics. Both residual aspect and lead isotope composition of berthierite (206Pb/204Pb=17.76) point out that the first stage (composed only by berthierite) is related to an old metallogenic event. The second stage minerals (arsenopyrite, jamesonite I, andorite, stibnite, zinkenite etc), with their homogeneous lead isotope compositions (206Pb/204Pb=17.96), depend on a single metallogenic event, characterized by an obvious evolution of geochemical conditions during deposition. This event is dated at 313±5 Ma by the K/Ar method. The lead source has been identified as a Limousin-type metamorphic basement, unknown in the district. Both mineralogical studies and lead isotope analyses (206Pb/204Pb=18.21) show that the third stage (zinkenite II, fülöppite, semseyite) result from the remobilization of the early vein minerals by a later lead-rich fluid. This fluid, probably of Liasic age, leached lead from all regional rocks including the metamorphic basement and Hercynian granites. The fourth stage extends the third one, according to the paragenesis (plagionite, jamesonite II, zinkenite III) and similar lead isotopes (206Pb/204Pb=18.21). This study shows that mineralogical studies combined with lead isotope analysis for specific sulfides allow to determine the genesis of complex ore deposits such as LesBorderies vein.
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Résumé L'étude géochimique traitée ici concerne le massif granitique de Mortagne-sur-Sèvre (Vendée), dont la bordure Nord est jalonnée par d'importants gisements d'uranium en cours d'exploitation. L'échantillonnage de surface dont on dispose (70 prélèvements) provient d'une bande transversale (35 km de long) à la structure générale du massif. Le lien éventuel des teneurs d'uranium avec la zonalité du massif est recherché dans les roches de surface. Les teneurs montrent des variations dépendant de facteurs d'ordre pétrographique et tectonique entre les formations encaissantes et les granites à deux micas dont le caractère plus uranifère est dû à la présence d'inclusions microscopiques d'uraninite fréquentes dans les micas. Les teneurs obtenues sur les micas séparés mettent en évidence le rôle concentrateur de la biotite et de la chlorite pour l'uranium alors que la muscovite ne le retient guère. De ce fait, la conversion biotite chlorite ou biotite muscovite libère l'uranium des structures minérales. Ces transformations s'accompagnent d'une expulsion importante de fer à l'état ferrique et d'uranium en quantité variable. L'évolution décrite, qui fournit un mécanisme de préconcentration géochimique de l'uranium, se retrouve encore amplifiée à l'échelle minière: les granites et syénites de l'Ecarpière ont subi une muscovitisation parallèle, suivie d'une silicification dans les zones les plus tectonisées, qui constitue pour l'uranium un phénomène mobilisateur très important dans la genèse des gisements.
This geochemical study concerns the granitic massif of Mortagne-sur-Sèvre (Vendée) whose northern border contains several uranium deposits under exploitation. About 70 samples taken on the surface of a transversal band (35 km of length), cutting across the general structure of the massif, were analysed for Uranium. These determinations show that the variations of Uranium contents are of petrographical and of tectonical nature between the host rock and the two-mica granite whose relative high Uranium content is due to microscopic inclusions of uraninite in the micas. The determination of Uranium in the separated micas shows clearly the enriching character of biotites and chlorites whereas the muscovites are poor in Uranium. It is seen that the conversion of biotite chlorite or biotite muscovite leads to the liberation of Uranium from the mineral structure. These transformations are accompanied by the expulsion of important quantities of ferric iron and of variable amounts of Uranium. The described evolution which furnishes a mechanism of geochemical enrichment for Uranium is also found to be amplified in the mining field: the granites and the syenites of Ecarpiere have suffered a parallel muscovitization and silification which constitutes for Uranium an enriching phenomenon during the formation of deposits.
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17.
Estimates of the pressure and temperature in the region of kimberlite magma generation are compatible with the formation of diamond in its own thermodynamic stability field as deduced from high pressure experimental synthesis of diamond. However, if diamond growth is allowed only within its stability field, preservation during ascent of kimberlite magma and many properties of diamond distribution in kimberlite pipes as well as some of the geochemical properties of diamond are very difficult to explain. Metastable diamond growth in the laboratory is well established and its occurrence in natural systems is proposed. A theory of genesis with synthesis of diamond seed nucleii in kimberlite magma at depth in the mantle and with continued metastable growth during ascent and in kimberlite magma pools at the base of the crust is proposed. Eruption of kimberlite pipes to the surface terminates diamond growth.
