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Dossier Sommaires et éditos des dossiers

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pdf Géochronique 128, Décembre 2013 - Les gemmes

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 128Les gemmes

Dans ce dossier de Géochronique, le lecteur découvrira le monde merveilleux des gemmes dont la beauté, la couleur, et la transparence ont suscité l'intérêt de l'Humanité depuis l'Antiquité. Les différentes couleurs des gemmes ont été interprétées comme des symboles divins associés aux cycles de la nature et de la vie humaine ; les gemmes sont aussi le reflet de l’importance sociale de ceux qui les portent et l’un des signes du pouvoir de l’argent .

De ce fait, les gemmes ont rapidement acquis une valeur marchande dans toutes les sociétés. Le marché mondial de la joaillerie représente aujourd’hui environ 150 milliards de $ US ; la vente des gemmes quant à elle est estimée entre 20 à 25 milliards de $ US. Le diamant à lui seul représente 85 à 90 % de ce marché. L'approvisionnement régulier du marché par une production minière continue et la certification des pierres en termes de qualité et d'origine géographique sont les défis majeurs du XXIe siècle. L'origine géographique des gemmes est liée à la connaissance géologique approfondie des gisements et des conditions de leur formation. Depuis une vingtaine d'années, les études minéralogiques détaillées de leurs caractéristiques physiques et chimiques ont permis de mieux établir leur traçabilité ; en outre, de nouveaux modèles génétiques ont permis de définir des métallotectes utilisables en prospection.

Ce dossier a pour ambition de présenter l'état de l'art sur la gîtologie et la genèse des gemmes colorées : émeraude, alexandrite, saphir, rubis, tsavorite, tanzanite, grenat démantoïde, opale et gemmes rares des pegmatites. De la mine à la joaillerie, le négociant lapidaire décrit quant à lui sa profession avec ses contraintes éthiques. Les auteurs, spécialistes de la gîtologie des gemmes ou gemmologues, ont effectué un tour d'horizon complet des enjeux scientifiques et professionnels afin de pouvoir répondre aux questions que peuvent se poser les géologues, minéralogistes et amateurs de gemmes.

G. GIULIANI et D. OHNENSTETTER

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pdf Géochronique 127, Septembre 2013 - Regards sur... Mines de Nouvelle-Calédonie, Sables bleutés du Var, Transition énergétique, Combustion des terrils

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- La controverse sur l'âge des Sables bleutés du Var (1966 - 1980... 2013)
- Les mines de Nouvelle Calédonie : un patrimoine fédérateur
- Valoriser durablement l'énergie et les ressources de la Terre grâce aux géosciences
- La combustion des terrils

 

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pdf Géochronique 125, Mars 2013 - Géochroniques martiennes

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Géochronique 125, Mars 2013 - Géochroniques martiennes

125

C’était il y a 40 ans …

Mariner 9 fut la première mission planétaire en orbite autour d’une autre planète. Lancée en 1971, Mariner 9 a fonctionné pendant près d’un an et envoyé plus de 7 000 images de la surface de Mars. On lui doit de nombreuses découvertes, comme celle du canyon de Valles Marineris, nommé ainsi en l’honneur de la sonde, ainsi que celle des grands volcans. Rappelons qu’à cette époque la planétologie au-delà de l’astre lunaire se limitait pour l’essentiel à des observations télescopiques faites par des astronomes depuis la Terre. L’exploration géologique du système solaire a vraiment débuté avec les sondes Mariner. Pourtant, tout avait mal commencé. Pendant la croisière, une tempête de poussière s’était levée dans l’atmosphère de Mars ... Si bien que lorsque la sonde était arrivée en orbite les premières images, floues et monotones, étaient celles d’une planète englobée dans une gangue de poussière impénétrable ! Du pain béni pour les spécialistes des atmosphères mais une sérieuse déception pour les pionniers de la géologie planétaire qui intervenaient sur cette mission. Heureusement, après deux mois en orbite de la sonde, la tempête s’était estompée et les images commençaient à devenir nettes. En cette année 1972, Mariner 9 avait découvert des chenaux et des vallées présumées fluviales. Plusieurs images montraient soit d’énormes lits de rivières asséchées, suggérant des écoulements catastrophiques, soit des vallées ramifiées évoquant des écoulements plus pérennes. Les interprétations faites en ce temps restent, pour beaucoup d’entre elles, encore valides aujourd’hui ; elles avaient décuplé l’intérêt pour cette planète, visitée quelques années plus tard par les sondes Viking.

