DEMET A. (1977). — Contribution à l'étude de la croûte océanique mésozoïque de Méditerranée orientale : les pillow-lavas du Troodos (Chypre). Thèse de Spécialité Université de Nancy I, 221 p.

DEMET A. et LAPIERRE H. (1977). — Les manifestations magmatiques du Troodos et des Nappes de Mamonia (Chypre) : Comparaison et discussion géotectonique. *Sciences de la Terre*, Nancy, T XXI, n° 1, 3-16.

DEMET A., LAPIERRE H., ROCCI G., GAGNY C., PARROT J.F. et DELALOYE M. (1978). — Constitution and significance of the Troodos sheeted Complex. *Nature*, vol. 273. n° 5663, 527-530.

— En *Grèce*, les travaux de l'équipe concement d'une part le complexe filonien et les laves du massif du Vourinos (thèse de 3ème cycle de M. PAUPY), d'autre part les ophiolites du VARDAR, étudiées par M. BEBIEN. Dans ce dernier cas, l'association étroite des ophiolites avec un socle granitique et migmatitique (massif du Guevgueli) constitue une situation haute-ment originale, qui pourrait s'interpréter dans un cadre géotectonique du bassin inter-arcs ou de mer marginale. Les dernières publications sont les suivantes :

BEBIEN J., OHNENSTETTER D., OHNENSTETTER M., PAUPY A. et ROCCI G. (1975). — The role of hypabyssal magmatic rocks in our understanding of ophiolite models. *Petrology*, t. I, n° 2, 157-168.

MERCIER J.L., VERGELY P. et BEBIEN J. (1975). — Les ophiolites helléniques "obductées" au Jurassique supérieur ; sont-elles les vestiges d'un océan téthysien ou d'une mer marginale péri-européenne ? *C.R. somm. S.G.F.* (4), 108-112.

BEBIEN J. et MERCIER J.L. (1977). — Le cadre structural de l'association ophiolites-migmatites-granites de Guevgueli (Macédoine, Grèce) : une croûte de bassin inter-arc ? *Bull. Soc. géol. Fr.* (7), XIX, 4, p. 927-934.

BEBIEN J. (1977). — Mafic and ultramafic rocks associated with granites in the Vardar zone. *Nature*, 270, 5634, 232-234.

BEBIEN J. et GAGNY C. (1978). — Influence de phénomènes de décrochement sur l'organisation du magmatisme dans l'association ophiolites-granites de Guevgueli (zone du Vardar, Macédoine grecque). *C.R. Acad. Sci. Paris*, t. 286, 815-818.

— en *Corse*, les études sur les ophiolites alpines métamorphiques sont brillamment menées par le tandem OHNENSTETTER (M. et Mme), dont la thèse de 3ème cycle sur le "puzzle ophiolitique corse" en 1975 a fait date. En dépit de trois métamorphismes successifs (le premier étant un "métamorphisme océanique"), l'assemblage ophiolitique primaire a été reconstitué ; il montre en particulier une belle série de cumulats tholéitiques, avec développement spectaculaire des ferro-gabbros. Liste des publications :

BEBIEN J., OHNENSTETTER D., OHNENSTETTER M., PAUPY A. et ROCCI G. (1975). — The role of hypabyssal magmatic rocks in our understanding of ophiolite models. *Petrology I*, 157-168.

OHNENSTETTER D. et OHNENSTETTER-CROCHEMORE M. (1975). — Le puzzle ophiolitique corse. Un bel exemple de paléodorsale océanique. Thèse de spécialité. Nancy I, 386 p.

OHNENSTETTER M., OHNENSTETTER D. et ROCCI G. (1975). — Essai de reconstitution du puzzle ophiolitique corse. *C.R. Acad. Sci. Paris*, 280, 395-398.

OHNENSTETTER D., OHNENSTETTER M. et ROCCI G. (1975). — Tholeitic cumulates in a high pressure metamorphic belt. *Petrology I*, 291-317.

ROCCI G., OHNENSTETTER D. et OHNENSTETTER M. (1975). — La dualité des ophiolites téthysiennes. *Petrology I*, 172-174.

OHNENSTETTER D. et OHNENSTETTER M. (1976). — Modèle de fonctionnement d'une ride médio-océanique à partir de l'étude pétrologique de l'ophiolite corse. *Bull. Soc. géol. Fr.*, XVIII, 889-894.

OHNENSTETTER D., OHNENSTETTER M. et ROCCI G. (1976). — Etude des métamorphismes successifs des cumulats de l'ophiolite corse. *Bull. Soc. géol. Fr.*, XVIII, 115-134.

ROCCI G., OHNENSTETTER D. et OHNENSTETTER M. (1976). — Le log ophiolitique corse. *Bull. Soc. géol. Fr.*, XVIII, 1229-1230.

BECCALUVA L., OHNENSTETTER D., OHNENSTETTER M. et VENTURELLI G. (1977). — The trace element geochemistry of Corsican ophiolites. *Contrib. Mineral. Petrol.*, 64, 11-31.

— en *Iran*, une équipe comprenant MM. BAROZ, MACAUDIERE, Mme OHNENSTETTER et M. ROCCI s'est associée à l'équipe allemande de Sarrebruck (Prof. LENSCH) pour étudier les ophiolites de Sabzhevar, au N.E. du pays. Ces travaux sont en cours.

— en *Turquie*, un doctorant turc, M. Ahmet CATAKLI, étudie, en commun avec deux doctorants turcs de Strasbourg, le vaste massif ophiolitique de Pozanti-Karsanti dans le Taurus.
## 2 – Travaux de l'équipe de Strasbourg

Mon équipe strasbourgeoise travaille essentiellement sur les ophiolites turques : d'une part à Antalya, pour poursuivre mes travaux de thèse, d'autre part sur les principaux massifs ophiolitiques de la chaîne du Taurus. Enfin des études ont été entreprises sur les ophiolites et le magmatisme anté-orogénique des Andes, en Equateur.

— A *Antalya*, une étude microstructurale approfondie, menée sur les massifs grenus côtiers en collaboration avec l'équipe de Nantes (prof. NICOLAS) a permis de restituer l'axe de la paléo-dorsale originelle et de proposer un modèle dynamique d'accrétion pour la genèse primaire des assemblages ophiolitiques. L'essentiel de ce travail, et la description minutieuse de nombreuses figures de sédimentation magmatique dans les cumulats ont fait l'objet de la thèse de 3ème cycle de M. DUBESSY. Par ailleurs, une partie de la thèse de 3ème cycle de M. BLANCO a été consacrée à l'étude des spilites en pillow-lavas de ce massif : le passage du faciès zéolites au faciès spilitique y a été démontré, ainsi que l'existence d'andratite hydrothermale dans le faciès zéolites. Actuellement, une thèse de 3ème cycle est consacrée à l'étude générale du faciès zéolites dans les Nappes d'Antalya (M. MALLEY) et une autre est consacrée à l'étude du réseau de filons nourriciers des chambres à cumulats (Melle REUBER).

— Dans la *chaîne du Taurus*, deux doctorants turcs, MM. BINGÖL et CAKIR, viennent de soutenir leurs thèses de 3ème cycle sur la partie orientale du vaste massif ophiolitique de Pozanti-Karsanti. Outre la reconstitution minutieuse de l'assemblage primaire, ces chercheurs ont démontré l'existence d'écaillages intra-océaniques précoces dans l'assemblage, bien avant l'obduction finale sur la marge continentale. Les datations absolues effectuées par MM. THUIZAT et MONTIGNY (I.P.G. de Strasbourg) ont confirmé ces résultats. Enfin, l'orientation de la paléo-dorsale originelle a pu être restituée avec les mêmes méthodes qu'à Antalya : dans les deux massifs, distants de 600 km, l'orientation de la paléo-dorsale téthysienne est identique, à N 70 E.

Nos travaux ont aussi porté sur les ophiolites des Nappes Lyciennes (région de Marmaris) pour étudier les tectonites profondes et les écailles métamorphiques infra-péridotitiques qui, là encore, témoignent de l'existence d'écaillages intra-océaniques précoces. Mon assistant M. WHITECHURCH, qui a consacré son 3ème cycle à l'étude de ces roches dans le Baër-Bassit en Syrie, reprend l'étude systématique de ces écailles dans tous les massifs ophiolitiques de la chaîne du Taurus.

Les publications de l'équipe strasbourgeoise pour la période 1975-1978 sont les suivantes :

JUTEAU T. (1975). — Les ophiolites des Nappes d'Antalya (Taurides occidentales, Turquie). Pétrologie d'un fragment de l'ancienne croûte océanique téthysienne. *Sciences de la Terre*, Nancy, Mém. N° 32, 692 p.

JUTEAU T., NICOLAS A., DUBESSY J., FRUCHARD J.C. et BOUCHEZ J.L. (1976). — Le complexe ophiolitique d'Antalya (Taurides occidentales, Turquie) : un modèle structural pour une dorsale océanique. *Bull. Soc. géol. Fr.*, (7), XVIII, n° 4, 895-896.

JUTEAU T., NICOLAS A., DUBESSY J., FRUCHARD J.C. et BOUCHEZ J.L. (1977). — The Antalya ophiolite complex (western Taurides, Turkey) : a structural model for an oceanic ridge. *Geol. Soc. Amer. Bull.*, vol. 88, 1740-1748.

CAKIR U., JUTEAU T. et WHITECHURCH H. (1977b). — Nouvelles preuves de l'écaillage intra-océanique précoce des ophiolites téthysienes : les roches métamorphiques infra-péridotitiques du massif de Pozanti-Karsanti (Turquie). *Bull. Soc. géol. Fr.*, (7), t. XX, n° 1, 61-70.

JUTEAU T., MEGARD F. et RAHARISON L. (1977). — Les assemblages ophiolitiques de l'occident équatorien : nature pétrographique et position structurale. *Bull. Soc. géol. Fr.*, (7), t. XIX, n° 5, 1127-1132.

DUBESSY J. (1977). — Inventaire, description et analyse géométrique des structures primaires des massifs ophiolitiques côtiers des Nappes d'Antalya (Taurus occidental, Turquie). Application à un modèle dynamique de dorsale. Thèse 3e cycle, Strasbourg.

WHITECHURCH H. (1977). — Les roches métamorphiques infra-péridotitiques du Nord-Ouest syrien (ophiolites du Baër-Bassit), témoins de l'écaillage précoce de la croûte océanique téthysienne. Etude pétrologique et structurale. Thèse 3e cycle, Nancy I.

THUIZAT R., MONTIGNY R., CAKIR U. et JUTEAU T. (1978). — K-Ar investigations on two turkish ophiolites. *Short papers 4th Intern. Conf. Geochronology, Geol. Survey open file reports*. 78-701.
BLANCO J.A. (1978). — Minéralogie de quelques splites hercyniennes et alpines. Classification et modèle de formation de la paragenèse spilitique. Thèse 3e cycle, Strasbourg.

BINGOL A.F. (1978). — Les ophiolites du massif de Posanti-Karsanti (chaîne du Taurus, Turquie) : étude pétrographique, géochimique et structurale de la partie orientale du massif. Thèse 3e cycle, Strasbourg.

CAKIR U. (1978). — Les ophiolites du massif de Pozanti-Karsanti (chaîne du Taurus, Turquie) : étude pétrographique, géochimique et structurale de la partie centrale du massif. Thèse de Doctorat de Spécialité, Strasbourg.

### 3 — Chercheurs isolés

a) M. J.F. PARROT est chercheur à l'ORSTOM. Il a soutenu récemment une thèse d'Etat remarquée sur les ophiolites du Baër-Bassit. Depuis de nombreuses années, il travaille en collaboration étroite avec Nancy et Strasbourg. Depuis plus d'un an, il a développé avec WHITECHURCH l'idée des écaillages intra-océaniques précoces dans les assemblages ophiolitiques mésogéens. Sa spécialité, la géochimie, en fait un des meilleurs connaisseurs de la géochimie fine des ophiolites du Moyen-Orient. Il a beaucoup contribué à démontrer les profondes analogies entre Troodos-Hatay d'une part, Mamomia-Baër-Bassit de l'autre. Liste des publications (1975-1978) :

DELAUNE-MAYERE M. et PARROT J.F. (1976). — Evolution du Mésozoïque de la marge continentale méridionale du bassin téthysien oriental d'après l'étude des séries sédimentaires de la région ophiolitique du NW syrien. *Cah. ORSTOM*, sér. Géol., t. VIII, n° 2, 173-184.

PARROT J.F. et RICOU L.E. (1976). — Evolution des assemblages ophiolitiques au cours de l'expansion océanique. *Cah. ORSTOM*, sér. Géol., 6, 69-94.

PARROT J.F. et VERDONI P.A. (1976). — Conditions de formations de deux assemblages ophiolitiques méditerranéens (Pinde et Hatay) d'après l'étude des minéraux constitutifs. *Cah. ORSTOM*, sér. Géol., 8, 69-94.

DELAUNE-MAYERE M., MARCOUX J., PARROT J.F. et POISSON A. (1977). — Modèle d'évolution de la paléo-marge téthysienne au niveau des nappes radiolaritiques et ophiolitiques du Taurus lycien, d'Antalya et du Baër-Bassit. *Intern. Symp. struct. Hist. Mediter. Basins, Split (Yugoslavia)*, Technip Edit., Paris, 79-94.

PARROT J.F. (1977a). — Ophiolites du NW syrien et évolution de la croûte océanique téthysienne au cours du Mésozoïque. *Tectonophysics*, vol. 41, 251-269.

PARROT J.F. (1977b). — Assemblages ophiolitiques du Baër-Bassit et termes effusifs du Volcano-sédimentaire. Pétrologie d'un fragment de la croûte océanique téthysienne charriée sur la plate-forme syrienne. *Travaux et Doc. ORSTOM*, t. 72, 333 p.

PARROT J.F. et WHITECHURCH H. (1978). — Subductions antérieures au charriage Nord-Sud de la croûte téthysienne : facteur de métamorphisme de séries sédimentaires et volcaniques liées aux assemblages ophiolitiques syro-turcs, et schistes verts et amphibolites. *Rev. Géogr. phys. Géol. dyn.*, (2) vol. XX, Fasc. 2, 153-170.

WHITECHURCH H. et PARROT J.F. (1978). — Ecaillages métamorphiques infra-péridotitiques dans le Pinde septentrional (Grèce) : croûte océanique, métamorphisme et subduction. *C.R. Acad. Sci.*, Paris, 286, sér. D, 1491-1494.

DUGAS F. et PARROT J.F. (1978). — Reconstitution de la ceinture éocène du Sud-Ouest Pacifique. *C.R. Acad. Sci. Paris*, t. 287, sér. D, 671-674.

b) Mme C. MEVEL (Laboratoire de Pétrographie de Paris VI) a renouvelé les connaissances pétrologiques sur le classique massif ophiolitique du Chenaillet (Alpes franco-italiennes) dans sa thèse de 3ème cycle (1975). Dans un article récent, avec CABY et KIENAST, elle vient de démontrer l'existence d'amphibolites "océaniques" dans le Chenaillet, ce qui rejoint nos observations sur les "écaillages intra-océaniques" dans les complexes du Moyen-Orient. Elle travaille actuellement au sein d'une équipe pluridisciplinaire franco-italienne sur les ophiolites du Mont Viso. Liste des publications :

MEVEL C. (1975). — Les pillow-lavas spilitiques des massifs ophiolitiques du Chenaillet et des Gets (Alpes françaises). Thèse de 3e cycle, Paris VI.

MEVEL C. (1975). — Les zonations chimiques dans les pillow-lavas spilitiques du Chenaillet et des Gets (Alpes françaises). *Pétrologie*, 1, 319-333.

MEVEL C. et VELDE D. (1976). — Clinopyroxenes in mesozoïc pillow-lavas from the French Alps : influence of cooling rate on compositional trends. *Earth Planet. Sci. Letters*, 32, 158-164.

MEVEL C. (1976). — Les zonations chimiques dans les pillow-lavas métamorphisés du vallon de Péas (Hautes-Alpes). B.S.G.F., (7), T. XVIII, n° 4, 985-990.

MEVEL C., CABY R. et KIENAST J.R. (1978). — Amphibolite facies conditions in the oceanic crust : example of amphibolitized flaser-gabbros and amphibolites from the Chenaillet ophiolite massif (Hautes-Alpes, France). *Earth Planet. Sci. Letters*, 39, 98-108.
c) M. TERRY (laboratoire de Géologie structurale de Lille) travaille sur les ophiolites du Pinde septentrional.

d) A Grenoble, des études pétrologiques et géochimiques sur les roches volcaniques basiques de la zone du Roignais-Versoyen (Alpes franco-italiennes) ont été entreprises par J.L. Lasserre et Ch. Laverne sous la direction de Mme VATIN-PERIGNON. Elles ont permis de mettre en évidence que :

Le volcanisme du Versoyen, d'extension limitée, s'est mis en place sous forme de sills dans une série pétlitique meuble.

Au sein des sills les plus épais (10 à 80 m) a été mise en évidence l'existence d'une différenciation sous faible pression partielle d'oxygène, à partir d'un magma tholéitique hybride (caractère océanique avec quelques tendances continentales).

Une spilitisation affecte, au cours de leur refroidissement, les dolérites cristallisées ; il s'agit d'un processus hydrothermal se traduisant par la destabilisation de l'olivine, du plagio-clase et, dans une moindre mesure, du pyroxène avec un gain en Na, Li, H₂O et une perte en Ca, Sr, K, Ba, Rb. L'existence de sources hydrothermales liées à la spilitisation est établie.

L'ensemble de ces formations a subi des recristallisations métamorphiques poussées lors de la phase éolpine (plissements isoclinaux d'axe N50°). Une paragenèse Schistes Verts a glaucophane précède une paragenèse Schistes Verts de moindre pression.

Le contrôle chimique de l'apparition de la première paragenèse est très marqué.

Le massif basique de la Pointe du Clapey, au Sud de la région étudiée, est distingué du volcanisme crétacé du Versoyen, sur des critères pétrographiques géochimiques et structuraux. Afin d'expliquer la genèse de ce massif, l'hypothèse d'un volcanisme liasique dans le bassin des calcschistes du Petit St-Bernard est proposée.

Les volcanismes liasique et crétacé qui ne constituent en aucune manière des complexes ophiolitiques, sont dus à la distension d'une bordure continentale fragile.

LASSERRE J.-L. et LAVERNE Ch. (1976). — Le volcanisme tholéitique de la zone du Versoyen (Alpes franco-italiennes). Minéralogie, Pétrographie et Géochimie. Thèses de Doct. de Spécialité, Grenoble, 252 p.

e) L'équipe du Laboratoire de Tectonophysique de Nantes continue à travailler sur la rhéologie du manteau supérieur et l'écoulement plastique des péridotites. Ces travaux ne concernent pas directement le thème du volcanisme sous-marin, mais apportent cependant des données essentielles pour l'élaboration des modèles de dorsales océaniques. Par ailleurs Melle BOUDIER a travaillé sur les ophiolites d'Oman, en collaboration avec l'équipe américaine du Dr. COLEMAN. Je citerai les articles et ouvrages suivants :

NICOLAS A. (1976). — Flow in upper mantle rocks : some geophysical and geodynamic consequences. *Tectonophysics*, **32**, 93-106.

NICOLAS A. et POIRIER J.P. (1976). — Crystalline plasticity and flow in metamorphic rocks. *J. Wiley and Sons Ltd. Inter-science*. London, ed. Textbook, 444 p.

PESELNICK L. and NICOLAS A. (1978). — Seismic anisotropy in an ophiolite peridotite : application to oceanic upper mantle. *Journal of Geophysical Research*, vol. 83, n° 3, 1227-1235.

## CROUTE OCEANIQUE ACTUELLE

### a) Le programme IPOD

Plusieurs équipes françaises ont profité des possibilités offertes par le programme international I.P.O.D. pour participer activement à l'étude de la croûte océanique actuelle. Il est d'ailleurs remarquable de constater que, à plus de 90 %, il s'agit de chercheurs cités précédemment à propos des ophiolites. Les forages IPOD n'ont pu pénétrer au-delà de 600 m environ dans la couche basaltique. Les études pétrologiques se sont donc focalisées soit sur la minéralogie primaire des basaltes, soit au contact de l'eau de mer, en particulier sur la palagoniti-
sation des verres basaltiques. A l'occasion, des roches gabbroïques et même ultrabasiques ont été rencontrées, et ont fait l'objet d'études spécialisées. Tous ces travaux sont actuellement sous presse aux "Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project" et concernent les échantillons des Legs 45, 47 et 49 (océan atlantique, croûte jeune de moins de 15 M.A.) et 51/52/53 (océan atlantique, croûte ancienne à 110 M.A.) du "Glomar Challenger". A ma connaissance, les articles présentés par les pétrographes français sont les suivants :

MEVEL C., OHNENSTETTER M. et OHNENSTETTER D. - Mineralogy and petrography of Leg 46 basalts. Initial Reports.