Résumé Les estimations de la pression et de la température dans la région de formation du magma kimberlitique sont compatibles avec la formation du diamant dans son propre domaine de stabilité thermodynamique comme déduit des données obtenues par la synthèse du diamant à haute pression. Néanmoins, en admettant la croissance du diamant seulement dans son propre domaine de stabilité, il est très difficile d'expliquer sa preservation pendant l'ascension du magma kimberlitique, beaucoup de ses caractéristiques de répartition dans les pipes kimberlitiques ainsi que certaines propriétés géochimiques. L'évolution du diamant métastable en laboratoire est bien connue et nous suggérons donc l'existence de cet état dans les systèmes naturels. On propose une théorie envisageant la formation du diamant en partant d'une synthèse de noyaux de germes de diamant dans le magma kimberlitique à profondeur dans le manteau suivie d'une évolution métastable continuelle pendant l'ascension de ce magma kimberlitique et dans les chambres magmatiques à la base de la croûte terrestre. L'éruption des pipes kimberlitiques à la surface termine la croissance du diamant.
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This paper presents the result of an investigation of underground conduits, which connect the swallow holes and the resurgence of a blind river in the tropical, highly karstified limestone Nam La catchment in the NW of Vietnam. The Nam La River disappears underground in several swallow holes near the outlet of the catchment. In the rainy season this results in flooding upstream of the sinkholes. A hypothesis is that the Nam La River resurges at a large cavern spring 4.5 km east of the catchment outlet. A multi-thematic study of the possible connections between the swallow holes and the resurgence was carried out to investigate the geological structure, tectonics, cave structure analysis and discharge time series. The existence of the underground conduits was also tested and proven by tracer experiments. On the basis of a lineament analysis the location of the underground conduits were predicted. A remote sensing derived lineament-length density map was used to track routes from the swallow holes to the resurgence, having the shortest length but highest lineament density. This resulted in a plan-view prediction of underground conduits that matches with the cave and fault development. The functioning of the conduits was further explained by analysing flooding records of a nearby doline, which turns out to act as a temporary storage reservoir mitigating flooding of the catchment outlet area.
Resumen Este artículo presenta el resultado de una investigación de conductos subterráneos, los cuales conectan dolinas y la resurgencia de un río ciego en la cuenca tropical Nam La, compuesta por calizas altamente karstificadas, en el noroeste de Vietnam. El Río Nam La desaparece en el subsuelo por medio de varias dolinas cerca de la salida de la cuenca. Durante la estación lluviosa esto resulta en inundaciones aguas arriba de las dolinas. Una hipótesis es que el Río Nam La resurge en un manantial de caverna grande a 4.5 km al oriente de la salida de la cuenca. Se llevó a cabo un estudio multi-temático de las conexiones posibles entre las dolinas y la resurgencia para investigar la estructura geológica, tectónica, análisis estructural de cavernas, y series de tiempo de descarga. Se evalúa y se demuestra también la existencia de conductos subterráneos por medio de experimentos con trazadores. En base a análisis de lineamientos se predice la localización de los conductos subterráneos. Se utiliza un mapa de densidad de longitudes de lineamientos construido a partir de sensores remotos para seguir las rutas de las dolinas a la resurgencia, teniendo longitudes más cortas pero densidad de lineamientos más altas. Esto da por resultado una predicción en vista de planta de conductos subterráneos que se ajustan con el desarrollo de cavernas y fallas. El funcionamiento de los conductos se explica posteriormente mediante el análisis de registro de inundaciones de una dolina cercana la cual actúa como un reservorio de almacenamiento temporal que mitiga inundaciones en el área de salida de la cuenca.
Résumé Cet article présente les résultats de linvestigation de conduits souterrains, qui mettent en connexion les pertes et les résurgences dune rivière souterraine dans le bassin versant de Nam La, dans une région tropicale fortement karstique du NW du Vietnam. La rivière Nam La disparaît dans le sous-sol via plusieurs pertes à proximité de lexutoire du bassin. Durant la saison des pluies, les pertes se mettent en charge et des inondations apparaissent. Une hypothèse serait que la rivière ressort 4.5 km à lEst de lexutoire du bassin, dans une grande caverne. Une étude multi-thématique visant les connexions possibles entre les pertes et les résurgences a été réalisée. Elle comprend létude de la structure géologique, la tectonique, lanalyse de la structure karstique et des chroniques de débits. Lexistence des conduits souterrains est également testée et prouvée par des essais de traçages. Sur base de lanalyse des linéaments, la localisation des conduits souterrains est prédite. Grâce à la télédétection et une cartographie de la densité et de la longueur des linéaments, on peut deviner le cheminement de leau entre les pertes et la résurgence (via le chemin le plus court et la densité de fracturation la plus importante). Il en résulte une vue en plan prédisant la localisation des conduits, qui correspond par ailleurs avec le développement des cavités et des failles. Le fonctionnement des conduits est ensuite expliqué sur base de lanalyse des chroniques de débits enregistrés à proximité dune doline, qui joue le rôle dun réservoir temporaire, mitigeant les inondations à la zone de lexutoire du bassin-versant.