En août 2012, soit quarante ans après les premières observations de Mariner 9, le rover Curiosity, un robot mobile, a trouvé sur son chemin des affleurements de conglomérats soupçonnés d’origine fluviale, situés à la base d’un cône alluvial. Cette découverte intervient des années après qu’un processus de sélection drastique ait choisi le site d’atterrissage du rover parmi quatrefinalistes aux caractéristiques très différentes. Le site retenu de Gale Crater se distinguait non seulement par l’existence de ce cône alluvial, mais surtout par la présence d’une montagne constituée d’un empilement de strates sur plus de quatre kilomètres d’épaisseur, montagne accessible depuis sa base et contenant des minéraux hydratés comme des sulfates et des argiles. En 1973, le géologue Robert Sharp, un des pionniers participant à l’analyse des données de Mariner 9, proposait les premières interprétations des formes d’érosion et des dépôts stratifiés de la surface de Mars. Quarante ans plus tard, le rover Curiosity se dirige vers cette montagne que la Nasa a dénommée officieusement Mount Sharp, en l’honneur de ce géologue disparu.

N. MANGOLD

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pdf Géochronique 126, Juin 2013 - Les Ciments

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Géochronique 126, Juin 2013 - Les Ciments

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Les ciments : matériaux, procédés et analogues naturels

Bien que constitué de matériaux géologiques (calcaire et argile ou calcaire argileux utilisés pour la fabrication de l’ingrédient de base du ciment : le clinker ; gypse – entres autres – utilisé comme régulateur de prise) et calcaire d’ajout, le ciment reste relativement peu connu des géologues.

Pourtant, la pétrographie et la minéralogie appliquées à l’étude de ces matériaux sont fondamentales pour reconstituer non pas leur histoire, celle-ci étant spontanée à l’échelle géologique, mais bien leurs conditions de formation en milieu industriel, très utiles pour les contrôles de la qualité du procédé. Le concept de composition minéralogique normative au sens CIPW est largement utilisé dans le milieu industriel sous le nom de « composition potentielle ». L’étude des microtextures, des morphologies cristallines, des inclusions… révèle des processus de transformations minéralogiques, de fusion partielle et de transferts de matière du même type que ceux décrits en pétrographie traditionnelle.

Après une introduction consacrée au ciment et à son historique ainsi qu’à son économie, les enjeux environnementaux actuels (diminution des rejets de CO2, minimisation de l’utilisation des ressources naturelles) seront également abordés, dans la mesure où l’industrie cimentière, très émettrice de CO2, est également une grande consommatrice de sous-produits industriels en substitution des ressources naturelles. Celles-ci sont évoquées dans le cas spécifique des cimenteries françaises dans leur cadre géologique.

Nous présentons les analogues naturels des ciments, et plus spécifiquement de son constituant principal, le clinker Portland. En effet, dans certains contextes géologiques très particuliers, certes ponctuels, la nature a pris le temps de faire subir à des calcaires et des argiles des phénomènes thermiques semblables à ceux régnant dans un four de cimenterie, et également de les hydrater comme un ciment.

Pour conclure, nous livrons un aperçu de la recherche sur les matériaux cimentaires (minéralogie, stabilisation de certaines phases…) où, là encore, les outils sont similaires à ceux de la pétrographie/minéralogie classique, ainsi que sur les utilisations du ciment.

