Géosciences

Évolution des Pyrénées au cours du cycle varisque et du cycle alpin présente l’évolution des connaissances géologiques pyrénéennes découlant de grands programmes de recherche scientifique du début du XXIe siècle.

Cet ouvrage, consacré au cycle varisque et au rifting crétacé, retrace l’évolution du domaine pyrénéen entre 340 Ma et 90 Ma. Il analyse, dans un premier temps, l’état des connaissances du socle des Pyrénées dont la structuration est héritée de l’évolution varisque de ce domaine. Puis il retrace l’évolution cinématique, depuis le Paléozoïque, du domaine méditerranéen occidental. Il traite enfin de l’évolution des connaissances sur le rifting crétacé et les processus sédimentaires et métasomatiques associés à l’individualisation de la limite de plaque Ibérie-Eurasie.

La presse en parle

Découpé en sept passionnants chapitres, ce superbe premier tome synthètise l’évolution de la compréhension de la mise en place de l’orogène complexe que sont les Pyrénées. Il traite de plus de son impact sur la cinématique de la Méditerranée occidentale et sur le rifting crétacé du golfe de Gascogne. Il a été réalisé à partir des données d’un long travail de différentes entités scientifiques (BRGM, Total Energies et CNRS) au sein du programme Convergence. (…) Revue Géochronique, septembre 2024

1. Tectonique et géodynamique du cycle varisque dans les Pyrénées
2. Structure et texture des minéralisations Pb-Zn dans la zone axiale des Pyrénées
3. Cinématique méso-cénozoïque de l’Europe occidentale appliquée au domaine pyrénéen
4. Les brèches sédimentaires synextension dans le nord-est des Pyrénées
5. La zone nord-pyrénéenne : un rift à croûte hyperamincie et manteau dénudé
6. L’ouverture du golfe de Gascogne à la limite de plaque ibéro-européenne
7. Le gisement de talc-chlorite de Trimouns

Les séismes sont parmi les manifestations les plus destructrices de la dynamique interne de la Terre. Cet ouvrage analyse le cycle sismique à différentes échelles de temps : le séisme (quelques secondes), les phases post-sismique (quelques années à dizaines d’années) et inter-sismique (quelques dizaines à centaines d’années), et enfin la déformation cumulée due à plusieurs cycles sismiques (quelques milliers à centaines de milliers d’années).

Le cycle sismique est ici étudié à travers des observations court terme sismologiques et géodésiques (GPS et InSAR) et des observations long terme tectoniques, géomorphologiques, morphotectoniques et paléosismologiques. Divers outils de modélisation sont présentés : les expériences analogiques, les approches expérimentales et la modélisation cinématique ou mécanique. Le cycle sismique est illustré dans différents contextes tectoniques, des failles décrochantes continentales aux zones de subduction. Enfin, les interactions entre le cycle sismique et le magmatisme dans les rifts ainsi que les interactions avec l’érosion dans les chaînes de montagnes sont également traitées.

1. Détermination des caractéristiques principales des séismes à partir des données sismologiques
2. Phase co-sismique : imagerie de la rupture sismique
3. Phase post-sismique : observations géodésiques et mécanismes
4. Lois de friction et modélisation numérique du cycle sismique
5. Cycle sismique de la subduction chilienne : méga-séismes, gap sismique et couplage
6. Cycle sismique de la subduction mexicaine : mise en évidence du rôle clé des déformations transitoires
7. Topographie des avant-arcs : reflet des propriétés sismiques des méga-chevauchements
8. Le cycle de diking au niveau des frontières de plaques divergentes
9. Interactions entre la déformation tectonique et l’érosion lors du cycle sismique dans les chaînes de montagnes
10. Déformation cumulée, vitesse long terme et cycle sismique des décrochements intracontinentaux
11. Paléosismologie
12. Modélisation analogique du cycle sismique et de la dynamique des séismes

Cet ouvrage traite de l’enregistrement géologique et de l’évolution des idées concernant la chaîne varisque en France.

La chaîne varisque en France 1 s’appuie sur une introduction générale concernant l’empreinte de la période varisque sur la géologie de la France, ainsi que sur les particularités de l’étude des chaînes anciennes.