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19.
Summary Three different growth mechanisms: (1) crystallization of a spherical gel mass, (2) growth from a single centre to all directions, and (3) splitting of the crystals lead to the same result—to the formation of a spherulite (a spherical aggregate with a radial structure). The present paper is concerned with finding diagnostic features of spherulites formed by continuous splitting of the crystals.The mechanism under consideration is based on the deflection of the outer portion of the crystal, when free adjacent space is available. It manifests itself in the initial forms of spherulites, when the growing surface of the spherulite is mechanically blocked, or when different parts of the spherulite grow at different rates. A number of consequences such as the occurrence of very thin (molecular) fibres of constant thickness along their length, and the perfectly smooth and bright surface of the spherulite are shown to be compatible with the discussed model only. Additional diagnostic properties such as helicoidal twisting have been found by analogy with synthetic spherulites.On the basis of the above diagnostic features it is shown that chalcedony, the classical metacolloid, forms as a result of continuous crystal splitting.
Particularités diagnostiques des sphérulites formées par ramification d'un germe monocristal. Mécanisme de croissance de calcédoine
Résumé Trois mécanismes différents de croissance, c'est-à-dire (1) la cristallisation d'une masse sphérique de gel, (2) la croissance à partir d'une centre unique dans toute les directions ainsi que (3) la ramification des cristaux mènent au même résultat—à la formation d'une sphérulite (aggrégat sphérique à structure radiale). Le but du présent travail est de trouver les particularités diagnostiques des sphérulites formées par ramification continue des cristaux.Le mécanisme discuté est basé sur la déflection des parties superficielles du cristal, lorsque l'espace adjacent est libre. Il se manifeste dans les formes initiales des sphérulites, lorsque la surface en voie de croissance est mécaniquement bloquée, ou bien lorsque les différentes parties du cristal croissent à des vitesses différentes. Certaines conséquences telles que l'existence de fibres extrêmement minces («moléculaires») dont l'épaisseur est constante suivant leur longueur, ainsi que la surface parfaitement lisse et brillante des sphérulites sont compatibles uniquement avec ce modèle. Certaines autres propriétés telles que la torsion hélicoidale des fibres ont été mises en évidence par analogie avec les sphérulites de synthèse.Sur la base de ces particularités diagnostiques on démontre que le calcédoine, le «métacolloide classique», se forme par ramification continue des cristaux.

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20.
The natural distribution of 36Cl/Cl in groundwater across the continental United States has recently been reported by Davis et al. (2003). In this paper, the large-scale processes and atmospheric sources of 36Cl and chloride responsible for controlling the observed 36Cl/Cl distribution are discussed.The dominant process that affects 36Cl/Cl in meteoric groundwater at the continental scale is the fallout of stable chloride from the atmosphere, which is mainly derived from oceanic sources. Atmospheric circulation transports marine chloride to the continental interior, where distance from the coast, topography, and wind patterns define the chloride distribution. The only major deviation from this pattern is observed in northern Utah and southern Idaho where it is inferred that a continental source of chloride exists in the Bonneville Salt Flats, Utah.In contrast to previous studies, the atmospheric flux of 36Cl to the land surface was found to be approximately constant over the United States, without a strong correlation between local 36Cl fallout and annual precipitation. However, the correlation between these variables was significantly improved (R 2=0.15 to R 2=0.55) when data from the southeastern USA, which presumably have lower than average atmospheric 36Cl concentrations, were excluded. The total mean flux of 36Cl over the continental United States and total global mean flux of 36Cl are calculated to be 30.5±7.0 and 19.6±4.5 atoms m–2 s–1, respectively.The 36Cl/Cl distribution calculated by Bentley et al. (1986) underestimates the magnitude and variability observed for the measured 36Cl/Cl distribution across the continental United States. The model proposed by Hainsworth (1994) provides the best overall fit to the observed 36Cl/Cl distribution in this study. A process-oriented model by Phillips (2000) generally overestimates 36Cl/Cl in most parts of the country and has several significant local departures from the empirical data.