Enfin, compte-tenu du « jargon » cimentier et également dans la mesure où les phases minérales décrites dans ce cahier sont assez peu répandues, nous livrons un glossaire en complément d’éventuelles remarques au fil du texte.

V. THIÉRY, D. DAMIDOT, L. IZORET

 

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pdf Géochronique 124, Décembre 2012 - Tectonique et érosion

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Géochronique 124, Décembre 2012 - Tectonique et érosion
124Actuellement, une large part de la communauté des Sciences de la Terre étudie les couplages entre enveloppes externes et enveloppes internes de la planète, car ils exercent une influence immédiate et sensible sur notre environnement. C'est principalement leur impact économique et sociétal, qui a catalysé les récents développements thématiques et méthodologiques dont ce dossier vous présente un état de l'art approfondi bien que non exhaustif.

La formation des reliefs est contrôlée par des couplages complexes entre les processus internes (tectonique) et les processus de surface (altération, érosion et sédimentation). La tectonique joue un rôle prépondérant en déformant la croûte terrestre, en rajeunissant ou en créant de nouveaux reliefs mais son action est étroitement liée aux processus de surface qui participent à la destruction des reliefs. À grande échelle, l'érosion modifie l'équilibre dynamique d'une chaîne de montagnes en déplaçant des volumes considérables de matériaux depuis les zones de hauts reliefs vers les bassins de piedmont ou les bassins océaniques voisins. Plus localement, elle modifie les contraintes et influence l'activité des failles et la propagation de la déformation. La sédimentation exerce un effet similaire sur la tectonique en modifiant les contraintes au voisinage des failles ou en augmentant la charge dans les bassins, entraînant des réajustements isostatiques. Enfin, le climat au sens large est aussi un facteur à prendre en compte puisqu'il peut modifier régionalement ou localement l'intensité et les modes d'érosion. En retour, il peut lui aussi être affecté par la surrection tectonique des grands reliefs susceptibles de perturber la circulation atmosphérique (régime de mousson en Asie par exemple). L'étude de ces couplages est donc un point essentiel quand on s'intéresse à l'évolution morphologique des reliefs, au fonctionnement des grands systèmes de failles actives, aux bilans de flux de matière à l'échelle d'un orogène, ou bien encore à l'impact des reliefs montagneux sur le climat.


J. MALAVIEILLE et S. DOMINGUEZ

 

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pdf Géochronique 123, Septembre 2012 - Regards sur...terres rares, volcans Catalogne, minéralisations granites, bibliothèque SGF

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Géochronique 123, Septembre 2012 - Regards sur...terres rares, volcans Catalogne, minéralisations granites, bibliothèque SGF

 

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  • Le gisement de terres rares et d'uranium de Kvanefjeld dans le complexe alcalin d'Ilimaussaq (Groenland)
  • Volcans de Catalogne et parcs naturels
  • Où voir les minéralisations associées aux granites en France
  • La bibliothèque de la Société géologique de France
  • Espace Pierres Folles: préservation et promotionde la géologie, de la paléonologie et de la botanique en Beaujolais ( Rhöne)
  • Géochronique visite l'exposition "La mer à Paris"

 

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pdf Géochronique 122, Juin 2012 - Stratigraphie

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Géochronique 122, Juin 2012 - Stratigraphie

122Il y a encore quelques années se revendiquer « stratigraphe » n'était plus de mode, et pourtant, comme Mr Jourdain faisait de la prose dans le Bourgeois Gentilhomme de Molière, tous les géologues font peu ou prou de la stratigraphie. La stratigraphie, en effet, est au centre de toute étude géologique. Aucune interprétation de l'histoire de la Terre ne peut être suggérée sans comprendre la succession des strates, sans analyser en détail leurs contenus physiques, chimiques, biologiques, sans tenter de les corréler le plus finement possible à l'échelle globale, et surtout, sans estimer le temps géologique que ces strates représentent, objectif majeur de la stratigraphie.