Un historique des concepts appliqués à la chaîne varisque est proposé afin de positionner cette chaîne de montagnes dans l’histoire des sciences de la Terre. Une analyse paléogéographique et paléogéodynamique du cycle varisque pose le cadre général de l’évolution de la chaîne. Celle-ci est ensuite examinée sous le prisme de l’enregistrement
magmatique, métamorphique et tectonique des phases de construction précoce (Dévonien et Carbonifère inférieur).

1. La chaîne varisque : historique de l’évolution des méthodes et concepts
2. Contexte paléogéographique et paléogéodynamique de la chaîne varisque
3. Magmatisme précollisionnel
4. Métamorphismes et déformations précoces dans la chaîne varisque française

L’Islande est une île volcanique unique du fait de sa position au centre de l’Atlantique et de son englacement répété. C’est un enregistreur précis de l’évolution à la fois géodynamique et climatique régionale depuis au moins 15 millions d’années.

Cet ouvrage retrace l’histoire de cette île, liée à l’ouverture de l’Atlantique Nord et au recyclage d’une suture ancienne, celle de l’océan Iapetus. Il offre une lecture de l’évolution climatique sous contrôle de la dynamique du fond océanique et analyse la dérive de la plaque Jan Mayen et l’insularisation de la ride Groenland-Féroé, qui ont donné naissance à l’Islande. Il traite enfin de la migration du point chaud profond islandais et de l’épanchement majeur de laves qui ont, depuis plusieurs millions d’années, façonné cette île.

Cet ouvrage allie les géodynamiques interne et externe de notre planète pour comprendre le fonctionnement de cette île et son rôle comme enregistreur de l’évolution paléoclimatique de l’hémisphère nord.

1. L’Islande, dans la lignée de deux océans
2. L’Islande, un rift océanique émergé
3. L’Islande, un héritage de l’histoire de l’Atlantique Nord

L’impact des catastrophes naturelles est devenu une préoccupation forte de nos sociétés modernes. Parmi celles-ci, les éruptions volcaniques sont redoutées pour leurs effets dévastateurs locaux, régionaux ou globaux. Depuis le début du XXe siècle une expertise scientifique s’est progressivement développée visant à évaluer les aléas de l’activité volcanique et à suivre et prévoir les éruptions. Les capacités scientifiques dans ce domaine ont évolué avec l’accroissement des connaissances fondamentales et les développements technologiques.

Aléas et surveillance de l’activité volcanique a pour but de regrouper l’ensemble des techniques et approches disponibles afin de les rendre aisément accessibles aux enseignants, aux chercheurs et aux étudiants.

Ce volume est consacré aux approches géologiques et historiques. L’évaluation des aléas et la stratégie de surveillance s’appuient prioritairement sur la connaissance du comportement passé d’un volcan ou sur celui de volcans similaires. Il décrit les types d’aléas volcaniques et les approches de leur cartographie, avant de dresser un historique des techniques de surveillance.

1. La connaissance de l’histoire géologique des volcans : un préalable indispensable à leur surveillance
2. Les aléas volcaniques
3. Évaluation, zonage et modélisation des aléas volcaniques
4. Histoire de la surveillance volcanique et développement des méthodes

La méthode Rock-Eval®, inventée en France dans les années 1970, est devenue un outil largement utilisé dans le monde entier par l’industrie pétrolière pour caractériser les roches mères, les roches réservoirs et évaluer leur potentiel en hydrocarbures. Au fil du temps, son utilisation s’est étendue à d’autres domaines tels que, entre autres, la pédologie, la paléocéanographie, la paléoclimatologie, les sciences de l’environnement ou la chimie des matériaux (carbonates, microplastiques).

Cet ouvrage explore la méthode Rock-Eval®, ses divers domaines d’application et envisage ses évolutions potentielles. Il bénéficie de l’expertise d’un large panel d’auteurs issus tant du milieu académique que de l’industrie, tous ayant contribué au développement de cet outil et de sa méthodologie. Cet instrument, fusionnant les caractéristiques d’un analyseur chromatographique, thermique et élémentaire, évolue désormais vers une plateforme analytique ouvrant la voie à de nouvelles applications à explorer à l’avenir.