BOUDIER F. (1977). - Microstructural study of three peridotite samples drilled at the western margin of the Mid-Atlantic ridge. IPOD, Leg 45, Initial report.

JUTEAU T., BINGOL A.F., NOACK Y., WHITECHURCH H., HOFFERT M., WIRRMANN D. et COURTOIS C. (1977). - Preliminary results about mineralogy and geochemistry of alteration products in Leg 45 basement samples. Initial Reports D.S.D.P.

### b) Programmes de plongées avec submersibles

Deux récentes missions de plongée avec submersible organisées par le CNEXO avaient pour but l'étude de la croûte océanique :

1) la mission "CYAGOR" (chef de mission : M. AUZENDE) sur le banc de Gorringe au S.O. du Portugal a mis en évidence une coupe complète de la croûte océanique et du manteau supérieur sous-jacent, grâce à un soulèvement et basculement du plancher océanique au niveau de la faille des Açores. La coupe publiée présente de très grandes analogies avec les coupes classiques des complexes ophiolitiques.

2) la mission "CYAMEX" (printemps 1978) était une mission franco-américano-mexicaine, ayant pour objet de reconnaître la dorsale Est-Pacifique par 21°N (à l'entrée du Golfe de Californie), une partie de la fracture transverse Tamayo, et la première zone d'immersion du champ magnétique à - 700.000 ans (le passage Brunhes-Matuyama) à l'ouest de la dorsale. Les 12 plongées à l'axe ont permis d'explorer un segment de 10 km de long environ et de définir trois zones tectoniques : une zone d'extrusion axiale très étroite (600 m), formée de laves fraîches, non faillée et non sédimentée ; une zone extrêmement active à horst et grabens (2 km), et une zone à larges blocs basculés, ensédimentés et à morphologie atténuée. L'abondance des laves fluides (pahoehoes) par rapport aux pillow-lavas et la présence de lacs de lave fossile à la limite de la zone d'extrusion sont des caractéristiques importantes du segment de dorsale exploré. Enfin la découverte de sulfures massifs polymétalliques (pyrite, chalcopyrite, blende) formant des éfifices construits et alignés parallèlement à l'axe de la dorsale est sans doute le fait le plus important de cette campagne. Les plongées sur la fracture Tamayo ont montré que celle-ci comprend une partie inactive comprise entre deux segments actifs disposés en échelons. La zone de transition Brunhes-Matuyama (à 20 km de l'axe) s'est révélée tectoniquement inactive.

Cette année, la mission était organisée par le CNEXO, (chef de mission : Jean FRANCHE-TEAU) avec le submersible "Cyana").

### c) Autres travaux

- Une mission de cartographie par "seabeam" et de dragage intensif a été organisée par le CNEXO sur la fracture "VEMA" (Atlantique équatorial) en automne 1977 (chef de mission : David NEEDHAM). De nombreuses roches volcaniques et métamorphiques (amphibolites, etc...) ont été draguées. Là encore, plusieurs spécialistes des ophiolites ont participé à la mission et étudient actuellement les échantillons (H. WHITECHURCH, F. BOUDIER, M. OHNENSTETTER, C. MEVEL).

- Une équipe de l'"IGCP Working Group" a dragué des échantillons dans la mer des Philippines, en particulier des péridotites, qui sont étudiées à Nantes.
CONCLUSION

On ne peut que souligner, en conclusion de ce rapport, l'intérêt grandissant des spécialistes des ophiolites pour les échantillons de croûte océanique actuelle et leur participation de plus en plus active aux campagnes océanographiques. Il est clair pour tous que les informations provenant de ces deux grands domaines d'exploration sont fondamentalement complémentaires et doivent s'éclairer les uns les autres.
# VI – PALEOVOLCANISME

Claude BOYER

Université de Paris-Sud, 91400 ORSAY

L'étude du paléovolcanisme en France a pris un essort considérable dans les 5 dernières années. En 1974 il n'y avait que très peu de thèse d'Etat sur ce sujet (BOURCARUT sur le Permien de l'Esterel ; BOYER sur les volcanismes acides paléozoïques du massif Armoricain et JUTEAU sur celui des Vosges...) peu de publications autres que celles d'intérêt régional. Depuis, de nombreuses thèses, en grande partie paléovolcaniques, s'achèvent ou sont terminées (SAGON-AUVRAY-GUILLOT, LE GALL...) et surtout les géologues miniers (BRGM, PENAROYA, SNPA...) investissent une grande partie de leurs efforts dans cette direction, en France comme à l'étranger.

Il ressort clairement que les grands chefs d'orchestre de ce qui se fait actuellement dans le domaine du paléovolcanisme sont : le BRGM à la fois à cause des nombreux levés de la carte au 50.000è et de l'intérêt métallogénique sous-jacent, l'équipe de Rennes sur l'ensemble du Massif Armoricain (pétrographie-géochimie-datation) l'équipe d'Orléans-Limoges sur le Limousin (pétrographie-chronologie), BOUCARUT Maures (métamorphisme), BOYER, Maroc (géochimie-métallogénie), GAGNY, Est Massif Central (géologie régionale), LE GALL, Normandie (géologie régionale) SAGON, Bretagne centrale (géologie régionale) VATIN-PERIGNON, Alpes (spilitisation).

## A – TRAVAUX EN COURS SUR LE MASSIF ARMORICAIN

### 1 – Proterozoïque

#### 1.1 – Baies de Saint-Brieuc et de Douarnenez

Etude pétrographique des tufs de Tréguier, des coulées spilitiques de Paimpol et des laves basiques de Douarnenez, tous sous-marins.

Etude géochimique tendant à prouver qu'il s'agit d'une série calco alcaline correspondant à une zone subduction au Proterozoïque terminal. Datations à 650 MA (AUVRAY et MAIL-LET, 1977 ; VIDAL 1976).

#### 1.2 – Baie d'Audierne

Au Proterozoïque supérieur deux épisodes volcaniques ont été mis en évidence (PEUCAT, 1974) : ultrabasites et laves basiques dont on peut prouver l'appartenance à une série ophiolitique tholeitique. Au-dessus métagrewackes et amphibolites qui sont rattachées à une série calco-alcaline (CARPENTER et PEUCAT 1978).

#### 1.3 – Baie de Lannion

Mise en évidence d'un ensemble de volcanodétritique acide et de quartz keratophyres surmontés par des laves et des tuffites basiques. Le chimisme de ces formations est en cours d'étude (comm. orale CHANTRAINE. B.R.G.M., Nantes et 1976).
## 1.4 - Bretagne centrale

L'ensemble du Brioverien est actuellement entièrement repris conjointement par la SNPA et le BRGM dans le but de trouver d'éventuelles *minéralisations* liées à un volcano sédimentaire discret mais souvent présent. Résultats confidentiels.

## 1.5 - Vallée de la Loire

Sous la direction de P. CAVET, plusieurs cartes géologiques au 1/50 000è sont éditées : ANGERS (1975) ANCENIS (1978). Plusieurs épisodes volcano sédimentaires y sont décrits :

- le *volcano détritique* de la série des Mauges pourrait être anté Paléozoïque (discordant avec de l'Ordovicien inférieur et même du Cambrien moyen) ; il est affecté par le *métamorphisme* de la zone à biotite ;

- le volcano-détritique fin du flanc sud du synclinal d'Ancenis qui serait du même âge.

## 2 - Cambrien

### 2.1 - Le magmatisme du Trégor (550 M.A.) s'est manifesté par des intrusions plutoniques (granites) des filons (microgranites) et des rhyolites ignimbritiques. Toutes ces roches sont leucocrates, alcalines et siliceuses.

Le spectre des *Terres-Rares* est le même dans toutes les roches magmatiques mais les isotopes du *Strontium* sont différents dans les rhyolites (0,706) et les granites (0,709). B. AUVRAY propose une origine magmatique commune pour l'ensemble avec contamination pour le granite lors d'un arrêt plus ou moins prolongé dans la croûte.

Ce magmatisme *post-orogénique* est à paralleliser avec son homologue de Jersey et de Normandie orientale.

### 2.2 - Le volcanisme normand

Etude pétrographique : mise en évidence de 3 types principaux : *épiclastites, kératophyres* et nappes d'igninbrites *rhyolitiques*. Interprétation volcanologique, paléogéographique et structurale : *volcanisme aérien* sur les marges d'un vieux môle émergé, la Mancellia, selon une direction NNE-SSW - origine : *fusion crustale* (BOYER 1974). Les travaux de GIORDANO (1974), F. DORE, J. LE GALL (1976 et 1977), F. CHALOT PRAT (1976) ont précisé la position stratigraphique du volcanisme et la succession chronologique de plusieurs épisodes successifs. Voir les levés de cartes géologiques au 1/50.000è de La Ferté Macé ; Alençon, Coutances....

### 2.3 - Région de Cholet

L'étude du volcanisme rhyolitique est repris dans le cadre des levés de cartes géologiques au 1/50.000è par LE METOUR (BRGM) qui individualise deux ensembles volcaniques, celui à la base étant étroitement interstratifié avec des sédiments. Les *déformations* sont pour la 1ère fois étudiées. Des arguments nouveaux sont apportés à l'origine *comagmatique* des rhyolites, des microgranites et des gabbros.

## 3 - Ordovicien - Silurien

### 3.1 - Vendée littorale

Sous la direction de M. TERS les levés de cartes géologique au 1/50.000è et 80.000è permettent de préciser la géométrie des formations volcaniques et dans certains cas, leur appartenance à l'Ordovicien-Silurien au lieu du Briovérien.

### 3.2 - Volcanisme basique de Chantonnay

Mise en évidence d'un volcanisme *sous-marin* : basaltes spilitisés à pillow lavas, hyaloclastites et tufs basiques à La Meilleraie (BOYER 1976). Antérieurement un âge Briovérien lui était attribué. Age Ordovicien-Silurien (comm. orales BRILLANCEAU, WYNNS, BRGM). Ces laves sont des *tholeites* soumises à un épimetamorphisme léger.
### 3.3 – *Saint-Georges sur Loire*

Le complexe de spilite, laves acides, tufs et microgranites d'âge ordovicien supérieur à Silurien est réétudié sous la direction de J.J. CHAUVEL. Les termes acides sont beaucoup plus développés qu'on ne le pensait et seraient des rhyolites et des kératophyres indépendantes des spilites à affinité *tholéitiques* anormalement riches en Sr.

### 3.4 – *Erquy*

L'étude des spilites à pillow lavas et kératophyres d'Erquy d'âge ordovicien inférieur, est reprise par le biais de l'analyse des éléments en trace. Elles montrent le cogénétisme de toutes ces laves, et une affinité avec des tholeites de type hot spot (volcanisme intraplaques) (MARTINEAU et al., 1975).

## 4 – Devono-carbonifère

4.1 – Une thèse de doctorat d'Etat (SAGON, 1976) porte sur la partie *orientale du Bassin de Chateaulin*. Le volcanisme y est étudié *cartographiquement pétrographiquement* (diabases, rhyolites, spilites, kératophyres) et chimiquement (deux magmas différents l'un basique l'autre acide) ; un âge *dinantien* est proposé pour l'ensemble volcanique.

Des études en cours faites par le BRGM, à la suite de la découverte d'indices minéralisés en Cu à Porte aux Moines (AYE, 1978) ont, semble-t-il, entièrement remis en question l'âge du volcanisme : il serait interstratifié dans les schistes et quartzites de Landevellec à la limite inférieure du *Dévonien* ; de plus ce volcanisme serait beaucoup plus développé que prévu.

– A l'Ouest du bassin de Chateaulin (forêt de Beffou, région de Bolazec, baie de Langanion...) le volcanisme est essentiellement *basique* (gabbros, dolerites, métabasaltes) et *sous-marin*. Des minéralisations étudiées par le BRGM y sont aussi interstratifiées [Bodennec (BRILL 1975, comm. orales CHANTRAINE)]. Dans le Bassin de Morlaix le volcanisme se réduit à des tuffs et brèches spilito-keratophyriques qui seraient au moins pro parte d'âge *Strunien* (et non plus dinantien comme on le pensait précédemment).

### 4.2 – *Bassin de Laval*

Mise en évidence d'un volcanisme rhyolitique ignimbritique sodique d'âge Viséen [340 M.A. (BOYER 1974)]. Une étude régionale reprise par PLAINE (1976) précise la succession de 2 épisodes rhyolitiques principaux séparés par des projections en milieu lagunaire auxquels succèdent les venues kératophyriques. La *tectogenèse* est d'âge westphalien.

## B – MASSIF CENTRAL – PYRENEES – CORSE

### 1 – Montagne Noire – Albigeois – Rouergue

1.1 – Travaux entrepris par l'équipe de F. ELLENBERGER sur la *zone axiale de la montagne Noire*, identification de niveaux *volcano-sédimentaire* (tufs, cendres) probablement dacitiques ou andésitiques, en milieu confiné *euxinique*. Les travaux en cours tentent de préciser l'âge de la série et le métamorphisme (diopside-staurotide pro parte).

### 1.2 – Versant Nord de la Montagne Noire

Ce volcanisme est connu dans différentes unités tectoniques (Mendic Cenomes, Brusque, Fayet-Merdellou) où il présente des variations de nature et d'âge du SE vers le N.O : son âge irait de la base du Cambrien au Cambrien moyen. Il s'agit de rhyolites, tufs keratophyriques, spilites et volcano détritique très légèrement métamorphique (C. BOYER, 1974, F. BOYER, PRIAN, ALSAC comm. orales).

### 1.3 – Albigeois

Le volcanisme d'âge cambro-ordovicien probable, soumis à un métamorphisme epizonal se présente, à l'Est sous forme de laves acides *rhyodacitiques* dominantes qui pourraient passer
"porphyroïdes" du Rouergue, et à l'Ouest sous forme de *laves et tufs basiques* très développés. (comm. orales, CHIRON DONNEAU). Les volcanites basiques seraient des tholeites medio-océaniques émises lors d'une distension intra continentale. Les effets de la spilitisation sont en cours d'étude par F. MARINI (1978).

## 2. Limousin

Mise en évidence de *volcanites inconnues* jusqu'alors comme telles dans les formations métamorphiques du Bas Limousin : les microgranites de Genis sont des ignimbrites rhyolitiques, les grès de Thivier et ardoises d'Allasac des tufs feldspathiques (BOYER et GUILLOT 1973 et 1977)

— Un nouveau log est proposé à partir des travaux de cartographie entrepris par l'équipe d'Orléans (GUILLOT-AUTRAN). Le volcanisme y est étudié et situé dans la succession régionale (de bas en haut) :

groupe du Bas Limousin : leptynites en bancs dcm, à chimisme sodique interstratifiées dans des gneiss plagioclastiques. Au-dessus tufs rhyodacitiques plus ou moins remaniés. Puis tufs basaltiques et quelques laves acides et basiques. Ce volcanisme est *calco-alcalin ou tholétique* soumis à un métamorphisme épi à mésozonal, d'âge Cambrien moyen à supérieur. Il est séparé par une discordance cartographique du groupe de Genis où on connait, à la base, des métarhyolites ignimbritiques aériennes, potassiques et un ensemble basique au sommet (gabbros, dolerite, basaltes) appartenant au faciès schistes vert, et qui sont des tholeites

L'âge fin *Silurien* est donné par des conodontes et encrines (GUILLOT, thèse en rédaction - TREUIL et GUILLOT : Géochimie en cours).

— Les amphilobolites du Bas Limousin sont des métabasaltes et des tufs dans la mésozone, *tholeitiques*, dont l'étude est en cours par des chercheurs de Limoges (SANTALIER-FLOCH, 1978).

## 3. Pyrénées - Corse

### 3.1. Corse

— Volcanisme *silurien probable* dans la région de l'Argentella - Tour Margine. Il s'agit de volcanoclastites, albitophyres et grès à quartz rhyolitiques.

— Laves albitophyriques, faciès hypovolcaniques et volcanosédimentaires sodiques, anciennement *andésitiques*, d'âge Famenien - Toumaisien (comm. orale S. KRYLATOV, DURAND DELGA).

### 3.2. Pyrénées centrales.

— Région de Pierrefitte : rhyolites interstratifiées dans des quartzophyllades surmontrées par des calcaires renfermant des basaltes spilitiques à pillows soumis au métamorphisme dans le faciès schistes verts et *minéralisés en Zn* (Pb) (BAIS et POUIT 1976, POUIT 1976) – âge *ordovicien*.

— Région de Bentaillou - Bulard. Tufs et tuffites feldspathiques dans le faciès schiste vert à amphibolites ; *minéralisation en Zn* – âge *caradoc* probable.

### 3.3. Pyrénées - volcanisme dévono-dinantien

Région de Cauteret-Mouthoumet-Las Cabesses, vallée d'Arrens, etc... Matériaux essentiellement *volcanoclastiques*, intimement mêlés à des sédiments. Tufs, rhyolites et cinerites associés à des jaspes Frasnien, kératophyres et tufs keratophyriques.

Au Dinantien, tufs et coulées kératophyriques, en partie sous-marin, associés à des jaspes à radiolaires. *Minéralisations* en ZN Pb (POUIT, ALSAC 1978, comm. orale KRYLATOV).
### 4. Morvan – Roannais

Travaux en cours par l'équipe de C. GAGNY sur la formation des tufs anthracifères – pas d'informations autres que très ponctuelles.

### 5. Alpes

5.1. *Etude cartographiques et pétrographique des spilites du Trias* par l'équipe de VATIN PERIGNON, BUFFET, LASSERRE, LAVERGNE – Levés de la carte géologique au 1/50 000° de Saint-Bonnet. Etudes géochimiques : magma *tholétique* océanique à olivine. Cristallisation sous faible fo2, puis séparation par gravité de cumulats enrichis en Mg, Ni, Cr, enfin augmentation de PH2O qui entraine la cristallisation de homblende. La spilitisation est interprétée comme un phénomène précoce prenant le relais des processus magmatiques, et non comme une conséquence du métamorphisme alpin (BUFFET, 1977).

5.2. *L'analyse chimique* discriminante appliquée au cortège spilite-dolérite montre que certains éléments ne sont pas affectés par la spilitisation (Și, Ti), d'autres peu (Mg, Fé, Mn, Al), d'autre beaucoup (Ca, Na, K...). – Les éléments en traces sont aussi étudiés : ainsi l'enrichissement en Li serait un bon indicateur d'une spilitisation intense (VATIN-PERIGNON et SHAW, 1977).

5.3. *Des études sont menées* parallèlement, sur les phénomènes de propylitisation en domaine non métamorphique – dans un continent en distension comme le Massif Central : hydrothermalisme lié aux circulations dans la caldeira du *Cantal* (VATIN-PERIGNON et MILESI, 1976 – PREVOST, 1978) – dans un domaine océanique : hydrothermalisme lié aux bombements intracaldeira du Massif du *Piton des Neiges à la Réunion* (VATIN-PERIGNON et CHEVALLIER, 1978) – dans l'Arc insulaire de la *Mer Egée* sur l'Ile de Milos (VATIN-PERIGNON et BUFFET, 1978).

En ce qui concerne la propylitisation dans la caldeira du Massif du Cantal, on peut dire que :

– l'altération hydrothermale affecte à des degrés variables toutes les formations volcaniques de la zone centrale du Cantal ;

– *sur le plan minéralogique*, on constate :

. une grande diversité des minéraux d'altération (sidérite, calcite, dolomite, pyrite, smectite dioctaédrique, kaolinite, chlorite, épidote, quartz secondaire et "séricite"),

. de nombreuses associations entre ces minéraux d'altération,

. des évolutions spatiales pour les phyllites et les carbonates et sulfures de fer.

– *sur le plan chimique*, que :

. les latites se caractérisent par un lessivage important de K et en moins grande proportion de Fe, Ca et Na ; par un enrichissement en Al, Mg et Si,

. les trachandésites se caractérisent par un lessivage de Ca, Fe et Mg ; par un enrichissement en Al, Si et K,

. le schéma de l'altération peut être :

1. libération et léger lessivage de certains éléments tels : Ca et Fe migration de Mg et K

2. phase fluide riche en CO2 favorisant la mise en solution de Si et Al et piégeant sur place une partie de Ca et Fe

3. phase fluide enrichie en S= détruisant localement le complexe avec CO2.

– *sur le comportement des éléments en trace*, on constate que :

les latites sont enrichies en tous les éléments (Mo, Zn, Ba, Co, F) alors que le cuivre ne semble enrichi que localement
les trachyandésites sont légèrement appauvris en tous les éléments en trace à l'exception du baryum

pour certains éléments en trace, les enrichissements les plus nets dans toutes les laves se produisent à proximité du massif gabbroïque ou dans les zones *très* altérées.