La stratigraphie, à l'instar d'autres disciplines des géosciences, a vécu ces dernières années un renouveau et un développement accéléré. Ceci se traduit par exemple par l'adoption d'échelles des temps géologiques intégrées et unifiées, ainsi que par la standardisation des procédures stratigraphiques, mais aussi et surtout par l'apparition de nouvelles techniques et méthodes qui ont révolutionné notre perception des séries sédimentaires, et qui permettent d'aller de plus en plus loin dans l'analyse et l'interprétation de tous les événements qui ont ponctué l'histoire de la Terre, et qui ont laissé leurs traces dans les séries de roches stratifiées.
 
La stratigraphie est ainsi une discipline aux multiples facettes. Ce dossier ne peut être une présentation exhaustive des avancées méthodologiques et des résultats obtenus en stratigraphie ces dernières années. Les contributions réunies ici apportent quelques éclairages sur des méthodes, sur des problématiques variées, sur des questions récurrentes de fond, comme la précision de l'échelle des temps géologiques, aussi bien que sur des applications plus sociétales.
 
Par exemple, la biostratigraphie, une des plus anciennes disciplines de la stratigraphie a profondément évolué vers plus de précision, plus de questionnement que simplement proposer des âges. Des paléontologues nous en proposent ici quelques aspects sur des vertébrés, des invertébrés, des microfossiles. Les limites de périodes géologiques traduisent souvent des crises paléoenvironnementales, mais pas toujours ; des spécialistes d'horizons variés nous proposent ici des scénarios pour quelques unes de ces limites. La calibration astronomique des temps géologiques à travers la cyclostratigraphie est une des disciplines les plus récentes de la stratigraphie, ses conséquences en sont déjà révolutionnaires pour l'estimation du temps géologique. Les forages profonds, océaniques ou continentaux, contribuent largement au renouveau de la stratigraphie, des exemples récents sont présentés ici...
 
Ce dossier illustre bien ce qu'est la force de la stratigraphie : innovation, pluri¬disciplinarité, approches multiples...
 
Les stratigraphes sont des conteurs passionnés, les auteurs de ce dossier ont souhaité raconter quelques histoires, ils espèrent avoir tenu en haleine les lecteurs de Géochronique.

B. GALBRUN

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pdf Géochronique 121, Mars 2012 - Formations superficielles

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Géochronique 121, Mars 2012 - Formations superficielles

121La majorité des questions environnementales ne peut trouver de solution pertinente sans une bonne connaissance de la géologie. Qu'il s'agisse d'exploration/production d'eaux souterraines de qualité, de travaux d'infrastructures pour le transport ou l'habitat, d'inventaire des aléas naturels pour s'en prémunir, de potentiel géothermie basse énergie, de stockage de déchets, d'exploitation de ressources minérales ou des effets du changement climatique,... toutes ces activités supposent une connaissance fiable du proche sous¬sol et donc de formations géologiques particulières regroupées sous l'appellation formations superficielles ou régolithe.

Ces formations qui constituent l'épiderme de la Terre résultent de l'interaction chimique et physique de la lithosphère avec l'hydrosphère, l'atmosphère et la biosphère. Elles recouvrent l'essentiel des terres émergées et immergées d'un manteau presque continu et forment un ensemble de roches le plus souvent meubles formées in situ (altérites) ou d'origine sédimentaire et transportées (formations alluviales, colluviales, éoliennes, lacustres, glaciaires, gravitaires). Ces formations sont le support de l'activité biologique, l'objet de nombreuses activités humaines, la source de matériaux exploitables, l'encaissant des nappes alluviales et la roche¬mère de nombreux sols. De leurs propriétés dépendent les possibilités d'occupation de notre espace de vie et les contraintes à prendre en compte pour sa gestion raisonnée.