Resumen Davis et al. (2003) han informado de la distribución natural de la proporción 36Cl/Cl en las aguas subterráneas de la parte continental de los Estados Unidos de América [EUA]. En este artículo, se discute cuáles son los procesos a gran escala y las fuentes atmosféricas del 36Cl y del cloruro que dan lugar a la distribución observada de 36Cl/Cl.El proceso dominante que afecta a la relación 36Cl/Cl en las aguas subterráneas de origen meteórico a escala continental es el aporte de cloruro estable desde la atmósfera, que procede principalmente de los océanos. La circulación atmosférica transporta el cloruro marino hacia el interior, donde la distancia a la costa, topografía y corrientes del viento definen la distribución del cloruro. La única desviación principal de este esquema tiene lugar al norte de Utah y en el sur de Idaho, donde se deduce que existe una fuente continental de cloruro en los Rellanos Salados de Bonneville (Salt Flats).En contraste con estudios previos (Knies et al. 1994; Phillips 2000), se ha descubierto que el flujo atmosférico de 36Cl hacia la superficie terrestre es aproximadamente constante en todos los estados, sin deducirse una correlación fuerte entre el aporte de 36Cl y la precipitación anual. Sin embargo, la correlación entre estas variables se ve mejorada de forma significativa, con coeficientes de regresión comprendidos entre 0,15 y 0,55, cuando se excluyen los datos recogidos en el sudeste de los EUA, que tienen concentraciones de 36Cl atmosférico presuntamente inferiores a la media. El flujo medio total de 36Cl calculado en la zona continental de los Estados Unidos vale 30,5±7,0 átomos por metro cuadrado y segundo, mientras que el flujo total global de 36Cl es de 19,6±4,5 átomos por metro cuadrado y segundo.La distribución de 36Cl/Cl calculada por Bentley et al. (1986) infravalora la magnitud y variabilidad observada en los valores medidos a lo largo de los Estados Unidos. El modelo propuesto por Hainsworth (1994) proporciona el mejor ajuste conjunto a la distribución observada de 36Cl/Cl en este estudio. El modelo orientado a procesos de Phillips (2000) sobreestima por lo general la distribución de 36Cl/Cl en la mayoría del país y difiere significativamente de algunos valores locales empíricos.
Résumé La distribution naturelle du rapport 36Cl/Cl dans les eaux souterraines des États-Unis a été récemment présentée par Davis et al. (2003). Dans ce travail, les processus à grande échelle et les sources atmosphériques de 36Cl et de chlorure responsables du contrôle de la distribution observée du rapport 36Cl/Cl sont discutés. Le processus dominant qui affecte le rapport 36Cl/Cl dans les eaux souterraines dorigine météorique à léchelle continentale est lapport atmosphérique de chlorure stable, qui provient pour lessentiel de sources océaniques. La circulation atmosphérique transporte des chlorures marins vers lintérieur des continents, où la distribution de chlorure est définie par la distance à la côte, la topographie et les régimes des vents. La seule exception majeure à ce schéma est observée dans le nord de lUtah et le sud de lIdaho où lon suppose quil existe une source continentale de chlorure dans les bas-fonds salés de Bonneville. Au contraire de précédentes études (Knies et al. 1994; Phillips 2000), on trouve que le flux atmosphérique de 36Cl vers le sol est approximativement constant sur lensemble des États-Unis, sans forte corrélation entre la retombée locale de 36Cl et les précipitations annuelles. Cependant, la corrélation entre ces variables devient significative (R 2=0.15 à 0.55) lorsquon supprime les données du sud-est des États-Unis, dont on pense quelles présentent des concentrations en 36Cl atmosphérique inférieures à la moyenne. Le flux total moyen de 36Cl sur les États-Unis continentaux et le flux moyen global de 36Cl sont respectivement évalués à 30.5 ± 7.0 et 19.6 ± 4.5 atomes.m–2.s–1. La distribution du rapport 36Cl/Cl calculée par Bentley et al. (1986) sous-estime lordre de grandeur et la variabilité observés pour la distribution mesurée du rapport 36Cl/Cl sur les États-Unis continentaux. Le modèle proposé par Hainsworth (1994) fournit le meilleur ajustement densemble à la distribution du rapport 36Cl/Cl observée dans cette étude. Un modèle orienté vers les processus proposé par Phillips (2000) surestime dans lensemble le rapport 36Cl/Cl dans la plupart des régions du pays et présente plusieurs désaccords locaux avec les données empiriques.
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