L'hydrothermalisation qui est caractérisée, appartient à celle du domaine propylitique bien que de nombreux minéraux suggèrent un début d'altération argilique. L'altération semble donc être intermédiaire entre ces deux domaines.

# 6. Maures - Corse

## 6.1. Maures

Equipe BOUCARUT, SEYLER, CREVOLA. Il s'agit d'un socle métamorphisme dans lequel les recherches en cours permettent d'identifier du volcanisme – Métamorphisme *moyenne Pression* augmentant d'Ouest en Est – Paleogéographie continentale avec hauts fonds et bassins. Age ordovicien ou silurien possible – La succession est de bas en haut : filons de dolerites – ortholeptynites – amphibolites et leptynites. Un premier épisode correspond à des métarhyolites alcalines potassiques – un deuxième à un volcanisme *basaltique alcalin* associé à un *volcanisme tholeitique transitionnel* – Une troisième phase à des intrusions de dolérites et de rhyolites potassiques (SEVLER M. BOUCARUT (1978).

## 6.2. Corse

Etudes récentes sur le volcanisme permien d'Asco Cinto par ORSINI VELLUTINI. Sans informations précises.

# 7. Hors-France

## 7.1. Sud de l'Espagne.

Province pyriteuse sud Ibérique. Etude pétrographique et métallogénique entreprise par P. ROUTHIER et son équipe, avec C. BOYER pour la pétrographie, Résultats : Bull. BRGM 1978 et thèse M. LECOLLE (1977). Du point de vue volcanologique mise en évidence de basalte-andésite-dacite-rhyolite-grande extension des *ignimbrites*. Arguments pour une *paléogéographie aérienne*, en bordure d'un continent limité par une mer peu profonde – Géochimie montre l'appartenance à un *magmatisme calco-alcalin*.

D'autres travaux sont menés par BERNARD et SOLER sur les mêmes problèmes. Les résultats sont contradictoires mais ne sont pas en notre possession.

## 7.2. Volcanisme précambrien supérieur de l'Anti-Atlas marocain.

L'équipe de C. BOYER (M. LEBLANC, F. BOYER, CHABANE, BOUKARI, GYSSELS, PAILLE) étudie ce volcanisme et ses relations avec les *mineralisations en cuivre* associées.

Mise en évidence d'appareils volcaniques variés : protusions, appareils hypovolcaniques circulaires, dômes, systèmes filoniens (BOYER, 1977). Etudes pétrographiques en cours (analyses à la microsonde des cpx et amphiboles. Etudes du métamorphisme...). La géochimie des termes basiques montre qu'il s'agit d'une série calco-alcaline (BOYER et al. 1978).

# CONCLUSIONS

Les travaux abondants en cours sur l'ensemble du Paléovolcanisme peuvent se regrouper en 3 thèmes principaux :

1. Des études régionales, précisant la cartographie des ensembles volcaniques, leur position stratigraphique, leur âge, leur pétrographie (ex : Normandie-Vendée-)

2. Des études géochimiques fines essayant de retrouver la nature du magma originel
et ses caractères dans l'optique tectonique globale (ex : Erquy-Audière-vallée de la Loire-Albigéois, Alpes...) ou essayant de faire la part du rôle de la "spilitisation".

3 - Des études à but métallogéniques, cherchant des métallotectes et une typologie des concentrations minérales dans le volcanisme (Bassin de Chateaulin, Pyrénées, Espagne, Maroc...)

BIBLIOGRAPHIE

AUVRAY B. (1975). - *Pétrologie* I, 2, p. 125-138.

AUVRAY B., MAILLET P. (1977). - *BSGF*, 7, XIX, n° 5, p. 953-957.

BOIS J.P., POUIT G. (1976). - *Bull. BRGM*, 2, 6, p. 543-568.

BOYER C. (1974). - Thèse doctorat, Paris, 480 p.

BOYER C. (1976). - *CRAS*, 282, p. 973-975.

BOYER C., LEBLANC M. (1977). - *CRAS*, 287, p. 427-430.

BOYER C., GUILLOT P.L. (1973). - *Bull. BRGM*, 1, 4, p. 215-255.

BRILL H. (1975). - Thèse 3ᵉ cycle, Paris VI.

CARPENTER M.S., PIVETTE B., PEUCAT J.J. (1976). - *CRAS*, 282, N° 3, p. 259-261.

CHALOT PRAT F. (1976). - Thèse 3ᵉ cycle, Caen, 104 p.

GIORDANO R. (1974). - Thèse 3ᵉ cycle Caen, 74 p.

GUILLOT P.L., BOYER C, TEGUYERM. (1977). - *Bull. BRGM*, 1, 3, p. 184-207.

LECOLLE M. (1977). - Thèse doctorat d'Etat.

LE GALL J. et al (1975). - *BSGF* (7), XVII, p. 1101-1109.

MAILLET P. (1977). - Thèse 3ᵉ cycle Rennes, 134 p.

PEUCAT J.J. (1974). - *CRAS*, 278, p. 1809-1812.

PLAINE J. (1977). - Thèse 3ᵉ cycle Rennes.

POUIT G (1976). *Mem. hors Serv. Soc. geol. Fr.*, 7, p. 115-126.

PREVOST M.- Ch. (1978). - Thèse 3ᵉ cycle, Paris, 252 p.

ROUTHIER P. et al. (1978). - *Mém. BRGM* n° 94

SAGON J.P. (1976). - Thèse doct. Etat, Paris VI, 671 p.ï

SANTALIER D., FLOC'H J.P. (1978). - *Bull. BRGM*, 1, 2, p. 125-144

VATIN PERIGNON N. (1977). - *Géoch. cosmochim. acta*, 41, p. 1601-1607.

VIDAL Ph. (1976). - Thèse Etat, Rennes, 142 p.
# VII – PALEOMAGNETISME

### Alexandre ROCHE

Institut de Physique du Globe, 67000 STRASBOURG

Malgré l'existence de travaux de qualité sur les roches sédimentaires et les roches méta-morphiques, les roches volcaniques sont l'objet de la grande majorité des recherches paléomagnétiques. Quelle que soit leur origine, elles ont en commun un caractère d'une importance capitale : l'existence d'une aimantation thermorémanente, témoin fidèle du champ magnétique régnant à l'instant du refroidissement au-dessous du point de Curie des minéraux aux roches volcaniques continentales ; il faut d'ailleurs adjoindre les roches à caractère basaltique de l'écorce océanique.

Au cours des quatre années 1975 à 1978, les travaux des chercheurs français ont été nombreux dans des domaines variés :

## 1 – MECANISME D'AIMANTATION DES ROCHES

Au Laboratoire de Géomagnétisme du Parc Saint-Maur B. SMITH a étudié les modalités d'acquisition de l'ATR ; L. DALY a poursuivi ses recherches sur l'anisotropie magnétique ; M. PREVOT sur les laves du Velay, C. PLESSARD et M. PREVOT sur les basaltes océaniques prélevés lors des campagnes de sondages profonds, ont apporté de nouveaux et importants résultats sur la viscosité magnétique des roches volcaniques (viscosité étudiée d'ailleurs par D. BIQUEAND sur les roches sédimentaires).

A l'I.P.G. de Paris, J.P. POZZI a poursuivi ses recherches en Piézo-magnétisme et les a appliquées à l'étude des mécanismes éruptifs intervenus lors de la récente période d'activité du volcan de la Soufrière.

Au Laboratoire de Paléomagnétisme de Strasbourg, J.P. LAUER a effectué des études sur l'aimantation de vibration acquise par les roches volcaniques lors des opérations de sciage et de forage des échantillons. J.P. LAUER, J.B. EDEL, S. GANÇARSKI ont effectué une étude étendue des propriétés magnétiques des roches du socle dans les Vosges du Nord ; certaines de ces roches correspondent à des intrusions basiques : diorites, dolérites.

## 2 – APPLICATION DU PALEOMAGNETISME A LA CONNAISSANCE DE LA CHRONOLOGIE DES APPAREILS VOLCANIQUES ET DE LEUR ARCHITECTURE

Nous pouvons citer tout d'abord le très important travail effectué par M. PREVOT sur les édifices volcaniques du Velay (Devès, Mézenc). Une stratigraphie paléomagnétique des formations a été proposée, tenant compte des cycles d'activité et des observations de l'aimantation de très nombreux échantillons.

Les laves et tufs du Cantal et du Mont Dore ont fait l'objet d'études à Strasbourg respectivement par L.A. TAMAYO et M. DELUZARCHE.
B. HENRY (Paris) a étudié l'aimantation de roches appartenant au Dôme de Barrot, de laves spilitiques dans la zone à l'Ouest du Pelvoux, de roches volcaniques de la vallée du Guil.

J.P. LAUER (Strasbourg) a effectué d'abord des études sur les ophiolites de Chypre, puis a entrepris une vaste campagne de recherches sur les nappes ophiolitiques de Turquie, cherchant à préciser les déplacements des nappes et le lieu d'origine des ophiolites.

B. SICHLER (Brest, Laboratoire du C.O.B.) et N. BONHOMMET (Laboratoire de Géo- physique interne de Rennes) ont effectué des campagnes en Territoire Afar. Les études en cours sur les séries d'échantillons récoltés visent à mieux connaître les phénomènes inter- venus dans ces régions quant à la mise en place et à l'évolution des laves.

On doit signaler également une étude importante de N. BONHOMMET, en collabo- ration avec M.J. AITKEN et J. HUXTABLE sur la datation par thermoluminescence de sédi- ments cuits par des coulées de lave de la chaîne des Puys, coulées étudiées par ailleurs en Paléomagnétisme.

### 3 – APPLICATION DU PALEOMAGNETISME AUX DETERMINATIONS DE DERIVES CONTINENTALES

A Strasbourg, les recherches commencées antérieurement ont été amplifiées au cours des 4 dernières années. Elles concernent essentiellement le Domaine méditerranéen (au sens large du terme). Elles ont été appuyées par des datations foumies par la Section de Radio- chronologie du Laboratoire (R. MONTIGNY, R. THUIZAT).

Au Maroc les travaux effectués par M. WESTPHAL et collaborateurs sur de très nom- breuses formations dont les âges s'échelonnent du Trias au Quaternaire ont permis de for- muler diverses conclusions sur les mouvements de l'Afrique relativement au continent nord- américain et sur une éventuelle rotation du Maroc par rapport à l'Afrique.

Dans la péninsule ibérique des travaux ont été effectués sur le grand filon doléritique de l'Alentejo et aussi sur des formations du Permo-Trias des Pyrénées dans le but de préciser le mouvement de rotation relative de la péninsule par rapport à l'Europe stable.

L'étude des formations volcaniques de Corse et de Sardaigne a été poursuivie (J.B. EDEL, H. BELLON, J. ORSINI, P. VELLUTINI, M. WESTPHAL). Une forte rotation relative de la Sardaigne au Miocène a été mise en évidence.

De même, différentes recherches ont concerné les Alpes Occidentales aussi bien au Labo- ratoire de Strasbourg qu'à celui du Parc Saint-Maur. Les résultats ont permis de lancer diverses hypothèses sur les déplacements des blocs en Méditerranée Occidentale (M. WESTPHAL, J.J. SCHOTT).

En Turquie les recherches de J.P. LAUER se sont étendues aux formations volcaniques liées au socle de manière à préciser les dérives de l'Ecorce.

En Iran on doit noter les recherches effectuées sur des formations volcanique de la zone nord et de la zone centrale par M. PREVOT, M. BINA, A. MOTAMID, J. BUCUR (Labora- toire de Saint-Maur). Elles montrent l'existence d'une importante évolution post-écène de l'Iran central.

De même, les recherches de M. WESTPHAL (Laboratoire de Strasbourg) et J. CONRAD (Université de Rouen), dans le ZAGROS et le LOUT, mettent en évidence de larges rotations au Tertiaire.

A la suite des campagnes qu'il avait exécutées antérieurement en Mauritanie et dans l'Anti Atlas marocain, B. SICHLER (C.O.B., Brest) a utilisé les résultats obtenus sur les filons de dolérites pour des déterminations de paléolatitudes et paléoorientations du bloc africain.
N. BONHOMMET (Université de Rennes) a entrepris en collaboration avec R. Van der Voo des études sur des formations paléozoïques du Massif Armoricain (Bretagne du Nord, Pénin-sule de Crozon) dans le but d'établir des comparaisons avec le bloc ibérique et l'Afrique.

N. BONHOMMET a par ailleurs effectué, en collaboration avec R. BROUSSE et A. PAN-TALONI, une étude sur les basaltes pliocènes des Gambier.

## 4 – ETUDES CONCERNANT LES FONDS OCEANIQUES

Des recherches très importantes relatives aux basaltes de l'Ecorce Océanique ont été effectuées au Laboratoire du Parc Saint-Maur où l'on a étudié en particulier des échantillons en provenance de la dorsale médio-atlantique : opérations F.A.M.O.U.S., I.P.O.D., D.S.D.P. (M. PREVOT, A. LECAILLE, B. SMITH, D.J. DUNLOP).

L'inclinaison magnétique moyenne correspond bien à celle du champ dipôle dans la zone F.A.M.O.U.S. Les caractéristiques magnétiques moyennes des basaltes jeunes diffèrent nettement de celles de la croûte plus ancienne.

## BIBLIOGRAPHIE

* BELLON H., COULON C., EDEL J.B. (1977). — Le déplacement de la Sardaigne — synthèse des données géochronologiques, magmatiques et paléomagnétiques. *Bull. Soc. Géol. Fr. 19* (4), p. 825-831.

* BERTRAND H. et WESTPHAL M. (1977). — Comparaisons géologiques et paléomagnétiques des tholéites du Maroc et de la côte orientale de l'Amérique du Nord : Implications pour l'ouverture de l'Atlantique. *Bull. Soc. Géol. Fr. 19* (3), p. 513-520.

* BOSSERT A. (1976). — Paléomagnétisme au Maroc : Les résultats du Mézoïque et leurs implications — hypothèses nouvelles. *Thèse de Docteur-Ingénieur*, I.P.G. Strasbourg, 212 p.

* BOSSERT A., BARDON C., HAMZEH R. et WESTPHAL M. (1977). — Paléomagnétisme des formations volcaniques du crétic inférieur dans l'Atlas de Beni Mellal. *Notes et Mém. Serv. Carte Géol. Maroc.*, 39, n° 272 : 7-26.

* CONRAD J. et WESTPHAL M. (1975). — Paleomagnetic results from the Carboniferous and Jurassic of the Saharan platform. in Campbell K.S.W. (Editeur), *Third Gondwana Symposium*, Canberra, pp. 9-13.

* DALY L. et POZZI J.P. (1976). — Résultats paléomagnétiques du Permien inférieur et du Trias marocain ; comparaison avec les données africaines et sud-américaines. *Earth Planet. Sci. Lett.*, 29, 71-80.

* DALY L. et POZZI J.P. (1977). — Détermination d'un nouveau pôle paléomagnétique africain sur des formations cambriennes du Maroc. *Earth Planet. Sci. Lett.*, 34, 264-272.

* DALY L., LEBLANC M. et POZZI J.P. (1977). — Mise en évidence de plusieurs phases d'aimantation et d'un nouveau pôle paléomagnétique cambrien dans les formations de Bou Azzer El Graara (Anti-Atlas, Maroc). *C.R. Acad. Sci. 284* D, 271-274.

* EDEL J.B. et LÖRTSCHER A. (1977). — Paléomagnétisme du volcanisme tertiaire de Sardaigne. Nouveaux résultats et synthèse. *Bull. Soc. Géol. Fr. 19* (4), p. 815-824.

* HENRY B. (1975). — Sur l'aimantation des roches permiennes de la vallée du Guil (Hautes-Alpes). *C.R. Somm. Soc. Géol. de France*.

* HENRY B. (1977). — Sur les propriétés magnétiques des laves spilitiques peu déformées de la bordure ouest du Pelvoux. *C.R. Soc. Phys. Hist. Nat. Genève*.

* HUXTABLE J., AITKEN M.J., BONHOMMET N. (1978). — Thermoluninescence dating of sediments baked by lava flows of the Chaine des Puys. *Nature*, Vol. 275, p. 207-209.

* JONQUET H., GIROD M. et WESTPHAL M. (1975). — Le mode de mise en place des brèches basanitiques de la région du Puy-en-Velay ; éléments de réponse par le paléomagnétisme. *C.R. Acad. Sc.*, 280, Série D, pp. 2309-2312.

* KIEFFER G. et TANGUY J.C. (1976). — Présence de tholéites prophyriques à la base de l'Etna Primordial : leur importance magmatologique, volcanologique et morphostructurale. *C.R. Ac. Sci.*, 283 D, 1703-1706.

* LAUER J.P. (1975). — Contribution à l'étude de l'influence du métamorphisme thermique sur les propriétés magnétiques des roches. Exemples pris dans les Vosges cristallines du Nord. *Thèse de Docteur-Ingénieur*, I.P.G. Strasbourg, 220 p.

* LAUER J.P. (1978). — Création d'aimantations rémanentes de sciage et de forage au cours de la préparation d'échantillons de roches destinés à une étude paléomagnétique. *C.R. Acad. Sc.*, 287 : 1-4.
MICHARD A., WESTPHAL M., BOSSERT A. et HAMZEH R. (1975). — Tectonique de blocs dans le socle atlaso-mésétien du Maroc ; une nouvelle interprétation des données géologiques et paléomagnétiques. *Earth and Planet. Sc. Lett.*, **24**, pp. 363-368.

MOREL P. (1978). – Etude paléomagnétique d’une intrusion dioritique panafricaine dans l’Adrar des Iforas (Mali). Présentation de reconstitutions paléo-continentales pour le Paléozoïque inférieur et le Protérozoïque. *Thèse de 3ème cycle*, option tectonophysique, Montpellier.

POZZI J.P. (1975). — Magnetic properties of oceanic basalts. Effects of pression and consequences for the interpretation of anomalies. *E.P.S.L.* **26**, 337-344.

POZZI J.P. (1975). — Effects of stresses on magnetic properties of volcanic rocks. *Phys. Earth Planet. Int.*, **14**, 77-85.

POZZI J.P. (1978). — Magnetic observations made on Soufrière volcano during 1976-1977 crisis. *J. of volcan. and Geo-thermal Res.* **78**.

PREVOT M. (1975). — Magnétisme et minéralogie magnétique de roches néogènes et quaternaires. Contribution au paléomagnétisme et à la géologie du Velay. *Thèse Doc. d'Etat, Univ. P. et M. Curie, Paris*.

PREVOT M. et GROMME S. (1975). — Intensity of magnetization of subaerial and submarine basalts and its possible change with time. *Geophysical Journal Roy. Astr. Soc.*, **40**, 207-224.

PREVOT M. (1976). — Large intensities changes of the non-dipole field during a polarity transition. *Phys. Earth Planet. Int.*, **13**, 342-345.

PREVOT M., LECAILLE A., FRANCHETEAU J., HEKINIAN R. (1976). — Magnetic inclination of basaltic lavas from the Mid-Atlantic Ridge. *Nature*, **259**, 649-653.

PREVOT M., BINA M. et MOTAMED A. (1977). — Paleomagnetic evidence for a large post eocene rotation of Central Elbroux (Iran). *Geology*.

SMITH B. et PREVOT M. (1977). — Variations of the magnetic properties in a basaltic dyke with concentric cooling zones. *Phys. Earth. Planet. Int.*, **14**, 120-136.

TANGUY J.C. (1975). — Intensity of the geomagnetic fields from recent italian lavas using a new paleointensity method. *E.P.S.L.*, **27**, 314-320.

TANGUY J.C. et KIEFFER G. (1977). — The 1974 eruption of Mount Etna. *Bull. Volcanol*, **40**, 4, 239-252.

TAMAYO BALLON L. (1975). — Etude paléomagnétique de formations volcaniques miocènes et pliocènes du Cantal (France). *Thèse de Doctorat d'Université*, Strasbourg.

WESTPHAL M. (1976). — Contribution du Paléomagnétisme à l'étude des déplacements continentaux autour de la Méditer-ranée Occidentale. *Thèse de Doctorat d'Etat*, I.P.G. Strasbourg, 304 p.

WESTPHAL M., ORSINI J., VELLUTINI P. (1976). — Le microcontinent corso-sarde, sa position initiale : données paléo-magnétiques et raccords géologiques. *Tectonophysics*, **30**, pp. 141-257.

WESTPHAL M. (1977). — Paleomagnétisme des formations pémiennes de Corse. Comparaisons avec la Sardaigne et l'Estérel. *Bull. Soc. Géol. Fr.*, **18** : 1209-1215.