La Carte géologique de la France et la Banque du sous-sol (BSS) qui recense les ouvrages souterrains en application du Code minier (http://infoterre.brgm.fr) rassemblent l'essentiel des connaissances géologiques sur le territoire national. Dans le cadre du lancement du programme de Référentiel géologique de la France un état des lieux en a été fait. Ce travail a été finalisé pour les formations superficielles et le dossier présenté dans ce numéro fait un examen critique de la quantité et de la qualité des données disponibles.

Au-delà de leur importance économique, les formations superficielles sont aussi des objets géologiques qui renseignent sur la longue histoire des surfaces continentales et les paléoclimats qui les ont affectées... un domaine de recherche passionnant que les auteurs de ce dossier souhaitent faire partager.

P. NEHLIG

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pdf Géochronique 120, Décembre 2011 - Granites et granitoïdes

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Géochronique 120, Décembre 2011 - Granites et granitoïdes

120 Avec le calcaire et le basalte, le granite est sans doute la roche que tout le monde connaît, voire reconnaît sur le terrain ou comme pierre ornementale. Cependant, son origine a fait l'objet de controverses passionnées depuis le XVIIIe siècle. La querelle entre "neptunistes", qui voyaient dans le granite une roche primordiale provenant de la sédimentation dans un océan primitif, et "plutonistes", qui reliaient le granite aux filons et aux formations volcaniques, c'est¬à¬dire aux phénomènes magmatiques, a évolué au cours du XIXe siècle. Elle a laissé la place à la controverse entre "magmatistes" héritiers des "plutonistes" et "métasomatistes", qui considéraient le granite comme un terme ultime du métamorphisme, changeant de composition chimique sous l'action de fluides ou par diffusion dans l'état solide. Cette controverse n'a réellement pris fin que dans les années 60 du siècle dernier, après la publication en 1959 du livre de Tuttle et Bowen sur l'origine du granite à la lumière d'expérimentations et la réalisation en laboratoire de liquide granitique par fusion partielle de sédiments.

Pour autant, le granite reste une roche énigmatique à bien des égards. Comme Buffon l'écrivait déjà au XVIIIe siècle, le granite est la roche la plus simple et la plus variée : la plus simple, car constitué uniquement de quartz et de feldspaths, la plus variée à cause du cortège minéralogique associé et des types d'environnements géodynamiques. Contrairement à une idée reçue bien ancrée, le granite existe ailleurs que dans la croûte continentale. Les travaux océanographiques des années 70 du siècle dernier ont apporté la preuve que des intrusions granitiques affleurent actuellement dans les rides médio-océaniques, ce qui permet de comprendre la signification des plagiogranites dans les complexes ophiolitiques. De plus, le granite existe depuis 4,53 milliards d'années ailleurs que sur Terre, dans des environnements très pauvres, voire dépourvus en eau, comme la Lune et les météorites issues de la ceinture d'astéroïdes.

Présents au cours de toute l'histoire de la Terre depuis 4,4 milliards d'années jusqu'à l'époque actuelle, les granites présentent des associations géologiques très variables. Les suites magmatiques comportant des granites ont évolué considérablement au cours du temps et selon les contextes géodynamiques. Elles reflètent le processus global de refroidissement et d'évolution de la planète. Ce dossier résume les dernières avancées scientifiques sur un problème ancien dont la tectonique des plaques a renouvelé l'approche.


B. BONIN

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pdf Géochronique 119, Septembre 2011 - Regards sur...Du Grenelle 1 à la protection patrimoine géologique, carte tectonique de l'Afrique

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Géochronique 119, Septembre 2011 - Regards sur...Du Grenelle 1 à la protection  patrimoine géologique, carte tectonique de l'Afrique

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  • Du Grenelle 1 à la protection du patrimoine géologique
  • 2ème édition de la carte géologique de l'Afrique

 

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