Daniel Demaiffe

De l’observation microscopique d’une lame mince a l’observation megascopique d’une province volcano-plutonique par teledetection (SRTM, Landsat), ce travail s’interesse aux methodes de comptage, aux traitements statistique et fractale des tailles, formes, orientations et distributions spatiales ainsi qu’a l’interpretation petrogenetique et/ou geodynamique de differents marqueurs geologiques (cristaux, lineaments, cones volcaniques…) associes au volcano-plutonisme phanerozoique d’Afrique equatoriale (Ligne du Cameroun et regions voisines).L’analyse a l’echelle microscopique de la distribution de taille de grains et des textures de roches volcaniques et mantelliques (laves et enclaves provenant de l’ile de Bioko, golfe de Guinee) a permis de mettre en evidence l’importance d’une quantification objective des parametres de taille et des relations entre les phases minerales. Apres avoir applique et discute les resultats obtenus par les methodes dites de « distribution de tailles de grains » ou CSD (Crystal Size Distribution), les relations spatiales entre les cristaux et donc les textures ont ete etudiees par analyse fractale classique puis grâce a l’entropie de Shannon, dont il s’agit de la premiere application 2D. La generalisation de ces methodes de comptage a des objets geologiques de plus grande taille (lineaments, cones volcaniques…) par le biais des images satellites (Landsat) et modeles numeriques de terrain (MNT) issus des donnees SRTM, a permis d’aborder de maniere objective, sur un nombre suffisant de mesures, la morphostructure de la region etudiee. L’ensemble des donnees morpho-structurales, soit 15.171 lineaments, 8.092 cones volcaniques ou complexes annulaires, d’une vaste zone de plus de 2.700.000 km2 autour du golfe de Guinee, ont permis d’elaborer plusieurs modeles structuraux locaux qui, synthetises dans une vue spatio-temporelle complete depuis le Carbonifere jusqu’a l’actuel, ont permis de redefinir l’evolution geodynamique de la region.Cette zone mobile complexe, pincee entre le craton congolais et le craton ouest-africain, est caracterisee par un soubassement precambrien, reactive lors de la mise en place des grands bassins sedimentaires et ensembles magmatiques phanerozoiques. Contrairement a un modele unique, souvent invoque, l’evolution geologique regionale se presente comme une suite de regimes transcurrents dextres se deplacant spatialement autour des directions N80 au Jurassique, N120 au Cretace et N30 du Paleogene a l’actuel. L’integration des nombreuses donnees geochimiques et isotopiques de la litterature aux modeles geodynamiques de ce travail oblige a globaliser le magmatisme cenozoique a l’echelle de l’Afrique equatoriale dans son ensemble qui se presente alors comme un « ensemble » magmatique coherent.

L’origine des suites de megacristaux des kimberlites est sujette a d’intenses debats depuis de nombreuses annees. La suite complexe de megacristaux (grenat, clinopyroxene, zircon, baddeleyite, ilmenite, rutile et nodules d’intercroissances rutile-silicates) des kimberlites diamantiferes de Mbuji-Mayi (Kasai Oriental), mises en place au Cretace dans le craton archeen du Congo-Kasai, a ete etudiee en details dans le but d’etablir les relations entre les differents mineraux de la suite, leur relation au magma kimberlitique-hote et au manteau lithospherique cratonique archeen. L’etude des megacristaux de grenat des kimberlites pauvres en diamants du Kundelungu (Katanga) a permis en outre d’etablir la comparaison entre les megacristaux de deux provinces kimberlitiques en Republique Democratique du Congo, qui different notamment par leur âge de mise en place et par la composition et l’âge du socle traverse. L’ensemble des donnees mineralogiques et geochimiques acquises (elements majeurs et en traces, geochimie isotopique de l’oxygene, du Nd et de l’Hf) est integre dans le but de determiner la nature du (ou des) processus qui a (ont) donne naissance a ces suites de megacristaux. En parallele, l’origine d’un xenolite rare de clinopyroxenite a kyanite exceptionnellement riche en Cr des kimberlites de Mbuji-Mayi a ete exploree.Bien qu’ils partagent de nombreuses caracteristiques avec d’autres suites de megacristaux kimberlitiques, les megacristaux de RDC sont generalement enrichis en Cr et appauvris en Fe et Ti, et ne presentent pas de preuve d’une origine par cristallisation fractionnee a partir d’un magma, ce qui permet de suggerer une origine differente, en l’occurrence une liaison plus directe avec le manteau lithospherique refractaire local lors de leur formation. Une origine metasomatique par interaction entre un liquide/fluide precurseur de la kimberlite et les peridotites du manteau lithospherique est donc favorisee. L’ensemble des especes minerales qui forme la suite de megacristaux peut en effet trouver un equivalent compositionnel dans les lithologies metasomatisees de la lithosphere mantelique. Les megacristaux de grenat des deux provinces partagent des similarites frappantes qui sont interpretees en termes de processus de formation similaires. En revanche, ils ont systematiquement montre un comportement geochimique singulier, suggerant un processus de formation different des autres megacristaux. Ils semblent en effet avoir retenu l’heritage des compositions variables d’anciens protolites de grenat affectes recemment par un metasomatisme de type kimberlitique. Ces grenats resultent de la recristallisation de grenats initialement presents dans les peridotites cratoniques de la lithosphere archeenne. Par contre, les megacristaux de clinopyroxene, zircon, baddeleyite, ilmenite, rutile et les nodules d’intercroissances rutile-silicates se sont effectivement formes recemment par l’interaction metasomatique entre le liquide/fluide proto-kimberlitique et les peridotites cratoniques. Des variations locales du rapport (fluide et/ou liquide)/roche et de l’activite en SiO2 lors de la percolation du magma proto-kimberlitique asthenospherique dans le manteau lithospherique cratonique, couplees a la nature propre a la kimberlite de la region, permettent d’integrer l’ensemble des megacristaux dans un modele petrogenetique commun, avec des processus de formation parfois contrastes.