1. Perspectives historiques
2. Principes et méthodes
3. Paramètres et illustration des résultats
4. Conseils d’échantillonnage, effets de matrice minérale et artéfacts sur les thermogrammes
5. Comparaison avec d’autres méthodes
6. Caractérisation des roches mères pétrolières
7. Détermination des paramètres de craquage thermique de la matière organique fossile
8. Caractérisation des composés soufrés
9. Étude des matières organiques des sédiments récents
10. Caractérisation et évaluation de la stabilité de la matière organique du sol
11. Étude des évènements naturels et anthropiques
12. Détection et suivi de pollutions pétrolières dans l’environnement
13. Analyse des carbonates
14. Quelle suite pour le Rock-Eval® ?

Les ressources métalliques jouent un rôle majeur dans la transition énergétique, à la fois pour le développement de nouvelles technologies et dans la production et le stockage d’énergies vertes.

Ressources métalliques 1 propose une sélection d’études de provinces métallogéniques ou de gisements européens remarquables qui permettent d’aborder la question de la concentration de métaux, notamment stratégiques, dans des contextes géodynamiques divers. La compréhension des processus géologiques qui induisent la formation des gisements et influencent leur concentration dans la croûte terrestre est de première importance pour la découverte de nouvelles ressources minérales.

Cet ouvrage met en avant différentes approches méthodologiques nécessaires à l’étude des gisements des ressources métalliques, de l’observation de terrain à l’interprétation de microanalyses. Une étude de certains cadres géo-politico-économiques particuliers est également présentée.

1. Ressources en terres rares de l’Europe et du Groenland : potentiel minier et enjeux
2. Le batholite de Cornouailles : granites et ressources post-collisionnels du varisque
3. Le gisement à W de Panasqueira (Portugal) : une revue bibliographique critique

Le manteau silicaté et sa dynamique contrôlent le refroidissement interne de la Terre depuis plus de 4 milliards d’années. Si cette dynamique est aujourd’hui plutôt lente, il n’en a pas toujours été ainsi : peu de temps après la séparation noyau/manteau, ce réservoir était significativement fondu avec une dynamique s’apparentant à celle d’un océan magmatique. Malgré les progrès des outils analytiques, numériques et une meilleure connaissance de la structure interne de la Terre, le manteau terrestre reste aujourd’hui encore très mystérieux.

Structure et dynamique de l’intérieur de la Terre 1 présente l’évolution de la dynamique du manteau au cours de l’histoire terrestre, depuis sa formation jusqu’à nos jours. Il examine les apports de la modélisation numérique, mais également les données sismologiques, pétrologiques et géochimiques qui permettent de contraindre les modèles dynamiques. L’ouvrage analyse enfin les manifestations de la dynamique mantellique en termes de refroidissement à la surface, de volcanisme et de couplage avec l’atmosphère.

1. Modèles de la dynamique du manteau
2. Modalités de séparation noyau/manteau : contraintes géochimiques et dynamiques
3. Dynamique et évolution thermique du manteau terrestre primitif
4. Points chauds, grandes provinces magmatiques et dynamique globale du manteau
5. Flux de chaleur et refroidissement séculaire du manteau
6. Les gaz rares comme traceurs géochimiques de la dynamique du manteau terrestre

L’intérieur de notre planète est l’une des dernières Terra Incognita. Sa composition chimique et sa structure en oignon faite de roches solides et de minéraux rares en font un objet fascinant. Mais c’est surtout sa dynamique qui fait de notre planète Terre un objet si singulier dans le système solaire. Elle est la seule planète à avoir une tectonique des plaques pérenne et active depuis quelques milliards d’années. Alors que sa dynamique est évidente en surface (séismes, éruptions volcaniques, ride médio-océanique), la nature même du manteau terrestre, sous la croûte terrestre et en contact avec le noyau, n’a pas révélé tous ses secrets.

Pédagogique, Structure et dynamique de l’intérieur de la Terre 2 rappelle les principes fondamentaux de plusieurs propriétés physicochimiques clés des matériaux qui composent le manteau terrestre. Cet ouvrage expose ensuite les dernières avancées technologiques utilisées à hautes pressions et hautes températures pour reproduire en laboratoire les conditions extrêmes du manteau terrestre. Il présente également les derniers résultats scientifiques les plus marquants.