WESTPHAL M., EDEL J.B. et SCHOTT J.J. (1978). — Essai de synthèse des données paléomagnétiques et de la tectonique des plaques en Méditerranée Occidentale. *C.R. Somm. Soc. Géol. France*, **20** (1), p. 12-15.
# VIII - GEOTHERMIE

Jacques VARET

Département Géothermie, B.R.G.M., 45100 ORLEANS

Plusieurs programmes de recherche, nationaux ou européens, ont supporté les recherches dans le domaine de la Géothermie. Par ailleurs, un certain nombre d'organismes – universités, Bureau de Recherches Géologiques et Minières, mènent des recherches dans ce domaine sur fonds propres.

Le programme d'Action Thématique Programmée de l'Institut National d'Astronomie et de Géophysique (C.N.R.S.) a porté au cours de la période essentiellement sur la collecte de données nouvelles sur le flux de chaleur en France. Plusieurs dizaines de mesures nouvelles ont été réalisées, dans plusieurs cas au moyen de forages spécialement réalisés à cet effet.

Le programme de la D.G.R.S.T. (Délégation Générale à la Recherche Scientifique et Technique) visait à supporter des recherches dans le domaine de la gestion et de l'exploitation de doublets hydrothermiques. Des modèles de calcul ont ainsi été développés permettant d'optimiser la gestion d'aquifères géothermiques, et l'utilisation combinée de ces aquifères en production et en stockage de chaleur.

Les programmes géothermiques de la Communauté Européenne visent, d'une part, le développement de programmes de recherche et de synthèse de données et d'autre part, d'opérations de démonstration.

Les données de température mesurées dans les forages existants, de nouvelles données hydrogéochimiques, la mise au point de nouvelles méthodes de prospection géophysique, ont ainsi été financées par la C.E.E. Les travaux de synthèse sur les aquifères profonds des grands bassins sédimentaires français (Bassin Parisien, Bassin Aquitain, Alsace) ont été poursuivis. Une opération de démonstration a été financée à Strasbourg.

La Délégation aux Energies Nouvelles a supporté un programme de mise au point de microcentrale à fluide binaire fonctionnant sur source géothermale, en cours d'installation à Chaudes Aigues (Cantal).

Le Ministère de l'Industrie intervient pour sa part dans les opérations géothermiques de chauffage par une méthode incitative de couverture du risque géologique (financement du coût du forage en cas d'échec).

Dans le domaine de la sismologie, M. HIRN de l'Institut de Physique du Globe, a développé des méthodes de détection de chambre magmatique par réflexion d'ondes sismiques sur le manteau. De telles méthodes ont été utilisées aux Açores et dans le Massif Central Français.

En géophysique, diverses méthodes de prospection ont été mise au point :

- au C.N.R.S. Garchy (M. MONIER, M. DUPIS);

- au B.R.G.M. (M. HORN, M. MUNCK, M. GERARD);

- et à l'Université de Montpellier (M. VASSEUR).

dans le domaine de la magnétotellurique, du bruit sismique, de la gravimétrie, de l'électrique et de l'aéromagnétisme. Elles ont été testées sur divers sites géothermiques, en Alsace (Électrique, magnétotellurique) dans le Massif Central et aux Antilles.
Les principales sources thermales françaises ont été analysées, et diverses méthodes géochimiques ont été mises au point et utilisées par plusieurs laboratoires :

— M. MICHARD à l'Université de PARIS VII,

— M. TARDY à l'Université de Strasbourg,

— MM. LELEU et LOPOUKHINE au B.R.G.M.,

en particulier dans le Massif Central Français, les Antilles et les Pyrénées.

En géologie, outre les travaux de synthèse sur les aquifères géothermiques sédimen-
taires menés au B.R.G.M., des travaux ont été menés sur les principaux ensembles volca-
niques du Massif Central Français, des Antilles et de la Réunion. L'effort a porté sur la géo-
chronologie (M. BAUBRON, B.R.G.M. Orléans), (M. CANTAGREL, Université de Clermont
Ferrand), et (M. BELLON, Université de Paris Sud), l'étude structurale, pétrologie et géo-
chimique.

Les efforts ont particulièrement portés sur les ensembles suivants :

— Le Massif du Mont Dore par le B.R.G.M. (M. VARET) en association avec plusieurs partenaires, où une vaste coldera a été mise en évidence, tandis que l'âge très jeune (N 200.000 ans) des manifestations terminales était confirmé.

— Le Sud-Est du Massif Central, où un vaste programme d'analyse géochimique et de géologie structurale a été entrepris par le B.R.G.M.

— Le Volcan du Lac Pavin, cratère d'explosion d'âge très récent étudié par M. VINCENT.

— Les Antilles (Guadeloupe et Martinique) où les programmes du B.R.G.M. et de l'EU-
RAFREP se poursuivent.

— La Réunion, où un vaste programme de prospection géothermique a été entrepris
par le B.R.G.M.

BIBLIOGRAPHIE

Rapports B.R.G.M. 1976 — 1977 — 1978

1976

BAUDOUIN C., MAGET Ph. ET CLOT A. — Etude de faisabilité des forages géothermiques à Fontainebleau.

BAUDOUIN C., MAGET Ph. ET HERAULT J.P. — Utilisation de la géothermie dans les villes nouvelles de Marne-la-Vallée, Evry, Melun-Sénart.

CLOT A. et MAGET Ph. — Chauffage géothermique de la ZAC des Courtilleraies à Mée-sur-Seine (Seine-et-Marne).

FABRIS H. et LOPOUKHINE M. — Essais et mesures destinés à l'évaluation du potentiel des puits géothermiques.

FABRIS H. — Asal 1 : campagne T.F.A.I. — rapport provisoire de fin de sondage ; rapport provisoire de test.

GABLE R., HOUSSE M., MAGET Ph., ROJAS J.R. — Potentiel géothermique du Bassin Parisien.

GABLE R., BAUDOUIN C. et RICOUR J. — Etude des possibilités géothermiques des Grès du Trias inférieur dans le départe-
ment de la Meuse.

GRINGARTEN A.C. et AUZET J.P. — Interprétation de pompages d'essai dans un massif calcaire fissuré. Etude de la nappe karstique du Lez (Hérault) — Note n° 1 : Pompages d'essai réalisés au cours de la période juin-décembre 1974.

GRINGARTEN A.C., FABRIS H., ROCHE J. et VANDENBEUSCH M. — Interprétation des pompages d'essai effectués sur le forage géothermique GBL-A (Blagnac 31).

LOPOUKHINE M. — Etude géochimique du projet géothermique de CERRO PANDO (province de Chiriqui — Panama).

MAGET Ph. — Ressources géothermiques en France 1975-1976.

ROJAS J.R., GABLE R., FABRIS H. — Potentiel géothermique du Bassin Parisien.

STIELTJES L. — Reconnaissance géothermique préliminaire en République Démocratique et Populaire du Yemen.
Expansion de la géothermie en Amérique du Nord (Canada — U.S.A.). Bilan des secteurs publics et privés, développement des méthodes de prospection.

1977

BAUDOUIN C. — Calcul de la température en tête de puits — influence de l'isolation des casings.
BAUDOUIN C. — Etude des dossiers techniques des forages profonds de la région Melun, Fontainebleau, Provins.

BAUDOUIN C., LANDEL H. et DEREC F. — Mise au point du récapitulatif technique de fin de sondage avec sortie automatique sur ordinateur.

BAUDOUIN Ch. — Transmission de chaleur dans un forage

BAUDOIN Ch. — Calcul de la température en tete d'un forage géothermique. Influence de l'isolation des tubages au puits de production.

BAUDOIN C., CLOT A., LOPOUKHINE M. — Mesures de température et de corrosion dans les puits géothermiques de Melun.

GABLE R. — Ebauche d'une carte du flux géothermique de la France.

GABLER. — Etude de la vitesse de propagation du son et de la conductibilité thermique sur des échantillons de roches — corrélations.

MAGET Ph. — Evaluation du potentiel géothermique du Bassin Aquitain (en cours).

MAGET Ph., BAUDOIN Ch., CLOT A. — Possibilités d'utilisation de la géothermie dans l'habitat existant de l'Est Parisien.

GRINGARTEN A., SAUTY J.P., LANDEL P.A. — Rapport Utilisation du programme plotdata.

STIELTJES L. — Evaluation du potentiel géothermique du massif central.

STIELTJES L., et BAUBRON J.C. — Age du volcanisme lié à l'ouverture du rift océanique d'Asal (T.F.A.I.). Méthode K/Ar.

VARET J. — Etude du potentiel et développement des ressources géothermiques de l'Ile de la Réunion.

1978

CLOT A., GRINGARTEN A.C. — Calcul de la distance entre les puits de production et de réinjection d'un doublet géothermique, des pressions et des puissances de pompage nécessaires aux puits de production et d'injection à l'aide de la calculatrice programmable TEXAS INSTRUMENTS TI 59.

CLOT A., LEJEUNE J.M. et MAGET Ph. — Possibilités d'utilisation de la Géothermie pour la ZAC de Cergy-Puiseux à Cergy-Pontoise.

CLOT A., BAUDOUIN Ch., ROJAS J. — Etude de faisabilité de forages géothermiques à Coulommiers

FABRIS H. — Forage LE MEE 1 ; Forage LE MEE 2.

FABRIS H. — Etude des possibilités de stockage d'eau chaude en aquifère
Description des expériences de stockage thermique réalisées en 1977 sur le site de Bonnaud (Jura).

FABRIS H. — Etude expérimentale sur le site de Bonnaud (1 et 2).

FABRIS H. — Résultats des essais de production réalisés sur un doublet Géothermique expérimental implanté sur la concesion pétrolière de Coulommiers — Vaucourtois.

GABLE R. — Utilisation et traitement des mesures de température d'origine pétrolière pour la détermination du gradient de ses variations.

GABLE R., L. BERTRAND. — Mise au point d'une sonde de précision pour la mesure des températures dans les forages.

GABLE R. — Acquisition et rassemblement de données géothermiques nouvelles en France.

GRINCARTEN A.C. — Well testing analysis in flashing geothermal wells.

GRINGARTEN A.C., LANDEL P.A., MENJOZ A. et SAUTY J.P. — Simulation des transferts thermiques dans le sous-sol. Description et mode d'emploi du programme STENDHAL.

GRINGARTEN A.C. — Durée de vie et chaleur récupérables dans les aquifères géothermiques utilisés pour le chauffage urbain. Well testing in two-phase geothermal wells.

GRINGARTEN A.C., LANDEL P.A., MENJOZ A. et SAUTY J.P. — Simulation par différences finies des échanges thermiques dans le sous-sol (couche aquifère et éponte). Description et mode d'emploi du programme ESTHER (Etude d'un stockage thermique en Ecoleurement Radial).

LANDEL P.A. — Simulation des transferts thermiques dans le sous-sol.
Description et mode d'emploi du programme CONVOL.

LEPRETRE, ROJAS J. — Mémorisation et études statistiques de rapports techniques de fin de sondage du Bassin de Paris. Exemple d'application.

LOPOUKHINE M. — Etude des problèmes de production et de corrosion posés par l'exploitation géothermique de Melun.

LOPOUKHINE M. — Etude d'implantation d'une micro-centrale géothermique pilote en France.

LOPOUKHINE M. (avec la collaboration de M. SOFFRETES). — Etude d'implantation en France d'une microcentrale électrique chaudes aiguës.

LOPOUKHINE M., STIELTJES L. — Evaluation du potentiel géothermique de l'Ile de la Réunion.

MAGET Ph. — Potentiel géothermique du Bassin Aquitain.

MAGET Ph., BAUDOUIN C. — Possibilités d'utilisation de la géothermie dans l'habitat existant de l'Est Parisien (2ᵉ partie).

SAUTY J.P. — Rapport de synthèse de l'étude expérimentale d'un doublet hydrothermique.

VARET Jacques. — Conférence publique, Nancy : La Géothermie ; Les Energies Nouvelles.
VARET Jacques. - Aspects légaux de l'exploitation de l'énergie en France.

VARET J. - High energy geothermal energy : scientific background and exploration technics. (Conférence en Chine). La géothermie à l'étranger.

VARET Jacques. - Compte rendu de mission A.C.T.I.M. Géothermie en Chine.

VARET J., CLOT A. - Interventions du BRGM en géothermie - coordination avec les Services Géologiques Régionaux - objectifs.

## Publications dans des revues :

BARBERI F. et VARET J. - La chaîne volcanique de l'Erta Ale. Carte et légende. Ed. C.N.R.S., 1976.

BARBERI F., VARET J. (1977). - The Afar Rift Junction. Rift symposium, OSLO.

CLOT A. (1977). - La géothermie basse énergie ou l'utilisation des eaux chaudes souterraines en France. La Recherche.

CLOT A. - La géothermie et les serres. Publication 77 dans *B.T.I*.

CLOT A. & VARET J. - La Géothermie Où, Quand, Comment ? Publication Avril 77 dans *Techniques de l'Energie*

DEMANGE J. et FAURE (1976). - Etude géologique et structurale des atolls de la partie sud des Tuamotu. Rapport C.E.A.

DEMANGE J. (1976). - Géologie de la partie nord de l'île de Vaté (étude géothermique). International congress of geothermal energy and mineral water. Athens. Carte à 1.50000°.

GRINGARTEN A.C., LANDEL P.A. et PEAUDECERF P. (1976). - Pollution thermique des nappes par réinjection d'eau des circuits de climatisation. Société Hydrotechnique de France, XIV<sup>èmes</sup> Journées de l'Hydraulique, Paris. Question IV, rapport 3.

STIELTJES L., JORON J.L., TREUIL M. et VARET J. (1976). - Le rift d'Asal, segment de dorsale émergée : discussion pétrologique et géochimique. *Bull. Soc. Géol. de France*, n° spécial.

STIELTJES L. et GRINGARTEN A.C. (1976). - Study of a geothermal field in the Asal active volcanic rift zone (T.F.A.I. - Afar Depression - East Africa).

STIELTJES L., HARRISON C.G.A. et BONATTI E. (1976). - Faulting within the median valley. *Tectonophysics*.

STIELTJES L. (1977). - Carte géologique du rift d'Asal (T.F.A.I., Afar Central). 1/50 000e.

VARET J. et BARBERI F. (1976). - Volcanisme of Afar : small plate tectonics implication. *Bull. Géol. Soc. Amer.*.

VARET J. (1976). - Carte géologique de l'Afar central et méridional. Ed. C.N.R.S.

VARET J., LEPINE J.C., RICHARD O., RUEGG J.C. et TREUIL M. (1976). - Mise en évidence d'une zone de faille transformante reliant la vallée axiale de la dorsale de Tadjoura à celle du Ghoublet - Asal (T.F.A.I.). C.R. Acad. Sc. D, 283, 9-12.

VARET J. (1976). - Création de nouvelles croûtes en domaine subaérien : exemple de l'Afar. *Bull. Soc. Geol. Fr.*, n° 4.

VARET J. et BARBERI F. (1976). - Tracé des frontières de plaques en Afar : discussion à partir des données volcaniques.

VARET J. et METRICH N. (1977). - Ash layers intercalated in the Sediments of Holes 407 and 408 Leg 49 IPOD. D.S.D.P. initial report.

VARET J. & DEMANGE J. (1978). - Leg 49 Initial report Part II, Autoclastic submarine breccias in hole 410, Leg 49, and other DSDP Sites. D.S.D.P. initial report.

VARET J., CHOURROUNE P. (1978). - Study of the tectonic deformation in sediments intercalated in the basalts in hole 412A - IPOD LEG 49. D.S.D.P. initial report.

WOOD D.A., VARET J. et al. (1978). - The petrology geochemistry and mineralogy of north atlantic basalts : a discussion based on Ipod Leg 49. D.S.D.P. initial report.

OUVRAGE COLLECTIF (1978). - La géothermie en France.
SECTION IV

GÉOMAGNÉTISME ET AÉRONOMIE
TABLE DES MATIERES

I – Champs magnétiques internes

<table><tr><td>L. DALY (LG) aidé de J.C. ROSSIGNOL et V. COURTILLOT</td><td>174</td></tr><tr><td>1. Induction électromagnétique et conductivité électrique de la Terre</td><td>174</td></tr><tr><td>2. Levés et cartes magnétiques. Anomalies magnétiques</td><td>175</td></tr><tr><td>3. Archéomagnétisme et paléomagnétisme</td><td>176</td></tr><tr><td>4. Magnétisme des roches</td><td>178</td></tr></table>

II – Phénomènes aéronomiques

<table><tr><td>G. THUILLIER (Service d'Aéronomie)</td><td>185</td></tr><tr><td>1. Structures et processus dynamiques de la thermosphère</td><td>185</td></tr><tr><td>2. Structures et processus dynamiques de la mésosphère</td><td>189</td></tr><tr><td>3. Structure et dynamique de la stratosphère</td><td>191</td></tr><tr><td>4. L'exosphère</td><td>193</td></tr><tr><td>5. Aéronomie des planètes et des comètes</td><td>194</td></tr></table>

III – Phénomènes magnétosphériques

<table><tr><td>C. BEGHIN (C.R.P.E.)</td><td>199</td></tr><tr><td>1. Moyens et méthodes spécifiques à l'étude de l'ionosphère-magnétosphère</td><td>199</td></tr><tr><td>2. Description et modélisation du milieu</td><td>202</td></tr><tr><td>3. Etude des phénomènes dynamiques globaux</td><td>203</td></tr><tr><td>4. Processus macroscopiques et phénomènes particuliers</td><td>206</td></tr></table>

IV – Observations, Instruments et Indices

<table><tr><td>J. C. GLAUME (I.A.P.)</td><td>215</td></tr><tr><td>1. Observations magnétiques</td><td>215</td></tr><tr><td>2. Observations ionosphériques</td><td>216</td></tr><tr><td>3. Observations des émissions lumineuses</td><td>217</td></tr><tr><td>4. Observations des ondes radioélectriques naturelles</td><td>218</td></tr><tr><td>5. Campagnes diverses</td><td>218</td></tr><tr><td>6. Instruments</td><td>219</td></tr><tr><td>7. Indices d'activité magnétique</td><td>221</td></tr></table>

Ce rapport a été préparé par L. DALY, G. THUILLIER, C. BEGHIN et J. CHRISTOPHE GLAUME pour chacune des quatre parties avec la collaboration de J.C. ROSSIGNOL et V. COURTILLOT pour la partie n° 1.
Les sigles utilisés sont répertoriés ci-dessous.

ATP Action Thématique Programmée

BRGM Bureau de Recherches Géologiques et Minières

CEA Commissariat à l'Energie Atomique

CESR Centre d'Etudes Spatiales du Rayonnement

CFP Compagnie Française des Pétroles

CGG Compagnie Générale de Géophysique

CNES Centre National d'Etudes Spatiales

CNET Centre National d'Etudes des Télécommunications

CNRS Centre National de la Recherche Scientifique

COB Centre Océanologique de Bretagne

CRG Centre de Recherches Géophysiques

ENS Ecole Normale Supérieure

GRI Groupe de Recherches Ionosphériques

IAP Institut d'Astrophysique

INAG Institut National d'Astronomie et de Géophysique

IPGP Institut de Physique du Globe de Paris

LPE Laboratoire de Physique de l'Exosphère

LPHA Laboratoire de Physique de la Haute Atmosphère

MIR Mesures Ionosphériques et Radioélectriques

ONERA Office National d'Etudes et de Recherches Aéronautiques

ORSTOM Office de la Recherche Scientifique et Technique d'Outre-Mer

RSR Recherches Spatiales Radioélectriques

TAAF Administration des Terres Australes et Antarctiques Françaises
# I - CHAMPS MAGNETIQUES INTERNES -

L.L. DALY (L.G.)

aidé de J.C. ROSSIGNOL et V. COURTILLOT

## 1 - INDUCTION ELECTROMAGNETIQUE ET CONDUCTIVITE ELECTRIQUE DE LA TERRE.

Outre les approches aujourd'hui classiques de la magnétotellurique et des sondages géomagnétiques, deux domaines particuliers de l'électromagnétisme se sont développés : la modélisation numérique et l'extension vers les basses fréquences des études magnétiques. Enfin il faut signaler l'utilisation des connaissances en électromagnétisme pour la mise en évidence de phénomènes piézomagnétiques liés à l'activité volcanique.

### 1.1 - Magnétotellurique.

En magnétotellurique large bande, des études ont été réalisées en Argentine (J. FEBRER, J. DEMICHELI, E. GARCIA et H. FOURNIER, 1977), en France (H. FOURNIER, Y. BENDERITTER et J. FEBRER, 1975), en Espagne (H. FOURNIER et J. FEBRER, 1977), un problème méthodologique a été traité par H. FOURNIER et J. FEBRER (1976), et une mise à jour des travaux récents concernant la base de la croûte et le manteau supérieur effectuée par H. FOURNIER (1978).