Upper Cretaceous intrusives of limited extent crop out in the Coastal Cordillera near of Valdivia (39º48’ S), 100 km west of the main topographic divide of the Andean Cordillera. Given that plutonic rocks of the same age crop out at the same latitudes in the high Andes the coastal intrusives emplaced in a forearc position in the upper plate of a subduction setting. They correspond to hypabyssal intrusives displaying mainly porphyritic texture and lithological variations with microtonalites (minor), porphyritic microgranodiorites (main) and microgranites. They intrude the Upper Paleozoic-Triassic accretionary complex of the Bahia Mansa Metamorphic Complex. These intrusives, that comprise the Chaihuín Pluton and minor stocks of porphyritic felsic rocks, have calc-alkaline affinities with metaluminous and peraluminous character. They are geochemically similar to the contemporaneous main arc-related plutonic rocks of the Gualletué Plutonic Group. The microgranitoids and dacitic rocks fr...

Alkaline massifs worldwide are generally atectonic. In Burundi, during the break-up of Rodinia, 700 Ma ago, the Upper Ruvubu Alkaline Plutonic Complex emplaced syntectonically. Large shear zones affecting the intrusion accommodated a regional NE-SW shortening in the regional extensional setting associated with Rodinia breakup. Magmatic dykes and magmato-hydrothermal mineralized veins strike NE-SW and have accommodated NW-SE stretching. C and O isotope characterization of the central Matongo carbonatite body attests for superimposed hydrothermal alterations, which induced REE and HFSE mobilizations on various scales.

Ce travail retrace l’evolution varisque des Massifs d’Almǎj (Roumanie), de Deli Jovan (Serbie) et de la Stara Planina Occidentale (Bulgarie), a travers une etude petrostructurale effectuee sur les differentes unites lithologiques de la Nappe alpine du Danubien superieur. Cette nappe possede la particularite de contenir un marqueur de convergence de toute premiere importance sous la forme de 4 massifs ophiolitiques demembres lors de l’orogenese alpine : Tisoviţa Iuţi (TI, Roumanie), Deli Jovan (DJ, Serbie), Zaglavak (Z, Serbie) et Tcherni Vrah (TV, Bulgarie). Les etudes petrologiques de terrain effectuees dans ces trois pays ont permis de confirmer la continuite entre ces 4 massifs, qui, separement, comprennent chacun une portion de croute oceanique differente (TI : section mantelique et cumulats inferieurs, DJ : cumulats inferieurs et superieurs, Z : cumulats superieurs, TV : cumulats superieurs et section effusive), mais consideres ensemble, forment une pile ophiolitique classique ...

Les carbonatites sont des roches magmatiques essentiellement composees de carbonates (calcite et/ou dolomite) d'origine magmatique. Leur statut petrographique en tant que liquide magmatique ou cumulat reste a l'heure actuelle fort contreverse. Cette these de doctorat a pour objectif une etude petrographique fine de ces roches couplee a des microanalyses in-situ des elements en trace des principaux mineraux (carbonate, apatite).

Many studies made in Europe and North America have shown an increasing depletion of exchangeable base cations that may cause tree nutritional deficiencies in sensitive soils. We use radial variation of strontium isotope in tree‐rings (87Sr/86Sr ratio) to monitor possible changes in Ca sources for tree nutrition (Sr is used as an analog to Ca). The two main sources of Ca in forest stands are mineral weathering release and atmospheric inputs. Measurements in several forest stands in temperate regions show a steep decrease from pith to outer wood of the Sr isotope ratio from∼1870 to∼1920 except for stands developed on soils with a higher Ca status. This suggests a decrease of the weathering contribution (high 87Sr/86Sr ratio) when cations are displaced from the soil exchange complex by acid deposition at a rate faster than the replenishment of the cation pool by mineral weathering. This displacement enhances the atmospheric contribution, which is characterized by a low 87Sr/86Sr ratio....

RESUME.-Le présent travail est axé sur la géochimie isotopique du Sr des minéraux accompagnateurs de gisements Pb-Zn belges. Des barites et des calcites ont été principalement analysées ainsi que quelques fluorites. Quelques échantillons d' ...

RESUME.-Sur base de leurs caractères pétrographiques, on a distingué 4 types de dolomies frasniennes dans le Massif de Philippeville. Les compositions isotopiques en О, С et Sr de 22 échantillons de ces dolomies et de 5 calcaires frasniens ont été déterminées. ...

... Tatu, Mihai [> >]. Teleman, Cyprian [> >]. Stan, Nae [> >]. Iancu, V [> >]. Duchesne, Jean-Clair mailto [Université de Liège - ULg > Services généraux (Faculté des sciences) > Relations académiques et scientifiques (Sciences) >]. Liégeois, Jean-Paul mailto [Université de Liège ...