1. Diagrammes de phases et composition minéralogique du manteau terrestre
2. La sismologie du manteau terrestre
3. Le cycle profond de l’hydrogène
4. Le rôle des espèces volatiles CO2-H2O sur la fusion du manteau terrestre
5. La fugacité d’oxygène du manteau
6. Élasticité et composition du manteau terrestre
7. La rhéologie du manteau terrestre
8. Mesures en laboratoire de la conductivité électrique et applications aux intérieurs planétaires

L’Islande est une île volcanique unique du fait de sa position au centre de l’Atlantique et de son englacement répété. C’est un enregistreur précis de l’évolution à la fois géodynamique et climatique régionale depuis au moins 15 millions d’années.

Cet ouvrage traite du magmatisme quaternaire associé au point chaud islandais, et notamment de ses particularités géochimiques et volcanologiques. Il analyse l’englaciation de l’Arctique en relation avec la dynamique d’ouverture de l’Atlantique Nord et l’apparition de la circulation océanique actuelle. Il étudie l’englaciation quaternaire, propre à l’Islande, dans son contexte océanique, notamment sur la base de datations radiométriques, de l’évolution du Groenland et de la Scandinavie et de données sédimentaires marines. Il explore enfin les particularités environnementales de l’île depuis la fin de la dernière glaciation jusqu’au réchauffement actuel.

Cet ouvrage allie les géodynamiques interne et externe de notre planète pour comprendre le fonctionnement de cette île et son rôle comme enregistreur de l’évolution paléoclimatique de l’hémisphère nord.

1. Le volcanisme islandais récent et ses implications
2. Volcanisme et glaciations : forçages et chronomètres
3. Évolution cénozoïque de l’Islande et de la cryosphère

Les ressources métalliques jouent un rôle majeur dans la transition énergétique, à la fois pour le développement de nouvelles technologies et dans la production et le stockage d’énergies vertes.

Ressources métalliques 2 propose une sélection d’études de provinces métallogéniques ou de gisements remarquables en Amérique, en Afrique ou présents au niveau mondial qui permettent d’aborder la question de la concentration de métaux, notamment stratégiques, dans des contextes géodynamiques divers. La compréhension des processus géologiques qui induisent la formation des gisements et influencent leur concentration dans la croûte terrestre est de première importance pour la découverte de nouvelles ressources minérales.

Cet ouvrage met en avant différentes approches méthodologiques nécessaires à l’étude des gisements des ressources métalliques, de l’observation de terrain à l’interprétation de microanalyses. Une étude de certains cadres géo-politico-économiques particuliers est également présentée.

1. Les minéralisations à lithium, contributions des paléoclimats et des orogènes
2. Métallogénie de la ceinture de roches vertes de l’Abitibi, Canada
3. Le système métallogénique à la discordance du bassin de l’Athabasca (Canada)
4. Le type Mississippi Valley en Afrique du Nord et son lien avec l’évolution de la chaîne alpine
5. La province métallogénique du craton de Leo-Man en Afrique de l’Ouest

L’impact des catastrophes naturelles est devenu une préoccupation forte de nos sociétés modernes. Parmi celles-ci, les éruptions volcaniques sont redoutées pour leurs effets dévastateurs locaux, régionaux ou globaux. Depuis le début du XXe siècle une expertise scientifique s’est progressivement développée visant à évaluer les aléas de l’activité volcanique et à suivre et prévoir les éruptions. Les capacités scientifiques dans ce domaine ont évolué avec l’accroissement des connaissances fondamentales et les développements technologiques.

Aléas et surveillance de l’activité volcanique a pour but de regrouper l’ensemble des techniques et approches disponibles afin de les rendre aisément accessibles aux enseignants, aux chercheurs et aux étudiants.

Ce volume expose les différentes méthodes de surveillance employées, en commençant par les deux méthodes les plus utilisées, la surveillance sismique et celle de la déformation. Il traite ensuite de la surveillance par télédétection depuis des satellites ou le sol, méthodes qui représentent l’une des avancées les plus spectaculaires de ces dernières décennies.