Mais le domaine le plus étudié a été incontestablement celui des applications à l'étude de structures plus ou moins superfi cielles. J.L. CARNEZ (1976), A. DUPIS et J.L. CARNEZ (1976) et A. DUPIS (1977) se sont intéressés aux problèmes posés en Génie, Civil. A. DUPIS (1978), A. ECHAARI (1975) B. GUINEAU (1975), C. HERISSON (1975) et J. SHANOUN (1977) ont traité des problèmes relatifs à des structures enfouies sous des recouvrements sédimentaires de faible profondeur. A. DUPIS et J.B. GIBERT (1976) ont fourni une application hydrogéologique.

Enfin diverses techniques électriques ou électromagnétiques ont été testées par V.N. PHAM, D. BOYER, M. CHOUTEAU (1976, 1978), V.N. PHAM et D. BOYER (1978) en vue d'applications tectoniques ou minières. Les profondeurs d'investigation ont atteint 2000 m.

### 1.2 - Sondages géomagnétiques.

L'étude de l'anomalie des variations géomagnétiques des Pyrénées s'est poursuivie. Grâce à la mise en évidence d'une séparation naturelle des variables de temps et d'espace (K. BABOUR, J. MOSNIER, M. DAIGNIERES, G. VASSEUR, J.L. LE MOUEL et J.C. ROSSIGNOL, 1976), une cartographie fine de cette anomalie de conductivité a pu être dressée par K. BABOUR, M. DAIGNIERES, M. MENVIELLE, J. MOSNIER, G. VASSEUR et J.C. ROSSIGNOL (1977). L'étude de la fonction temporelle apporte des informations sur la structure profonde du lieu où sont induits les courants (probablement les océans) (G. VASSEUR, K. BABOUR, M. MENVIELLE et J.C. ROSSIGNOL, 1977).

D'autres régions ont été étudiées. Au Maroc (Laboratoire d'études des structures profondes LA 195 et Direction des Mines et Géologie du Maroc, 1977, M. MENVIELLE, 1976) une anomalie, certainement d'origine profonde, qui peut être reliée à des structures tectoniques, a été mise en évidence. Dans le Fossé Rhénan (M. FABRIOL, 1977) il existe une ano-
malie d'origine superficielle. Enfin, une anomalie existe probablement dans les Antilles françaises (J. ACHACHE, 1977).

### 1.3. Etude des variations longues périodes.

L'étude des données des observatoires mondiaux a permis de mettre en évidence une variation aisément corrélable avec le cycle undécennal de l'activité du soleil (V. COURTILLOT et J.L. LE MOUEL, 1976). Une accélération soudaine et importante de la variation du champ a été mise en évidence dans l'hémisphère Nord. Une corrélation avec certains caractères de la vitesse de rotation a été envisagée (V. COURTILLOT, J. DUCRUIX et J.L. LE MOUEL, 1978). Ces résultats indiquent tous que le manteau inférieur possède une conductivité relativement basse (V. COURTILLOT et J.L. LE MOUEL, 1978).

### 1.4. Modélisation.

Une interprétation des données obtenues sous l'électrojet équatorial conformément à l'hypothèse de P.N. MAYAUD a été proposée par J. DUCRUIX, V. COURTILLOT et J. LE MOUEL (1977). Le modèle utilisé rend compte rigoureusement des observations pour des cas simples de répartition de la conductivité à l'intérieur de la terre. L'étude a été faite simultanément dans le cas plan et le cas sphérique.

Un autre type de modélisation a été développé par G. VASSEUR et P. WEIDELT (1977). Il s'agit d'un modèle de lame mince à conductivité non homogène qui rend compte de nombreuses caractéristiques des anomalies de conductivité. L'anomalie des Pyrénées, bien décrite expérimentalement, a été choisie. On relève bien avec un contraste de conductivité important entre les océans et les continents, qu'il doit exister une direction préférentielle à environ 40°E qui correspond à celle observée. Ce type de modèle a été également appliqué avec succès au cas des anomalies du Maroc et du Fossé Rhénan.

## 2. LEVES ET CARTES MAGNETIQUES. ANOMALIES MAGNETIQUES.

En vue de suivre l'évolution de la variation séculaire sur le territoire français métropolitain, la détermination complète (D, F, H) du vecteur champ a été effectuée en 1977 dans les trente stations de répétition, par l'équipe de géomagnétisme interne de l'I.P.G de Paris (V. COURTILLOT, J.L. LE MOUEL et B. LEPRETRE, 1978). Les résultats de l'étude des variations de longue période du champ magnétique sont résumés dans le paragraphe précédent (induction électromagnétique).

L'I.N.A.G a poursuivi la réalisation du programme de levés aéromagnétiques entrepris par le C.N.R.S. A la suite des levés déjà nombreux décrits dans le précédent rapport, ont été réalisés le levé des Antilles Françaises en 1975 (E. LE BORGNE et J.L. LE MOUEL, 1976) et le levé de la République de Djibouti en 1977 (V. COURTILLOT et J.L. LE MOUEL, 1978). Ces levés ont été exécutés par la Compagnie Générale de Géophysique (C.G.G.) avec le concours de la division technique de l'I.N.A.G, sous la direction scientifique de l'I.P.G de Paris. Les cartes de l'intensité et les cartes d'anomalies sont calculées, cartographiées et diffusées par l'IPG de Paris. Des interprétations de ces levés ont été faites par J.L. LE MOUEL, J.P. POZZI, M. FEUILLARD et J.C. ROSSIGNOL, 1978 et V. COURTILLOT, 1978. Une attention particulière a été portée aux implications géologiques et géodynamiques. Un nouveau modèle d'ouverture a pu ainsi être proposé pour le golfe d'Aden. L'apport du levé du golfe de Valence à la connaissance tectonique de cette région a été exposé par A. GALDEANO et J.C. ROSSIGNOL (1977). Ces mêmes auteurs ont donné un assemblage à altitude constante des cartes d'anomalies magnétiques couvrant l'ensemble du bassin occidental de la Méditerranée (A. GALDEANO et J.C. ROSSIGNOL, 1977). Ce document est probablement par son étendue, son homogénéité et sa précision, unique au monde.
L'équipe de géomagnétisme interne de l'I.P.G de Paris a, parallèlement, poursuivi le développement des méthodes de traitement des anomalies appartenant à la classe des méthodes inverses et en a donné une généralisation utile pour de nombreux problèmes de la théorie du potentiel (J.L. LE MOUEL, V. COURTILLOT et J. DUCRUIX, 1975 ; V. COURTILLOT, J. DUCRUIX et J.L. LE MOUEL, 1978).

L'équipe de géophysique marine de l'I.P.G de Paris a réalisé, depuis la rédaction du dernier rapport, sept campagnes océanographiques dans l'Océan Indien, représentant plus de 100 000 km de profils magnétiques. Ces profils ont permis d'une part de préciser l'histoire structurale de plusieurs bassins de l'Océan Indien (R. SCHLICH, 1975 ; R. SCHLICH, 1978 ; J. GOSLIN et R. SCHLICH, 1978 ; J. SEGOUFIN, 1978 ; J.G. SCLATER, R.L. FISHER, P. PATRIAT, C. TAPSCOTT et B. PARSONS, 1978), d'autre part d'affiner nos connaissances de l'échelle chronologique des inversions du champ magnétique terrestre (R. SCHLICH, C. MULLER et J. SIGAL, 1978). Dans le bassin de Somalie, par exemple, les grandes directions structurales ont été définies et dans le bassin de Mozambique les anomalies M 0 à M 22 ont été cartographiées. Une nouvelle échelle chronologique des inversions a été proposée pour le Crétacé supérieur et pour le Paléogène. L'étude détaillée de la zone Acores-Gibraltar et de la cinématique d'ouverture de l'Atlantique Nord a été faite par J. BONNIN (1978). Des études ont été également consacrées aux anomalies magnétiques reconnaues au Nord Ouest du Massif Armoricain. Ces anomalies suggèrent l'existence possible d'une suture (J.P. LEFORT et J. SEGOUFIN, 1978), dans le golfe d'Aden et dans le bassin de Somalie (J. TISSEAU, 1978).

L'I.N.A.G a également complété le levé du Massif Central dans sa partie Sud en 1975 (à la suite des levés de 1964 et 1972). Ce levé a été dirigé par le département géophysique du B.R.G.M. Des interprétations ont été proposées par ce département et par l'équipe de géomagnétisme de l'I.P.G de Clermont. Les cartes sont diffusées par le Service Géologique National. N. DEBEGLIA et A. GERARD (1975) et N. DEBEGLIA, A. GERARD et C. WEBER (1977) ont discuté des informations que les anomalies magnétiques permettent d'obtenir, en particulier en ce qui concerne la géologie du socle dans le Nord du Massif Central. Des interprétations des cartes magnétiques au 1/250 000 de Marseille, Nice et Gap ont aussi été publiées par le B.R.G.M (G. DUBREUIL, 1974 ; N. DEBEGLIA, 1977). L'étude de méthodes permettant le traitement quantitatif automatique des anomalies locales a été poursuivie par A. GERARD et N. DEBEGLIA (1975).

L'équipe de géomagnétisme de Clermont-Ferrand a continué l'exploitation des levés aéromagnétiques I.N.A.G couvrant le Massif Central (levés de 1964, 1972, 1975), en effectuant également des études de détail par sondages électriques et levés magnétiques au sol. Elle a développé une méthodologie géophysique pour la reconnaissance des appareils géologiques de type maar, fosse volcano-tectonique et hypostructure volcanique (A. GACHON et J.F. LENAT, 1975 ; BREUGNOT, 1976 ; P. BOIVIN, A. GOURGAUD et J.F. LENAT, 1976 ; P.M. VINCENT, M. AUBERT, J.M. CANTAGREL et J.F. LENAT, 1977 ; M. AUBERT, 1978 ; M. AUBERT et J.F. LENAT, 1978 ; J.F. LENAT et A. GAUCHON, 1978 ; J. ROUX et G. SENAUD, 1978).

Enfin, les chercheurs de l'I.P.G de Strasbourg ont poursuivi l'interprétation des anomalies des Vosges et de la plaine d'Alsace. M. GOUPILLOT (1977) a réalisé une prospection magnétique dans le Nord du Fossé Rhénan ; J.B. EDEL (1978) a obtenu de nouvelles informations sur la structure du socle Varisque ; A. ROCHE, J.B. EDEL, S. GANKARSKI, J.P. LAUER, J. MEUNIER et J. OTTLE (1977) ont mis au point une méthode de prospection magnétique des zones chaudes qu'ils ont utilisée pour étudier le sous-sol du Fossé Rhénan.

# 3 – ARCHEOMAGNETISME ET PALEOMAGNETISME

## 3.1 – Archéomagnétisme

Différents aspects de l'archéomagnétisme ont été développés conjointement par l'Université de Rennes, l'IPG de Paris, l'U.R.A 19 du Centre de Recherches Archéologiques et
le Laboratoire de Géomagnétisme du Parc Saint-Maur. Le travail de E. THELLIER concernant l'établissement de la courbe des variations du champ magnétique terrestre d'Europe occidentale a été poursuivi par I. BUCUR. Un problème de reconstitution de technologie ancienne a pu être abordé par I. BUCUR, J.P. POZZI, M. LE GOFF (1975). L'établissement de corrélations stratigraphiques sur le site iranien de Suse datant du 5ème millénaire a été engagé par A. HESSE et A. LECAILLE (1977). Les variations de l'intensité du champ terrestre au 14ème siècle ont été retracées grâce aux roches de l'Etna par J.C. TANGUY (1975). L'intervention dans ces travaux de disciplines d'appui est à noter ; prospection magnétique des sites (F. DE NAYER), datation par thermoluminescence (L. LANGOUET).

## 3.2 – Paléomagnétisme

Les différents aspects et applications de l'étude du champ plus ancien, variation séculaire, inversions, caractère bipolaire ou non dipolaire, variation du champ moyen "géologique", ont fait l'objet de nombreux travaux.

L'âge de l'épisode inverse du Laschamp le plus jeune connu, découvert par N. BONHOMMET dans la Chaîne des Puys, a été réévalué par thermoluminescence (J. HUXTABLE M.J. AITKEN, N. BONHOMMET, 1978) et par $A_{39}-A_{40}$ (P. GILLOT, J. LABEYRIE, C. LAJ, G. VALLADAS, G. POUPEAU, G. DELIBRIAS, 1978) à 30-40 000 ans. Une analyse mathématique concernant la fréquence des inversions a été tentée par C. LAJ, D. NORDEMANN et Y. POMEAU (1978). Le problème de la prédominance du caractère dipolaire ou non dipolaire dans le passé, a été abordé par M. PREVOT (1976), L. TAMAYO (1975) et A. ROCHE, M. DELUZARCHE, M. WESTPHAL (1978).

D. Biquand (1976, 1978) s'est attaché à l'analyse fine de la variation séculaire et des inversions fossilisées dans les sédiments quaternaires. La position de différentes séquences de formations de Haute Normandie et de la Vallée de la Somme, a pu être précisée par rapport à la limite Bruhnes-Matuyama. De façon similaire, F. SEMAH (1978) et F. SEMAH, D. Biquand (1978) ont pu mener à bien différentes applications stratigraphiques dans des sédiments pléistocènes de la Vallée de l'Hérault et villafranchiens du Massif Central.

Les applications paléomagnétiques à l'étude des déformations continentales relative-ment récentes (Cénozoïques) et des déplacements, soit durant le Mézozoïque des conti-nents actuels, soit durant le Paléozoïque et même le Précambrien des anciens blocs conti-nentaux formant actuellement les cratons, se sont développées principalement dans le cadre des A.T.P. "Plaque Arabique" et "Géodynamique". Les résultats préliminaires de M. WEST-PHAL et ceux de M. PREVOT, M. BINA, A. MOTAMMED (1978), montrent que la "plaque perse" a subi d'intenses déformations tectoniques depuis l'Eocène.

Depuis le Mézozoïque, d'importants déplacements des blocs continentaux ont été mis en évidence dans le domaine de la Méditerranée occidentale : rotation du Maroc par A. BOSERT (1976), A. MICHARD, M. WESTPHAL, A. BOSSERT, R. HAMZEH (1975) et M. WESTPHAL (1976), rotation de la Sardaigne par J.B. EDEL, A. LORTSCHER (1977) et H. BELLON, C. COULON, J.B. EDEL (1977), rotation de la Corse par M. WESTPHAL (1976, 1977) et M. WESTPHAL, J. ORSINI, P. VELLUTINI (1976). M. WESTPHAL, J.B. EDEL, J.J. SCHOTT (1978) ont pu ainsi proposer un schéma d'ensemble pour les mouvements de l'Espagne, des Alpes, de la Corse et de la Sardaigne.

L'histoire du continent de Gondwana a pu être précisée par L. DALY, J.P. POZZI (1977) grâce aux nouvelles données obtenues au Maroc par L. DALY, J.P. POZZI (1976), puis à Madagascar par G. RAZAFINDRAZAKA (1975) et M.W. Mc ELHINNY, B.J. EMBLETON, L. DALY, J.P. POZZI (1976). L'hypothèse de Smith et Hallam selon laquelle l'île se serait trouvée au Permien au Nord de sa position actuelle le long des côtes de la Tanzanie et du Kenya a été vérifiée. De même, l'histoire du continent de Pangea au Permien a été examinée par M. WESTPHAL (1978).
Pour des époques plus reculées, de nouvelles données ont été accumulées. En Afrique, avec l'appui des géologues et géochronologues du C.G.G de Montpellier, L. DALY, J.P. POZZI (1977) ont déterminé un nouveau pôle paléomagnétique cambrien sur des roches du Maroc, complétant ainsi la courbe de migration polaire africaine jusqu'au Paléozoïque le plus ancien, et P. MOREL (1978) a obtenu le pôle le plus ancien, commun au cratons congolais et ouest africain. En France, avec l'appui du Centre Armoricain d'Etude Structurale des Socles, N. BONHOMMET a amorcé l'étude d'échantillons allant du Carbonifère au Cambrien.

Toutes ces applications à la reconstitution de l'histoire de notre planète mettent bien en évidence une collaboration de plus en plus marquée avec les géologues et les radiochronologues (H. BERTRAND, M. WESTPHAL 1977, L. DALY, M. LEBLANC, J.P. POZZI 1977, N. BONHOMMET, M.H. BEESON, G.B. DALRYMPLE 1977, M. CONDOMINES, J.C. TANGUY 1976).

# 4 – MAGNETISME DES ROCHES

## 4.1 – Aspects fondamentaux

La réussite des applications paléomagnétiques proprement dites, ou des autres applications géologiques et géophysiques, est subordonnée à la bonne connaissance du composition magnétique des porteurs de la (ou des) rémanence : minéralogie magnétique, taille des grains, type et degré d'oxydation. Dans cette optique, M. PREVOT (1975) a particulièrement étudié les titanomagnétites responsables de l'aimantation des roches volcaniques, en mettant en œuvre une nouvelle méthode d'identification de ces minéraux. De même B. SMITH, M. PREVOT (1977) ont étudié l'influence de la taille des grains sur les propriétés magnétiques des minéraux. Enfin, des travaux ont été effectués sur un autre minéral important en magnétisme des roches : l'hématite. M. BINA, M. PREVOT (1976) ont fourni un moyen simple de détermination de la taille et du champ coercitif des grains. I. BUCUR (1978) a recherché l'origine et les propriétés du moment de défaut.

L'intervention d'aimantations secondaires acquises particulièrement sous l'effet de températures et de pressions, pose un autre problème en magnétisme des roches. On a donc cherché à les éliminer et à les analyser. J.P. LAUER (1978) s'est intéressé aux aimantations acquises lors du sciage et du carottage. J.P. POZZI (1977) a analysé les effets dûs à l'action des pressions. L. DALY (1978) s'est intéressé au problème de l'analyse des différentes aimantations. Une attention particulière a été portée à l'aimantation rémanente visqueuse (A.R.V) qui peut être extrêmement résistante vis-à-vis des champs alternatifs. D. BIQUEAND (1977) et M. OULIAC (1976) ont abordé ce problème sur des roches sédimentaires, M. PREVOT (1975) sur des roches volcaniques et D. BIQUEAND (1978) a montré quels étaient les remèdes à apporter dans les applications. Parallèlement C. PLESSARD a analysé un grand nombre de propriétés, notamment en fonction de la température, de ces A.R.V (C. PLESSARD, M. PREVOT 1976).

## 4.2 – Applications aux sciences de la terre

L'interprétation des anomalies magnétiques océaniques ainsi d'ailleurs qu'une meilleure compréhension des phénomènes d'accrétion, nécessitent l'étude des matériaux formant la croûte océanique. Le Laboratoire de Géomagnétisme du Parc Saint-Maur a participé aux programmes internationaux d'étude de cette croûte : F.A.M.O.U.S en collaboration avec le Centre Océanologique de Bretagne, D.S.D.P et I.P.O.D (leg 51). M. PREVOT, S. GROMME (1975) ont montré l'importance des phénomènes d'oxydation basse température. M. PREVOT, A. LECAILLE, J. FRANCHETEAU (1976) ont prouvé que les basaltes sous-marins fossilisent assez bien le champ terrestre. L'importance des variations pétrologiques a été mise en évidence par M. PREVOT et A. LECAILLE (1976). U. BLEIL, B. SMITH (1978) et B.
SMITH, U. BLEIL (1978) ayant analysé plus de 300 échangillons du leg 51 ont pu montrer, d'une part en bonne correspondance entre les anomalies observées en surface et la polarité des échantillons malgré des effets tectoniques locaux dans les roches les plus superficielles, d'autre part une ressemblance entre le comportement magnétique des pillow-lavas anciens et des roches jeunes. J.P. POZZI (1975) a examiné l'influence possible des effets de pression sur les anomalies de surface.

Plusieurs exemples d'appui du magnétisme des roches à l'interprétation des anomalies continentales ont été fournis. Les uns ont analysé les effets du métamorphisme (J.P. LAUER 1975, J.B. EDEL et D. LOSSY (1975). Les autres ont fait intervenir diverses propriétés magnétiques, susceptibilité, point de Curie, viscosité (S. GANCARSKI, 1977).

L'anisotropie de susceptibilité magnétique a été abondamment utilisée par les géologues pour déterminer le mode de mise en place tant des roches magmatiques et plutoniques que sédimentaires, et les déformations tectoniques subies. H. ARGENTON, C. BOBIER, J. POL-VECHE (1975) l'ont utilisée pour la recherche des paléocourants sédimentaires. P. MOREL (1976) en a tenté une utilisation sur des granites corses et D. SYLVAIN (1976) sur des roches algériennes. B. HENRY dans un travail exhaustif sur les roches alpines a, d'une part pu mettre en évidence les effets d'efforts tardi-alpins (1975), d'autre part démontrer que les contraintes tectoniques ont souvent une influence sur l'aimantation rémanente (1975, 1976), enfin sou-ligné l'intérêt des mesures d'anisotropie pour le paléomagnétisme (1977).

Des exemples intéressants de corrélations stratigraphiques utilisant la susceptibilité magnétique comme marqueur, ont été fournis par J.A. POUTIERS (1975, 1978).

La recherche des réponses piézomagnétiques fournies par les roches a été poursuivie par J.P. POZZI (1978) et le raccord avec les effets enregistrés en surface abordé sur le volcan de la Soufrière (1978).

BIBLIOGRAPHIE

ACHACHE J. (1977) — Les défauts de réduction dans le levé aéromagnétique de la Martinique : existence d'une anomalie de conductivité du Sud de l'île. *Ann. Géophys.*, **33**, 217-224.

BABOUR K. (1977) — The use of the vertical component in Geomagnetic depth sounding. *Geophys. J. Roy. Astr. Soc.*, **51**, 265-269.

BABOUR K. et MOSNIER J. (1977) — Differential magnetic sounding. *Geophysics*, **42** (1), 66-76.

BABOUR K., MOSNIER J., DAIGNIERES M., VASSEUR G., LE MOUEL J.L. et ROSSIGNOL J.C. (1976) — A geomagnetic anomaly in the Northern Pyrénées. *Geophys. J. Roy. Astr. Soc.*, **45**, 583-600.

BABOUR K., DAIGNIERES M., MENVIELLE M., MOSNIER J., VASSEUR G. et ROSSIGNOL J.C. (1977) — L'anomalie de conductivité des Pyrénées. *Bull. Soc. Géol. France*, **XIX**, 3, 553-562.

BABOUR K., MENVIELLE M., ROSSIGNOL J.C. et VASSEUR G. (1977) — Some features of geomagnetic anomaly in the Northern Pyrénées. *Acta Geodaetica Geophysica et Montanistica. Acad. Sc. Hung.*, **12**, 81-85.

CARNEZ J.L. (1976) — La prospection magnétotellurique adaptée aux problèmes de Génie Civil. Thèse 3ᵉ cycle, Lille.

COURTILLOT V., DUCRUIX J. et LE MOUEL J.L. — Sur une accélération récente de la variation séculaire du champ magnétique terrestre. *C.R. Acad. Sc. Paris*, (sous presse).

COURTILLOT V. et LE MOUEL J.L (1976) — On the long period variations of the Earth's magnetic field : from 2 months to 20 years. *J. Geophys. Res.* **81**, 2941-2950.

COURTILLOT V. et LE MOUEL J.L. (1976) — Time variations of the earth's magnetic field with a period longer than two months. *Phys. Earth. Planet. Sci.* **12**, 237-240.

COURTILLOT V. et LE MOUEL J.L. — Comments on "Deep mantle conductivity". *J. Geophys. Res.* (sous presse).

DUPIS A. (1976) — Localisation des cavités par la méthode magnétotellurique artificielle. *Bull. de liaison Laboratoires Ponts et Chaussés*, **92**, 66-67.

DUPIS A. et CARNEZ J.L. (1976) — Application d'une méthode magnétotellurique à la reconnaissance des sites. *Bull. liaison Laboratoires Ponts et Chaussés*, **84**, 61-70.

DUPIS A. (1978) — Electrical investigation in the "chaîne des Puys" (France). *Phys. Earth. Planet. Int.*, **17**, 3, 249-264.
DUCRUIX J., COURTILLOT V. et LE MOUEL J.L. (1977) – On the induction effects associated with the equatorial electrojet. *J. Geophys. Res.*, **82**, 335-351.

DUPIS A. et GIBERT J.B. (1977) – Apport de la magnétotellurique de faible profondeur aux études hydrogéologiques : Exemple de Chaudes-Aygues. *C.R.Ac. Sci.*, t. 285, série D, 139-142.

ECHAARI A. (1975) – Interprétation magnétotellurique des données géophysiques enregistrées dans la région du Lac de Garde. Thèse 3ᵉ cycle Paris VI,

FABRIOL M. (1977) – Sondages magnétiques différentiels rapides. Application à l'étude des anomalies du fossé Rhénan. Thèse de 3ᵉ cycle, Paris.

FEBRER J., DEMICHELI J., GARCIA E., FOURNIER H. (1977) – Magnetotelluric sounding in Pilar, Cordoba, Argentine. *Acta Geodetica Geophys. et Montanist. Acad. Sci. Hung.*, Tomus 12, 1-3, 29-31.

FOURNIER H. – Recent work in magnetotelluric soundings of the lower crust and upper mantle. *Journal Geom. Geoelectricity* (sous presse).

FOURNIER H., BENDERITTER Y., FEBRER J. (1975) – Sondage magnétotellurique sur le massif granitique de Mortagne sur Sèvre. *C.R.Acad. Sci. Paris*, 280, série B, 141-143.

FOURNIER H., FEBRER J. (1976) – Gaussian character of the distribution of magnetotelluric results working in log-space. *Physics of the Earth and Planetary Int.* 12, 359-364.

FOURNIER H., FEBRER J. (1977) – Sondaje magnetotelurico profundo en el Observatorio Geomagnético de Toledo (España). 2a Asamblea Nacional de Geodesia y Geofísica. Com. Minist. Planif. del Desarol. Com. Nación. de Geod. y Geofis. Madrid.

GUINEAU B. (1975) – Exemples d'application de la méthode magnétotellurique de prospection géophysique à l'étude de structures ou de formations géologiques situées sous très faible recouvrement. *Geophys. prospecting XXIII*, 104-124.

HERISSON C. (1975) – Méthode magnétotellurique dans la reconnaissance des socles cristallins sous recouvrement sédi-mentaire : quatre exemples dans le Massif Central. Thèse 3ᵉ cycle, Orléans.

KLEIN M., LOUVET P., MORAT P. (1975) – Measurement of electromagnetic effects generated by swell. *Phys. Earth Planet. Int.* 10, 49-54.

Laboratoire d'Etude Géophysique des Structures Profondes et Direction des Mines et de la Géologie du Maroc (1977) – Premiers résultats d'une campagne d'enregistrement des variations géomagnétiques dans le Nord du Maroc. *Ann. Geophys.*, **33**, 225-236.

MENVIELLE M. (1977) – Induction électromagnétique et anomalie de conductivité. Thèse 3ᵉ cycle. Paris.

PHAM VAN NGOC et BOYER D. (1978) – Propriétés électriques de l'écorce et du manteau supérieur sous une chafine volcanique quaternaire de la Cordillère canadienne, en relation avec l'expansion de la dorsale NE du Pacifique. *C.R.Ac. Sci. Paris*, 287, série D. 199-202.

PHAM VAN NGOC, BOYER D., CHOUTEAU M. (1976) – Nouvelle technique de cartographie des résistivités du sol par profilage tellurique-tellurique associé à la magnétotellurique. *C.R.Ac. Sci. Paris*, 282, série B, 71-74.

PHAM VAN NGOC, BOYER D., CHOUTEAU M. (1978) – Cartographie des "pseudo-résistivités apparentes" par profilage tellurique-tellurique associé à la magnétotellurique. Exemple d'application sur des structures uranifères dans la région de Cluff Lake (Saskatchewan, Canada). *Geophys. Prosp. 26*, n° 1, 218-246.

POZZI J.P., LE MOUEL J.L., ROSSIGNOL J.C., ZLOTNICKI J. – Magnetic observations made on La Soufrière volcano (Guadeloupe) during the 1976-1977 crisis. *J. of Volc. and Geotherm. Res.* (sous presse).

SHANOUN J. (1977) – Propagation d'une onde E.M. dans un sol contenant une anomalie sphérique conductrice. Applica-tion à la prospection géophysique. Thèse 3ᵉ cycle. Paris.

THERA A.L. (1977) – Interprétation des mesures magnétotelluriques à partir d'une modèle à deux dimensions. Thèse 3ᵉ cycle, Paris.

VASSEUR G., BABOUR K., MENVIELLE M., ROSSIGNOL J.C. (1977) – The geomagnetic anomaly in the Northern Pyrenees : a study of the temporal variation. *Geophys. J. Roy. Astron. Soc.* **49**, 593-607.

VASSEUR G. et WEIDELT P. (1977) – Bimodal electromagnetic induction in non-uniform thin sheets with an application to northern Pyrenean induction anomaly. *Geophys. J. Roy. Astr. Soc.* **51**, 669-690.

AUBERT M. (1978) – Interprétation de la plus intense anomalie magnétique mesurée en France à 3 km d'altitude, *Bull. B.R.G.M.*, (2), II, 2, p. 139-147.

AUBERT M., LENAT J.F. (1978) – Extension du volcanisme français sur le plateau continental du golfe du Lion : mise en évidence et étude par levé aéromagnétique en mer, *Bull. Soc. Géol. Fr.*, (7), t. XX, 3, p. 237-243.

BOIVIN P., GOURGAUD A. et LENAT J.F. (1976) – Un nouveau maar à remplissage basaltique : le plot de Laschamp (sud Devès, Massif Central Français), *C.R.Somm. Soc. Géol. Fr.*, fasc. 6, p. 265-267.
BREUGNOT D. — Interprétation automatique des anomalies bidimensionnelles du champ magnétique par un algorithme de minimisation au sens des moindres carrés. Thèse 3e cycle, Université Paris VI.

BONNIN J. (1978) – Evolution géodynamique de la ligne Açores-Gibraltar, Thèse de Doctorat d'Etat ès Sciences Physiques, Université de Paris VII.

COURTILLOT V. (1977) – Sur l’analyse de certaines variations spatiales et temporelles du champ magnétique terrestre, Thèse d'Etat, Université de Paris VII.

COURTILLOT ET LE MOUEL J.L. (1978) – Le levé aéromagnétique de la République de Djibouti, *Observations magnétiques, IPGP, fascicule n° 34, 39 p.* Paris.

COURTILLOT V., DUCRUIX J. et LE MOUEL J.L. – Inverse methods applied to continuation problems in geophysics, Springer Verlag Lecture Notes on Inverse Problems, édité par P. SABATIER (sous presse).

COURTILLOT V., LE MOUEL J.L. et LEPRE TRE B. (1978) – Réseau magnétique de répétition de la France métropoli- taine : campagne 1977, *Observations magnétiques IPGP, fascicule n° 35, 28 p.*, Paris.

DEBEGLIA N. (1977) – Interprétation des données aéromagnétiques disponibles sur les cartes à 1/250 000 de Nice et Gap, *Bull. B.R.G.M.*, 2e série, section 2, n° 4, p. 213-229.

DEBEGLIA N., GERARD A. et WEBER C. (1977) – Apport des levés aéromagnétiques détaillés à la géologie du socle du Massif Central Nord-oriental. *Bull. Soc. Géol. Fr.* 7, tome 19, n° 3, p. 363-573.

DEBEGLIA N. et GERARD A. (1975) – Apport de l'aéromagnétisme à l'étude géologique du Nord du Massif Central, *Bull. B.R.G.M.*, 2e série, n° 3, p. 223-246.

DUBREUIL G. (1974) – Cartes magnétiques de la France à 1/250 000, Marseille, *Bull. B.R.G.M.* 2e série, section 2, p. 185-213.

GACHON A. et LENAT J.F. (1975) – Etude d'anomalies magnétiques situées en Limagne et sur ses marges, Thèse 3e cycle, Université de Clermont.

GALDEANO A. et ROSSIGNOL J.C. (1977) – Contribution de l'aéromagnétisme à l'étude du golfe de Valence (Méditerrané occidentale), *Earth Planet. Sci. Lett.*, 34, 85-99.

GALDEANO A. et ROSSIGNOL J.C. (1977) – Assemblage à altitude constante des cartes d'anomalies magnétiques couvrant l'ensemble du bassin occidental de la Méditerranée, *Bull. Soc. Géol. France*, 7, 461-468.

GERARD A. et DEBEGLIA N. (1975) – Automatic 3 D modeling for the interpretation of gravimetric or magnetic anomalies, *Geophysics*, 40, n° 6, 1014-1034.

GOSLIN J. et SCHLICH R. – Structural limits of the South Crozet Basin. Relations to the Enderby Basin and the Kerguelen-Heard Plateau. Volume du "Third Symposium on Antartic Geology and Geophysics", C. Craddock Ed. (sous presse).

LE BORGNE E. et LE MOUEL J.L. (1976) – Le levé aéromagnétique des Antilles Françaises, *Observations magnétiques IPGP, fascicule n°26, 25 p.*, Paris.

LEFORT J.P. et SEGOUFIN J. (1978) – Etude comparée des structures profondes et des anomalies magnétiques allongées reconnues en Manche occidentale et en baie d'Audiere : existence possible d'une suture cryptique au nord-ouest du massif Armoricain (France), *Tectonophysics*, V. 46, p. 65-76.

LEFORT J.P. et SEGOUFIN J. (1978) – Etude géologique de quelques structures magnétiques reconnues dans le socle pré-armoricain submergé : implications géodynamiques concernant la fracturation proto-atlantique et l'orogénèse hercynienne, *Bull. Soc. Géol. France*, t. XX, p. 185-192.

LE MOUEL J.L., COURTILLOT V. et DUCRUIX J. (1975) – A solution of some problems in potential theory, *Geophys. J. Roy. astr. Soc.*, 42, 251-272.

LENAT J.F. et GACHON A. (1978) – L'anomalie magnétique d'Isserteaux (Bas-Livradois, Massif Central français) ; découverte d'un lac de lave figée associé à un maar, *Bull. Soc. Géol. France*, 7, t. XX. n° 1, p. 115-119.

ROCHE A., EDEL J.B., GANCARSKI S., LAUER J.P., MEUNIER J. et OTTLE J. (1977) – Mise au point d’une méthode de prospection magnétique des zones chaudes dans le sous-sol du fossé rhénan supérieur, Seminar on geothermal energy, Bruxelles, Comm. of Europ. Communities, vol. 1, p. 265-276.

ROUX J. et SENAUD G. (1978) – Le levé aéromagnétique du Massif Central 1975 : Interprétation de quelques anomalies caractéristiques liées au volcanisme et au socle, Thèse 3e cycle, Université Clermont.

SCHLICH R. (1975) – Structure et âge de l'Océan Indien occidental, *Soc. Géol. France, Mém. Hors série*, n° 6, p. 1-103.

SCHLICH R. – Structure and age of the Western Indian Ocean – Results of deep sea drilling, Volume du "Third Symposium on Antartic Geology and Geophysics" C. Craddock ed. (sous presse).

SCHLICH R., MULLER C. et SIGAL J. – Le Maestrichten du site 239 (D.S.D.P. Océan Indien) dans son cadre régional et son incidence sur l'échelle chronologique des inversions du champ magnétique terrestre, *Soc. Géol. de France*, (sous presse).

SEGOUFIN J. (1978) – Anomalies magnétiques mésozoïques dans le bassin de Mozambique, *C.R.Acad. Sci. Paris*, t. 287, série D, p. 109-112.

TISSEAU J. (1978) – Etude structurale du golfe d'Aden et du bassin de Somalie (océan Indien occidental nord), Thèse de Doctorat de 3e cycle, spécialité Géophysique Interne, Université de Paris-Sud.
VINCENT P.M., AUBERT M., CANTAGREL J.M. et LENAT J.F. (1977) — Découverte d'un volcanisme paléocène en Auvergne : les maars de Menat et leurs annexes, études géologique et géophysique, *Bull. Soc. Géol. France*, 7, t. XIX, n° 5, p. 1057-1070.

EDEL J.B. (1978) — Contribution du magnétisme et de la gravimétrie à la connaissance du socle varisque dans l'Est de la France et le Sud de l'Allemagne. *Sciences Géologiques*, *Bull. 31*, 2,

ARGENTON H., BOBIER C. et POLVECHE J. (1975) — La mesure de l'anisotropie de susceptibilité magnétique dans les flyschs : application à la recherche des directions des paléocourants. *Sedimentary Geology*, 14, 149-167.

BELLON H., COULON C., EDEL J.B. (1977) — Le déplacement de la Sardaigne - Synthèse des données géochronologiques, magmatiques et paléomagnétiques. *Bull. Soc. Géol. Fr. 19* (4), p. 825-831.

BERTRAND H. et WESTPHAL M. (1977) — Comparaisons géologiques et paléomagnétiques des tholéites du Maroc et de la côte orientale de l'Amérique du Nord : Implications pour l'ouverture de l'Atlantique. *Bull. Soc. Géol. Fr. 19* (3), p. 513-520.

BOGDANOFF S. et SCHOTT J.J. (1977) — Etude paléomagnétique et analyse tectonique dans les schistes rouges permiens du sud de l'Argentera. *Bull. Soc. Géol. Fr. 19*, p. 909-916.

BONHOMMET N., BEESON M.H., DALRYMPLE G.B. (1977) — A contribution to the Geochronology of the Island of LANAI, HAWAII. *Geol. Soc. Bull.*, vol. 88, p. 1282-1286.

BOSSERT A. (1976) — Paléomagnétisme au Maroc : Les résultats du Mésozoïque et leurs implications - Hypothèses nouvelles Thèse de Docteur-Ingénieur, I.P.G. Strasbourg,

BOSSERT A., BARDON C., HAMZEH R. et WESTPHAL M. (1977) — Paléomagnétisme des formations volcaniques du crétacé inférieur dans l'Atlas de Beni Mellal. *Notes et Mém. Serv. Carte Géol. Maroc. 39*, n°272, 7-26.

BINA M. et PREVOT M. (1976) — Highly coercive hematite grains : size and coercive force from A.F. demagnetization at high temperatures. *Phys. Earth Planet. Int.*, 13, 272-275.

BIQUAND D. (1976) — Position chronologique de la très haute nappe alluviale de Grâce (vallée de la Somme) par rapport à la limite paléomagnétique Brunhes-Matuyama. *Bull. Ass. Fr. Etude du Quaternaire*, 3-4, 11<sup>re</sup> année, n° 40-41.

BIQUAND D. (1977) — Paléomagnétisme de la formation des grès à Voltzia (Bundsansstein supérieur) du Massif des Vosges (France). *J. Canad. Sci. de la Terre*, 14, 7, 1490-1514.

BIQUAND D. — On the stability of the viscous remanent magnetization in sedimentary rocks when submitted to a.f. demagnetization new experimental results. *Physics of the Earth and Planetary Interiors*. (sous presse).

BIQUAND D. et LAUTRIDOU J.P. — Détermination de la polarité magnétique des loess et sables pléistocènes de Haute-Normandie : premiers résultats. *Bull. de l'AFEQ* (Association française pour l'Etude du Quaternaire (sous presse).

BLEIL U. et SMITH B. — Paleomagnetism of basalts, Leg. 51, *Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project*, vol. 51 (sous presse).

BLEIL U. et SMITH B. — Petrology of magnetic oxides at Site 417. *Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project*, vol. 51 (sous presse).

BUCUR I. (1978) — Experimental study of the origin and properties of the defect moment in single domain hematite. *Geo-physical Journal*. 55, 292-307.

BUCUR I., LANGOUET L., LE GOFF M. et POZZI J.P. (1975) — Etudes archéologiques et archéomagnétiques des briquetages gaulois et gallo-romains d'Hirel (Ille-et-Vilaine). *Doss. C.R.A. d'Alet*, n° 3.

CONDOMINES M. et TANGUY J.C. (1976) — Age de l'Etna déterminé par la méthode du déséquilibre radioactif 230 Th/238 U. *C.R. Ac. Sci.*, 282 D, 1661-1664.

CONRAD J. et WESTPHAL M. (1975) — Paleomagnetic results from the Carboniferous and Jurassic of the Saharan platform. in Campbell K.S.W. (Editeur Third Gondwana Symposium, Canberra, p. 9-13.

DALY L. — Des aimantations partielles aux aimantations superposées ; espoirs et difficultés. Colloque International de Magnétisme des roches organisé en l'honneur du Professeur Thellier (sous presse).

DALY L. et POZZI J.P. (1976) — Résultats paléomagnétiques du Permien inférieur et du Trias marocain ; comparaison avec les données africaines et sud-américaines. *Earth Planet Sci. Lett.*, 29, 71-80.

DALY L. et POZZI J.P. (1977) — Détermination d'un nouveau pôle paléomagnétique africain sur des formations cambriennes du Maroc. *Earth Planet. Sci. Lett.*, 34, 264-272.

DALY L. et POZZI J.P. (1977) — Conséquences des résultats paléomagnétiques permiens et triasiques du Maroc pour l'histoire du Gondwana. *Bull. Soc. Géol. Fr.*, 7, t. XIV, n° 3, 507-512.

DALY L., LEBLANC M. et POZZI J.P. (1977) — Mise en évidence de plusieurs phases d'aimantation et d'un nouveau pôle paléomagnétique cambrien dans les formations de Bou Azzer El Graara (Anti-Atlas, Maroc). *C.R.Acad. Sci.* 284 D, 271-274.