1. La surveillance sismique des volcans et la prévision des éruptions
2. La surveillance de la déformation des volcans
3. Surveillance des volcans par télédétection spatiale
4. Surveillance des volcans par télédétection au sol

L’impact des catastrophes naturelles est devenu une préoccupation forte de nos sociétés modernes. Parmi celles-ci, les éruptions volcaniques sont redoutées pour leurs effets dévastateurs locaux, régionaux ou globaux. Depuis le début du XXe siècle une expertise scientifique s’est progressivement développée visant à évaluer les aléas de l’activité volcanique et à suivre et prévoir les éruptions. Les capacités scientifiques dans ce domaine ont évolué avec l’accroissement des connaissances fondamentales et les développements technologiques.

Aléas et surveillance de l’activité volcanique a pour but de regrouper l’ensemble des techniques et approches disponibles afin de les rendre aisément accessibles aux enseignants, aux chercheurs et aux étudiants.

Ce volume passe en revue les différentes méthodes de surveillance. Il étudie d’abord les fluides et les produits solides, approches permettant d’accéder à des informations précieuses sur les processus prééruptifs et sur la dynamique des éruptions. Il s’intéresse également à la description des méthodes de surveillance géophysiques en développement.

1. Surveillance des fluides volcaniques
2. Surveillance des produits éruptifs : dépôts associés aux retombées pyroclastiques
3. Surveillance des produits éruptifs : les écoulements pyroclastiques et leurs dépôts
4. La surveillance gravimétrique des volcans
5. Surveillance électrique et électromagnétique des volcans
6. La surveillance magnétique des volcans

Limiter la consommation est aujourd’hui une impérieuse nécessité environnementale. Réduire le gaspillage des ressources et la production de déchets, mais aussi savoir valoriser ces derniers pour s’en servir comme une ressource secondaire, sont les piliers de l’économie circulaire. Toutes les matières, quel que soit leur degré de transformation, peuvent être réemployées.

Le recyclage, enjeu pour l’économie circulaire ouvre son analyse sur la sensibilisation au rôle de chacun dans la réduction des volumes de déchets individuels. Il dresse ensuite le panorama des stratégies et les challenges du recyclage d’un grand nombre de matières peu transformées (bois, verre, matériaux du bâtiment ou sols pollués) à très transformées (déchets électriques et électroniques, batteries, aimants ou plastiques). Cet ouvrage traite également des aspects de la disponibilité des ressources et les manières d’envisager le cycle dynamique des matières dans un contexte de demande toujours croissante.

1. La prévention des déchets
2. Ressources primaires et secondaires pour les transitions énergétiques et digitales
3. Recyclage et business model(s) dans un contexte d’économie circulaire
4. Recyclage des matériaux de la transition énergétique par voie hydrométallurgique
5. Récupération et recyclage des métaux contenus dans les DEEE
6. Le recyclage des cartes électroniques
7. Méthode de recyclage des polymères par fabrication additive open source
8. Cadre d’évaluation holistique du recyclage distribué par l’impression 3D open source
9. Recyclage en cascade du bois déchet
10. Recyclage et valorisation du matériau verre
11. L’agromine, filière de valorisation des métaux contenus dans les sols
12. Le recyclage des constituants du BTP et leurs filières de recyclage

La chaîne varisque en France 2 traite de l’histoire géologique et de l’évolution des idées concernant la chaîne varisque en France.

Cet ouvrage propose une analyse des évènements magmatiques, métamorphiques et tectoniques tardifs ainsi que des archives sédimentaires, documentant ainsi le démantèlement de la chaîne varisque au Carbonifère supérieur.

La synthèse des données pétro-chronologiques met en évidence une évolution de haute-température, associée à un magmatisme impliquant une source mantellique enrichie en matériel crustal. L’intégration des marqueurs structuraux souligne un épisode de restructuration tardi-orogénique majeur affectant une lithosphère faible. La synthèse des données sédimentaires permet de reconsidérer l’histoire de l’orogène sous le prisme de l’évolution des bassins. Enfin, la conclusion générale de l’ouvrage met en valeur les questions thématiques posées par l’orogénèse varisque.

1. Métamorphisme haute température et magmatisme syn- à tardi-orogénique
2. Déformation tardi-orogénique et réorganisation structurale de la chaîne varisque au Carbonifère supérieur
3. Bassins sédimentaires et évolution du relief associés au cycle varisque en France et dans les pays limitrophes