EDEL J.B. et LOSSY D. (1975) — Magnétisme et géologie dans les Vosges méridionales. *Sci. Geol. Bull.* 28, 149-159 Strasbourg

EDEL J.B. et LORTSCHER A. (1977) — Paléomagnétisme du volcanisme tertiaire de Sardaigne - Nouveaux résultats et synthése. *Bull. Soc. Géol. Fr. 19*, (4) p. 815-824.

GANCARSKI S. (1977) — Contribution à l'étude des propriétés magnétiques du socle rhénan. Dipl. Ing. Géophy. Strasbourg,
GILLOT P.Y., LABEYRIE J., LAJ C., VALLADAS G., POUPEAU G., DELIBRIAS G. — The age of the magnetic inversion of Laschamp revisited. *Earth and Planetary Science Letters*. (sous presse).

GOUPILLOT M. (1977) — Prospection magnétique dans le nord du Fossé Rhénan. Dipl. Ing. Géophy. Strasbourg.

HENRY B. (1975) — Microtectonique et anisotropie de susceptibilité magnétique du massif tonalititique des Riesenferner-Vedrette di Ries (frontière italo-autrichienne), *Tectonophysics*, **27**, 155-165.

HENRY B. (1975) — Sur l'aimantation des roches permiennes de la vallée du Guil (Hautes-Alpes). *C.R. Somm. Soc. Géol. de France*.

HENRY B. (1976) — Relations entre contraintes et propriétés magnétiques des roches volcaniques permiennes de la vallée du Guil. *Pure and Appl. Geophys.*, **114**, 685-700.

HENRY B. (1977) — Sur les propriétés magnétiques des laves spilitiques peu déformées de la bordure ouest du Pelvoux. *C.R. Soc. Phys. Hist. Nat. Genève*, **11**, 105-110.

HUXTABLE J., AITKEN M.J., BONHOMMET N. (1978) — Thermoluminescence dating of sediment baked by lava flows of the Chaîne des Puys. *Nature*, **275**, p. 207-209.

JONQUET H., GIROD M. et WESTPHAL M. (1975) — Le mode de mise en place des brèches basanitiques de la région du Puy-en-Velay ; éléments de réponse par le paléomagnétisme. *C.R.Acad. Sc.* 280, série D, p. 2309-2312.

LAJ C., NORDEMANN D., POMEAU Y. — Correlation function analysis of geomagnetic field reversals. *Journal of Geophysical Research*. (sous presse).

LAUER J.P. (1975) — Contribution à l'étude de l'influence du métamorphisme thermique sur les propriétés magnétiques des roches. Exemples pris dans les Vosges cristallines du Nord. Thèse de Docteur Ingénieur, I.P.G. Strasbourg.

LAUER J.P. (1978) — Création d'aimantations rémanentes de sciage et de forage au cours de la préparation d'échantillons de roches destinées à une étude paléomagnétique. *C.R. Acad. Sc.*, **287** : 1-4.

LE GOFF M. (1975) — Inductomètre à rotation continue pour la mesure de faibles aimantations rémanentes et induites en magnétisme des roches. Mémoire d'ingénieur C.N.A.M., Paris.

MC ELHINNY M.W., EMBLETON B.J., DALY L. et POZZI J.P. (1976) — Paleomagnetic evidence for the location of Madagascar in Gondwana land. *Geology*, **4**, 455-457.

MICHARD A., WESTPHAL M., BOSSERT A. et HAMZEH R. (1975) — Tectonique de blocs dans le socle atlasomésétien du Maroc ; une nouvelle interprétation des données géologiques et paléomagnétiques. *Earth and Planet. Sc. Lett.*, **24**, p. 363-368.

MOREL P. (1976) — Etude de l'anisotropie de susceptibilité magnétique des granites hercyniens de la vallée du Golo (Corse). D.E.A. Tectonophys., U.S.T.L., Montpellier.

MOREL P. (1978) — Etude paléomagnétique d'une intrusion dioritique panafricaine dans l'Adrar des Iforas (Mali). Présentation de reconstitutions paléocontinentales pour le Paléozoïque inférieur et le Protérozoïque. Thèse de 3ᵉ cycle, option tectonophysique, Montpellier.

OULIAC M. (1976) — Removal of secondary magnetization from natural remanent magnetization of sedimentary rocks : alternating fields or thermal demagnetization technique ? *Earth Planet. Sci. Lett.*, **29**, 65-70.

PLESSARD C. et PREVOT M. (1976) — The magnetic viscosity of submarine basalts. D.S.D.P. leg 37. Initial Rep. D.S.D.P. leg 37,

POUTIERS J.A. (1975) — "Sur les propriétés magnétiques de certains sédiments continentaux et marins ; applications". Thèse Bordeaux.

POUTIERS J.A. et GONTHIER E. (1978) — Sur la susceptibilité magnétique des sédiments du bassin d'Islande comme indicateur de la dispersion du matériel volcanoclastique à partir de l'Islande et des Faeroe (mission Faegas II). *Bull. Inst. Géol. Bassin d'Aquitaine*, Bordeaux, **23**, 173-226.

POZZI J.P. (1975) — Magnetic properties of oceanic basalts. Effects of pression and consequences for the interpretation of anomalies. *E.P.S.L.* **26**, 337-344.

POZZI J.P. (1977) — Effects of stresses on magnetic properties of volcanic rocks. *Phys. Earth Planet. Int.*, **14**, 77-85.

POZZI J.P. et LE MOUEL J.L. — Effets piézomagnétiques et application à la prévision des éruptions volcaniques. Colloque International de Magnétisme des roches organisé en l'Honneur du Professeur Thellier (sous presse).

PREVOT M. (1975) — Magnétisme et minéralogie magnétique de roches néogènes et quaternaires. Contribution au paléomagnétisme et à la géologie du Velay. Thèse Doct. d'état, Univ. P. et M. Curie, Paris.

PREVOT M. et GROMME S. (1975) — Intensity of magnetization of subaerial and submarine basalts and its possible change with time. *Geophysical Journal Roy. Astr. Soc.* **40**, 207-224.

PREVOT M. (1976) — Large intensities changes of the non-dipole field during a polarity transition. *Phys. Earth Planet. Int.*, **13**, 342-345.

PREVOT M. (1976) — Chronologie des inversions du champ magnétique terrestre au Quaternaire. *Bull. Soc. Géol. Fr.*, **18**, 951-958.

PREVOT M., BINA M. et MOTAMED A. — Paleomagnetic evidence for a large post eocene rotation of Central Elbrouz (Iran). *Geology*. (sous presse).
PREVOT M. et LECAILLE A. (1976) - Comments on paper by K.D. Klitgord - The central anomaly magnetization high. *Earth Planet. Sci. Lett.*, **33**, 164-168.

PREVOT M. et LECAILLE A. (1976) - Sur le caractère épisodique du fonctionnement des zones d'accrétion : critique des arguments géomagnétiques. *Bull. Soc. Géol. Fr.*, **18**, 903-911.

PREVOT M., LECAILLE A., FRANCHETEAU J., HEKINIAN R. (1976) - Magnetic inclination of basaltic lavas from the Mid-Atlantic Ridge. *Nature*, **259**, 649-653.

RAZAFINDRAZAKA G. (1975) - Paléomagnétisme de formations sédimentaires permiennes de Madagascar. Thèse de 3e cycle, Montpellier.

RAZAFINDRAZAKA G., DALY L., POZZI J.P., BLACK R. (1976) - Position de Madagascar dans le Gondwana à partir de l'étude magnétique des formations du Karroo. *C.R. Ac. Sci.*, **282 D**, 17-20.

ROCHE A. (1975) - Dans traité de Géophysique interne, Masson Editeurs, *Paléomagnétisme*, Vol. 2, Chapitre 28, p. 107-128.

ROCHE A., DELUZARCHE M. et WESTPHAL M. - Le caractère dipolaire du champ magnétique terrestre pendant le passé de la Planète. Colloque organisé en l'honneur du Professeur Goguel (sous presse).

SCHOTT J.J. (1976) - Etude paléomagnétique des sédiments permiens de l'Argentera-Mercantour. Thèse de 3e cycle, I.P.G. Strasbourg.

SEMAH F. (1977) - Chronologie des dépôts du Pléistocène inférieur et moyen ancien de la vallée de l'Hérault ; apport du paléomagnétisme. Mém. D.E.A., Univ. de Marseille Luminy.

SEMAH F. et BIQUAND D. (1978) - Mise en évidence d'une inversion de polarité magnétique au sein des sédiments villafranchiens de Perrier (Massif Central). Interprétation stratigraphique. *C.R.Ac. Sc.*, **286**, série D, 829-832.

SEMAH F. et BIQUAND D. - Détermination de la polarité magnétique de sédiments et de basaltes du Massif Central et du Midi Méditerranéen français. Interprétation chronostratigraphique. *Bull. de l'AFEQ.* (sous presse).

SYLVAIN J.D. (1976) - Déterminations expérimentales et traitements mathématiques de quelques propriétés magnétiques des roches. Application au Massif de Herbillon-Chetabi (Algérie du Nord). Thèse de Spécialité, Nice.

SMITH B. - Magnetic viscosity of Leg 46 basalts. *Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project*, vol. 46 (sous presse).

SMITH B. et BLEIL U. - Rock magnetism of the basalts at Site 417. *Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project*, vol. 51 (sous presse).

SMITH B. et PREVOT M. (1977) - Variations of the magnetic properties in a basaltic dyke with concentric cooling zones. *Phys. Earth Planet. Int.*, **14**, 120-136.

TAMAYO BALLON L. (1975) - Etude paléomagnétique de formations volcaniques miocènes et phiocènes du Cantal (France). Thèse de Doctorat d'Université.

TANGUY J.C. (1975) - Intensity of the geomagnetic field from recent italian lavas using a new paleointensity method. *E.P.S.L.*, **27**, 314-320.

TISSERAND D., THUIZAT R., AGARD J. - Données géochronologiques sur le complexe de roches alcalines du Tamazeght (Haut-Atlas de Midelt, Maroc). *Bulletin du B.R.G.M.* (sous presse).

WESTPHAL M. (1976) - Contribution du Paléomagnétisme à l'étude des déplacements continentaux autour de la Méditerranée Occidentale. Thèse de Doctorat d'Etat, I.P.G. Strasbourg.

WESTPHAL M., ORSINI J., VELLUTINI P. (1976) - Le microcontinent corso-sarde, sa position initiale : données paléomagnétiques et raccords géologiques. *Tectonophysics*, **30**, p. 141-257.

WESTPHAL M. (1977) - Paléomagnétisme des formations permiennes de Corse. Comparaisons avec la Sardaigne et et l'Estérel. *Bull. Soc. Géol. Fr.*, **18**, 1209-1215.

WESTPHAL M. (1977) - Comments on: "Postulated rotation of Corsica not confirmed by new paleomagnetic data" by K.M. STORETVEDT and N. PETERSEN. *J. Geophys.*, **42**: 399-401.

WESTPHAL M. (1977) - Configuration of the magnetic field and reconstruction of Pangaea in the Permian period. *Nature*, **267**: 136-137.

WESTPHAL M., EDEL J.B. et SCHOTT J.J. (1978) - Essai de synthèse des données paléomagnétiques et de la tectonique des plaques en Méditerranée Occidentale. *C.R. Somm. Soc. Géol. France*, **20** (1), p. 12-15.

DOLFUS G. et HESSE A. (1977) - Les structures de combustion du Tépé Djaffarabad ; périodes I à III. Cahier de la DAFI, **7**, 11-47.
## II — PHENOMENES AERONOMIQUES

G. THUILLIER

Service d'Aéronomie

### I — STRUCTURES ET PROCESSUS DYNAMIQUES DE LA THERMOSPHERE

La mesure de ces quantités a été effectuée par plusieurs types d'instruments différents utilisant des méthodes différentes (mesures directes ou indirectes). L'analyse de l'ensemble des résultats montre une excellente cohérence et permet donc de s'assurer de leur validité physique. Les sources de données utilisées sont constituées pour l'essentiel par des mesures effectuées à bord de satellites, des expériences placées au sol dont, en particulier, le sondeur français à diffusion incohérente.

#### 1.1 — Température de la thermosphère et de la basse thermosphère

##### 1.1.1 — Thermosphère

Une coordination des efforts a été conduite pour construire des modèles locaux ou globaux des paramètres de la thermosphère.

La mesure de la température par l'interféromètre sphérique Fabry-Perot à bord du satélite OGO 6 a permis de construire un modèle global de la température exosphérique en fonction du jour, de l'heure locale, de la latitude et de l'activité solaire et magnétique (Thuillier et al., 1977a, Thuillier et al., 1977b). Un autre modèle utilisant en plus des paramètres précedant la latitude magnétique a permis de rendre compte des effets différents de l'activité magnétique observés à Millstone Hill et à St Santin qui ont la même latitude géographique, mais des latitudes magnétiques différentes (Thuillier et al., 1978).

La méthode de déduction de paramètres d'atmosphère neutre à partir des données ionosphérique et l'étude des variations de température exosphérique a fait l'objet de publications antérieures dont les résultats sont rappelés par Alcaydé et Bauer (1977). Par ailleurs, dans le souci d'inclure ces données dans des modèles complets de la thermosphère, des comparaisons ont été menées avec les données analogues obtenues à Millstone Hill (U.S.A.) Salah et al., 1976), ce qui a permis de les inclure ensuite dans le modèle basé sur des données de spectrométrie de masse (MS) et diffusion incohérente (IS) (Hedin et al., 1977).

L'ensemble des modèles maintenant publiés donne un tableau cohérent de la thermosphère malgré quelques écarts dûs sans doute à la méthode de réduction des données ou bien dûs aux conditions observationnelles (Alcaydé et al., 1978).

Une comparaison des températures électroniques et ioniques de nuit à St Santin fait apparaître un déficit de la température des électrons d'environ 15°K, expliqué par l'excès des pertes par conduction électrons-neutres sur les frottements électrons-ions (Mazaudier et Bauer, 1976).

Les mesures de température tirées de spectre de diffusion incohérente sont comparées avec celles des sondes du satellite AE-C (sonde électrostatique et à potentiel retardé). L'écart systématique moyen de Te, de 10 % en excès aux moyennes latitudes pour les sondes spatiales, est renforcé aux altitudes élevées et dans la plasmapause. Cet écart s'expliquerait
(Hoegy, 1971) par la distribution non-maxwellienne au niveau des sondes spatiales (Benson et al., 1977).

Les résultats du satellite AE-C pendant un orage magnétique montrent un effet de concentration (accrue pour des espèces lourdes, affaiblie pour les espèces légères) qui persiste après le maximum de l'agitation magnétique. La concentration d'espèces lourdes augmente vers les basses latitudes, et les moyennes reproduisent bien le modèle de circulation générale et de diffusion.

### 1.1.2 – Basse thermosphère

Grâce à onze années de mesure de température neutre effectuées en région polaire dans le cadre de la coopération franco-soviétique, une variation en fonction du cycle solaire de l'équilibre thermique a pu être mise en évidence (Chanin, Toulinov, 1978). L'interprétation fait l'hypothèse que la turbulence joue un rôle important et jusqu'alors négligé par les modèles dans le transport d'énergie entre la thermosphère et la mésosphère.

La technique de la diffusion incohérente a aussi apporté une contribution intéressant cette région avec l'utilisation de 10 années d'observation (Alcaydé et al., 1979).

## 1.2 – Composition

L'analyse des trajectoires des satellites artificiels fournit la valeur de la densité totale au voisinage du périgée. On dispose actuellement de près de 20 années de données représentant 2 cycles d'activité solaire. Par ailleurs, on dispose aussi de mesures directes de la température exosphérique, qui ont été modélisées par Thuillier et al. (1977 a) et Thuillier et al., (1977 b). On connait aussi avec une précision analogue le profil de la température à partir de 200 km jusqu'à l'exosphère. En dessous, la connaissance du profil et de ses variations spatio-temporelles demeure insuffisante ; ceci explique pourquoi on a adopté la valeur de 200 km comme limite inférieure de validité. Au-delà de 1200 km, les mesures de freinage sont peu nombreuses pour que le modèle soit valable.

On peut considérer que les composants neutres majoritaires se répartissent comme s'ils étaient seuls selon l'hypothèse de l'équilibre hydrostatique. Les composants, azote moléculaire, oxygène atomique, hélium, sont tour à tour majoritaires en fonction de l'altitude. La connaissance de la densité totale et du profil de température permet de les déterminer. On peut ainsi modéliser les trois composants les plus importants de l'atmosphère neutre entre 200 et 1200 km et par voie de conséquence, la densité totale qui en est la somme (Barlier et al., 1977). Il faut seulement ajouter que l'oxygène moléculaire et l'hydrogène doivent être déduits d'autres types de mesures, mais ils ne représentent en général dans les zones d'altitude considérées qu'un faible pourcentage de la densité totale.

Les trois composants majoritaires sont représentés à l'altitude conventionnelle de 120 km à l'aide d'un développement en harmoniques sphériques limité aux premiers ordres, avec comme paramètres la latitude, l'heure locale solaire, le jour de l'année et l'activité solaire et géomagnétique. La précision est de l'ordre de 10 % à 20 %.

L'accord global avec les autres modèles existant peut être considéré comme satisfaisant, l'ensemble des mesures et des résultats est très cohérent (Barlier et al., 1978).

A partir des données du sondeur français à diffusion incohérente, la concentration de l'azote moléculaire dans la région 90-120 km (Alcaydé et al., 1979) a été décrite. A plus haute altitude, la concentration de l'oxygène atomique a été étudiée par Alcaydé et Bauer (1977) en période de faible activité solaire (1973 à 1977).

## 1.4 – Dynamiques et ondes

Le transfert dynamique d'énergie dans la thermosphère emprunte différents types de propagation périodiques :
a) les modes forcés (marées, circulation à grande échelle ;

b) les modes libres (ondes de gravité).

### 1.4.1 — Circulation à grande échelle

Amayenc et al. (1975), Alcaydé et al. (1977 b) ont mené une étude de bilan thermodynamique de la thermosphère à moyenne latitude par une résolution locale des équations de conservation et ont montré le rôle joué par la circulation à grande échelle dans la régulation des variations à long terme et saisonnières de la température exosphérique.

Ce travail est actuellement poursuivi par l'introduction des vents thermosphériques dans les équations de conservation des éléments minoritaires inertes (He, Ar) ou chimiquement actifs (H, H₂) pour étudier les distributions à l'échelle planétaire de ces constituants compte tenu des informations expérimentales sur la diffusion turbulente dans la basse thermosphère (Alcaydé et al., 1978).

L'émission à λ 630 nm de l'oxygène atomique observée aux basses latitudes présente des variations en longitude à heure locale constante. Ces variations sont expliquées par l'action du vent neutre de l'ionosphère dont l'effet dépend de la déclinaison magnétique (Thuillier et al., 1976).

### 1.4.2 — Ondes de gravité

Le sondeur à diffusion incohérente permet une étude de la propagation des ondes de gravité. Deux méthodes sont utilisées :

- les variations spatio-temporelles du contenu total d'électrons déduites de la rotation Faraday d'émission des satellites-balises ;

- l'analyse de la fréquence de la raie de plasma conduit à la densité électronique et à ses variations.

La première méthode a permis à Bertin et al. (1975) et Bertel et al. (1976) de relier les ondes de gravité de moyenne échelle à une origine météorologique. Un échantillon d'une centaine d'ondes de gravité observées pendant cinq jours consécutifs montre leur relation avec le Jet Stream de la tropopause. Une méthode d'inversion de la propagation d'énergie a permis d'évaluer le flux d'énergie qui pénètre dans la basse thermosphère. L'apport d'énergie produit une augmentation de la température neutre (Bertel et al., 1978 ; Bertin et al., 1979).

La seconde méthode a été utilisée par Vidal-Madjar et al. (1975) pour l'étude des fluc tuations de densité électroniques de périodes comprises entre 12 et 30 mn. Un modèle nu- mérique de propagation des ondes dans la thermosphère a été construit (Vidal-Madjar, 1978a). En utilisant les mesures de Bertin et Testud (1978) le modèle a permis d'évaluer le flux moyen d'énergie déposé dans la thermosphère, provenant de la troposphère sous forme d'ondes de moyenne échelle (Bertel et al., 1978). Le modèle numérique décrivant les interactions d'une onde de moyenne échelle avec l'atmosphère, permet de préciser la zone de dépôt d'énergie : entre 120 et 200 km (Vidal-Madjar, 1979). A l'altitude de 120 km, l'énergie déposée est de 0.1 erg/cm²/s. Ce dépôt conduit à une augmentation de la température de l'ordre de 5 % et une modification du vent de 15 ms⁻¹ en moyenne. L'origine de ces ondes est le Jet Stream de la tropopause (Vidal-Madjar et al., 1978b) où il propose comme mécanisme l'interaction non linéaire de deux instabilités présentes simultanément dans le Jet. Ce type d'étude con- naît un développement important grâce au sondeur français multistatique.

L'accéléromètre CACTUS (Capteur Accélérométrique Capacitif Tri-axial Ultra Sensible) construit par l'ONERA et lancé par le C.N.E.S. en mai 1975 à bord du satellite CASTOR (in- clinaison 30°) permet de déterminer la densité totale au voisinage du périgée (270 km) et jusqu'à une altitude variant de 450 km à 600 km (Barlier et al., 1975). et qui diminue avec l'altitude (pression de radiation, effets liés à la charge électrique de la bille (Bernard et al., 1977 ; Juillerat et al., 1978).
Des variations à petite ou à moyenne échelle comme celles engendrées par les ondes de gravité provenant de la très basse atmosphère ou des régions polaires sont étudiées (Villain, 1978).

L'amplitude des perturbations dépend de plusieurs paramètres (latitude, longitude, heure locale, activité géomagnétique). La fréquence d'apparition de perturbations pour les passages successifs du satellite au périgée est directement fonction de l'amplitude relative de cette perturbation. Elle est rarement supérieure à 8 %. On observe par exemple que les amplitudes relatives sont plus importantes de nuit que de jour.

Il apparaît aussi qu'au-dessus de certaines régions terrestres, par exemple la zone de l'Atlantique Sud par opposition à la zone des Caraïbes, l'amplitude des perturbations est moins forte.

Ce phénomène semble corrélé à l'apparition plus ou moins fréquente de phénomènes météorologiques importants (cyclone par exemple) qui peuvent induire des ondes de gravité.

L'amplitude absolue de la perturbation augmente aussi avec l'activité géomagnétique mais dépend de l'heure locale.

La résolution temporelle permet aussi d'étudier le temps de retard qui sépare le début d'une activité géomagnétique importante et l'augmentation de la densité totale. Les temps de réponse de l'atmosphère dans la zone équatoriale sont de l'ordre de 4 à 6 heures.

Enfin, le comportement moyen de la haute atmosphère a été étudié en fonction de la longitude. Des variations significatives apparaissent (Barlier et al., 1978).

## 1.5 – Les émissions aéronomiques

### 1.5.1 – Mesures en altitude

Plusieurs campagnes de mesures photométriques embarquées à bord de ballons stratosphériques ont été réalisées à moyenne et basse latitudes.

Les résultats ont montré :

a) que le renforcement précrépusculaire de la raie rouge de l'oxygène est observable au moins jusqu'à des latitudes correspondant à une valeur $L = 5,1$ (G. Weill et M.L. Duboin, 1975);

b) que dans la zone de l'anomalie équatoriale Sud (Brésil) :

- le rapport des intensités des raies 557,7/630 nm de l'oxygène pouvait servir d'indicateur de l'altitude de la couche F,

- la détermination des taux de recombinaison de l'oxygène atomique dans les états $^1$S et $^1$D était possible,

- le maximum d'ionisation peut être localisé au moyen des émissions permises de l'oxygène à 777,4 nm (G. Weill et al., 1976).

### 1.5.2 – Mesures au sol

La précipitation de particules aurorales dans la calotte polaire centrale durant un orage magnétique à début brusque, a été étudiée (K. Lassen et G. Weill, 1975) à l'aide de caméras plein ciel et d'un photomètre photo-électrique.

L'étude des observations Hα géocoronales par le satellite $D_2$ A Tournesol a été faite. Toutes les observations H Alpha antérieures montraient que l'émissivité intégrée semblait, quelle que soit la direction d'observation, deux à trois fois plus grande que ne le prévoyait la théorie.

Les valeurs mesurées sont en accord avec les valeurs théoriques calculées par transfert de rayonnement, et présentent après réduction, une erreur inférieure à 0,5 R (Levasseur et al., 1976). Il a été établi que les résultats antérieurs trop élevés provenaient d'une mauvaise
évaluation du signal zodiacal. La distribution verticale de l'émissivité dans la thermosphère déterminée avec l'hypothèse d'une stratification horizontale est, au premier ordre, compatible avec un modèle Kockarts-Nicolet. Une variation journalière, interprétée en terme d'asymétrie matin-soir de la géocouronne a été mise en évidence, ainsi qu'une évolution à long terme, due à des variations de flux solaire et de concentration en hydrogène. La comparaison des résultats H Alpha $D_2$ A aux résultats Ly-Béta d'Apollo 16 obtenus par Meier et al. (1977) a confirmé la qualité du modèle géocoronal variable dans le temps et surtout a permis d'évaluer le flux au centre de la raie Ly-Béta solaire avec une erreur relative inférieure à 25 % (6,5 x 10⁹ photons cm⁻² s⁻¹ Å⁻¹).

Enfin, l'émission H Alpha (Levasseur, 1976) dans la basse thermosphère équatoriale lors d'activité magnétique a été confirmée par les observations en satellite et au sol.

Cette émission est induite par des protons (15 – 250 keV) traversant la thermosphère équatoriale : ces protons semblent provenir d'un processus d'échange de charge, initialisé par des protons du courant annulaire lors de la phase principale d'un orage magnétique.

## 1.6 – Bilan radiatif

L'accéléromètre CACTUS (voir § 1.4) peut en l'absence de perturbation (freinage atmosphérique, force parasite instrumentale) mesurer la pression de radiation reçue. De nuit, il mesure la pression due au rayonnement IR de la Terre, de jour il mesure la différence entre la pression de radiation solaire et la pression de radiation rediffusée par la Terre, les nuages et l'atmosphère (Barlier et al., 1976 et Bouttes et al., 1978).

# II – STRUCTURES ET PROCESSUS DYNAMIQUES DE LA MESOSPHERE –

## 2.1 – Température

Les mesures par Lidar sur le sodium utilisé comme traceur a permis de mesurer la température neutre entre 80 et 100 km (Mégie et al., 1978) à l'Observatoire de Haute Provence (44°N, 6°E), et à l'Ile de Heyss (80°5N, 50°E).

## 2.2 – Composition

Les sondages de l'atmosphère par Lidar effectués à partir de l'Observatoire de Haute Provence (lat. 44°N ; long. 6°E) sur les 3 alcalins : Na (depuis 1972), K (depuis 1975) et Li (depuis 1977), et à partir de Heyss URSS (lat. 80°5 N, long. 50°E) sur Na ont maintenant fourni des résultats géophysiques importants (Mégie et al., 1978).

Sur l'origine de ces alcalins, ils ont fourni la preuve d'une origine à la fois terrestre et météoritique pour Na et ceci à partir de la variation saisonnière du rapport Na/K (Mégie et al., 1978). Une excellente corrélation est observée entre les averses météoritiques et les augmentations brutales de chacun des 3 alcalins dont la source se situe vers 92 km. Enfin très récemment, les 2 isotopes 6 et 7 du Lithium ont pu être détectés et permettront de mesurer le rapport isotopique dans les averses météoritiques.

Les mesures crépusculaires sont aussi utilisées pour la mise en évidence des poussières de la haute mésosphère. C'est ainsi que la couche de polarisation du ciel crépusculaire présente vers 10° de dépression solaire un palier qui est expliqué par la présence de particules météoritiques diffusantes (Link et Martel, 1976). Cette mise en évidence a aussi été faite par des mesures photométriques effectuées à bord de ballons stratosphériques (Link, 1976).

On notera la tendance suivante concernant les mesures des émissions aéronomiques : elles ne sont plus, en général, étudiées pour elles-mêmes mais servent à déduire d'autres paramètres, en particulier d'origine dynamique (Thuillier, 1977) comme cela est maintenant le cas des émissions de l'oxygène atomique $O^1$S et de $OH^+$ (voir § dynamique).
Une étude comparée des variations à long terme de l'intensité des bandes de OH, du taux d'humidité stratosphérique, du flux solaire et des variations de la température troposphérique tropicale suggère que les évènements se produisant au niveau de la stratosphère suivent avec un retard d'environ 6 mois les variations undécennales observées au niveau de la mésopause (G. Weill et J. Christophe, 1977).

## 2.3 – Dynamique

Le sodium utilisé comme traceur a permis de mesurer la température neutre entre 80 et 100 km, le coefficient de diffusion turbulente à partir de la hauteur d'échelle supérieure de la couche (Mégie et al., 1977). En région polaire, la mise en évidence par Lidar des ondes de gravité a permis d'étudier de façon précise l'évolution de la vitesse de phase (Chanin et al., 1978) de ces ondes.

En 1973, Peterson et Kieffaber en photographiant le ciel nocturne dans le proche infra-rouge ont découvert des structures brillantes. Par triangulation, l'altitude de la région émisive a été trouvée à 85 km ; c'est pourquoi cette émission a été attribuée à OH⁺. Ces observations ont été reprises par Moreels et Hersé au cours de 12 campagnes à différentes latitudes. Il apparaît trois types de structures (grande, moyenne et petite échelle). La structure à petite échelle est formée de bandes parallèles distantes de 40 km environ et de plusieurs centaines de kilomètres de long. Leur vitesse de déplacement est inférieure à $20 \text{ ms}^{-1}$.

Les variations d'intensité peuvent être interprétées comme étant dues à l'effet géométrique d'une ondulation en altitude des couches. On n'observe effectivement aucune structure au zénith.

Hersé et Moreels (1978) ont mis au point des techniques de correction de l'effet de perspective et développent des théories rendant compte des phénomènes observés. On sait, en effet, que les observations de OH montrent une grande variabilité temporelle de l'émission (Rao et Kulkarni, 1972 ; Wiens et Weill, 1973), ce qui montre l'influence des phénomènes dynamiques. L'obtention d'images de l'émission OH est sans doute un moyen puissant pour étudier la dynamique de la mésopause. Pour pouvoir étudier la structure à grande échelle (1000 km) il a été proposé à l'Agence Spatiale Européenne un instrument prenant des photographies dans le proche infra-rouge et destiné à être embarqué lors du premier vol Spacelab.

La variation diurne d'intensité de la raie (O¹S⁻¹D) présente des fluctuations de différentes amplitudes (> 2%) et de période (T > 1 mn). Une étude quantitative de la relation entre les fluctuations et les phénomènes dynamiques se propageant dans cette région a été entreprise. Il a été montré à partir des intensités observées de l'émission de la raie verte et de la marée semi-diurne que les fluctuations de densité et de température induites par celle-ci rendaient compte de la variation moyenne de l'intensité de la raie verte (Petitdidier et Teitelbaum, 1977). Ce résultat a permis de montrer que le mécanisme d'émission de Chapman était prépondérant dans l'atmosphère et que l'énergie d'activitation E₁ du coefficient de cette réaction était égale à 200 cal/mole.

Les fluctuations de courte période (2-15 mn) dans l'intensité d'émission de la raie verte à 100 km d'altitude ont été mesurées. Ces mesures montrent une variation systématique du taux de fluctuation qui présente un minimum autour de minuit. L'augmentation que l'on trouve au voisinage des crépuscules serait liée au passage du terminateur (Teitelbaum et Petitdidier, 1978).

Le développement en amplitude appliqué à l'étude des marées et ondes de gravité se justifie dans certains cas. Avec cette méthode et une expression qui permet de calculer l'effet de la viscosité on a montré que l'interaction des marées et ondes de gravité peut créer des ondes secondaires qui peuvent se propager librement mais avec des caractéristiques différentes des ondes de gravité classiques (Teitelbaum et Blamont, 1975).

On a montré que l'altitude de la turbopause varie pendant la nuit entre 95 et 110 km
d'altitude. Par l'analyse des données expérimentales on a montré que l'atmosphère reste turbulente jusqu'à 105 km d'altitude dans la première partie de la nuit et que la turbopause descend à 95 km d'altitude au milieu de la nuit (Teitelbaum et Blamont, 1976).

On a étudié la formation des discontinuités hydrodynamiques comme conséquence de la propagation des ondes de gravité. On a montré que l'interaction de deux ondes peut créer une discontinuité tangentielle dans l'écoulement. Ce processus peut expliquer de forts gradients de vent existants entre 100 et 110 km d'altitude et l'apparition de couches turbulentes dans cette région stable de l'atmosphère (Teitelbaum et Sidi, 1976 ; Sidi et Teitelbaum, 1978).

On a calculé les marées atmosphériques crées par chauffement de l'atmosphère dû à l'ozone.

On a montré que les asymétries dans la distribution de l'ozone (mesuré par le satellite Nimbus IV) sont suffisamment importantes pour créer des marées asymétriques à l'équinoxe (Teitelbaum et Cot, 1978).

## 2.4 – Chimie des agregats

Les travaux de laboratoire concernant les agrégats mésosphériques ont été élargis. On étudie maintenant la cinétique chimique des agrégats ioniques et des agrégats neutres, et la photofragmentation des ions agrégats.

Les réactions d'hydratationdes ions H⁺(H₂O)ₙ ont été étudiées entre 130 et 160°K (Burke, 1977) ; Les données obtenues indiquent qu'à basse température les espèces H⁺(H₂O)ₙ se comportent comme une phase condensée, même pour *n* aussi petit que 4. La cinétique d'hydradation de ces agrégats s'interprète par des processus d'adsorption-désorption, plutôt que par des réactions ion-molécule en phase gazeuse. Les travaux concernant la photodissociation des ions agrégats positifs ont montré que ce processus ne joue qu'un rôle secondaire dans le bilan ionique de la région D (Burke et Wayne, 1977).

# III – STRUCTURE ET DYNAMIQUE DE LA STRATOSPHERE –

## 3.1 – Composition

### 3.1.1 – Ozone

De nombreuses équipes travaillent sur la détermination de la distribution verticale et de la distribution géographique de l'ozone par des méthodes très différentes : mesures in-situ ou mesures optiques.

Par spectrophotométrie UV et visible, Rigaud (1974 a, 1974 b, 1977) a mis en évidence une diminution de l'ozone au niveau de la stratopause au lever du Soleil. Ces mesures mettent en évidence le cycle de destruction de l'ozone au lever du Soleil par les oxydes d'azote par suite de l'arrivée successive dans le temps du flux solaire à des longueurs d'onde différentes. Des sondages verticaux ont aussi été effectués (Rigaud, 1975).

Un ozomètre stratosphérique à grande résolution temporelle a été construit pour étudier l'évolution in-situ de l'ozone stratosphérique (Aimedieu, 1976). Il permet d'étudier les mécanismes de transport dans la basse stratosphère en utilisant l'ozone comme traceur passif et d'étudier son évolution dans les régions de production au-dessous de 40 km d'altitude. L'instrument utilise la chimiluminescence en phase gazeuse de la réaction de l'ozone et de composés éthyléniques ; il mesure des variations relatives à 1 % près et fournit des valeurs absolues à 5 %. Six profils de la concentration d'ozone ont été obtenus lors de vols sous ballons stratosphériques jusqu'à l'altitude de 42 km. L'analyse des résultats obtenus montrent l'existence de strates turbulentes pour lesquelles la valeur du coefficient de trans-
port turbulent a été déduit dans l'approximation de Kolmogoroff. Les profils mesurés montrent la stabilité de la concentration de l'ozone dans la basse stratosphère au crépuscule à mieux que 1 % confirmant ainsi son usage comme traceur passif (Aimedieu, 1978 a et 1978 b).

Le Lidar permet aussi la détermination de profils verticaux (Mégie et al., 1977) du sol jusqu'à 30 km.

### 3.1.2 – Eau

La fluorescence UV du radical OH à 300 nm obtenue en éclairant les molécules de vapeur d'eau par un rayonnement UV Lyman Alpha a permis à Bertaux et Delannoy (1978) de measures le profil vertical de la concentration de la vapeur d'eau stratosphérique : la concentration varie peu entre 12 et 20 km et augmente aux altitudes moyennes à 20 km.

Un hygromètre à point de givre (Roulleau et Poc, 1978) pour la mesure de la vapeur d'eau dans la basse stratosphère a été construit et a effectué un vol stratosphérique préliminaire.

### 3.1.3-$NO_2$

Des observations systématiques du dioxyde d'azote atmosphérique en absorption sur le Soleil dans le domaine visible ont été conduites depuis le sol et en altitude en ballon et en avion.

Les principaux résultats obtenus sont les suivants :

- variation rapide aux crépuscules et durant une éclipse solaire de l'équilibre $NO \rightleftharpoons NO_2$ ;

- variation diurne de $NO_2$ avec un maximum, peu après midi, et un autre après le coucher du Soleil ;

- variation saisonnière aux latitudes moyennes avec un maximum au mois de juillet à 43°N et un minimum au mois de janvier ;

- variation en latitude avec un maximum en région intertropicale du même ordre de grandeur que le maximum d'été des latitudes moyennes ;

- distribution verticale à midi présentant un maximum dans la région de la tropopause (concentrations de 3 à 4 $10^{10}$ mol cm$^{-3}$ ;

- quantité totale de $NO_2$ atmosphérique très élevée qui varie à midi de 0.6 $10^{17}$ mol cm$^{-2}$ en hiver à 6 $10^{17}$ en été (Pommereau, 1979).

La méthode d'absorption est aussi utilisée avec des sources stellaires pour déterminer la distribution verticale de composants minoritaires comme $NO_2$ ou les aérosols (Rigaud, 1977). Pour exploiter efficacement ces mesures, il est nécessaire de connaître les sections efficaces d'absorption des composants minoritaires dans des conditions proches de celles existant dans la stratosphère. Celle de CIO a été mesurée (Rigaud, 1977 et 1978) celle de $NO_2$ en fonction de la température est en cours de détermination.

### 3.1.4 – Autres composants

Les expériences Stratoz ont mis en œuvre une série de mesures radiométriques et spectrométriques de constituants mineurs de la stratosphère à bord d'une Caravelle naviguant à l'altitude 11 km :

- radiomètre à émission IR mesurant $HNO_3$, $O_3$ ;

- radiomètre à modulation sélective mesurant $NO_2$ ;

- les spectromètres à grille en absorption sur l'IR solaire mesurant NO, $NO_2$, $HNO_3$, $N_2O$, CO, $CH_4$, $H_2O$ et les fréons 11 et 12.

Ces mesures ont été effectuées entre 72°N et 64°S.
## 3.2 – Dynamique

La crainte de la destruction de la couche naturelle d'ozone par des réactions catalytiques dues à l'activité humaine a conduit à mesurer le transport vertical et l'intensité des zones de turbulence. Ces mesures ont été réalisées en utilisant un anémomètre ionique embarqué sur ballon stratosphérique (vols COVOS). Les résultats obtenus sont les suivants (Barat, 1979) :

- l'intensité de la turbulence est mesurée à partir de la détermination des échelles dissipatives qui varient de 5 cm (turbulence faible). L'extension du domaine inertiel ne dépasse pas 40 m ;

- plusieurs couches ont été observées d'épaisseur moyenne égale à 180 m et ayant une probabilité d'apparition de 15 %.

L'efficacité de ces structures pour le transport turbulent évident à un coefficient de transport moyen de 0.015 m² s⁻¹).

- l'apparition des zones de turbulence est bien corrélée avec des nombres de Richardson voisins de 0.25.

Il reste à étudier la relation entre les zones de turbulence et leurs sources (ondes de gravité).

Les mesures de la vitesse du vent en fonction de l'altitude montrent des gradients de vitesse très importants dans la basse stratosphère (Cadet, 1975).

## 3.3 – Bilan radiatif de la stratosphère

Des mesures du flux infrarouge tellurique et du flux solaire réfléchi incidents dans la basse stratosphère ont été obtenues au cours de vols de ballons plafonnants de longue durée. Ces flux sont déterminés à partir de la mesure de la température du gaz des ballons, à l'aide de leur équation d'équilibre thermique en vol.

Les valeurs de flux infrarouge tellurique obtenues sont en assez bon accord avec les observations par satellite, bien qu'elles montrent une plus grande variation avec le contenu de vapeur d'eau troposphérique et l'altitude du sommet des nuages.

L'albedo mesuré dans la stratosphère est toujours plus élevé que l'albedo des mêmes surfaces mesuré par satellite à cause de sa dépendance avec l'angle d'observation. Cette différence doit être prise en compte dans les calculs photochimiques stratosphériques.

# IV – L'EXOSPHERE –

## 4.1 – La géocouronne d'hydrogène

Un photomètre Lyman alpha placé à bord du satellite OGO 5 a permis en 1968 et 1969 des observations de l'hydrogène exosphérique. L'analyse des variations temporelles de la densité, liées à l'activité solaire, a permis de mettre en évidence un fait nouveau : le flux d'échappement thermique (ou de Jeans) augmente avec la température exosphérique. Ceci ne peut s'admettre que si d'autres mécanismes d'échappement, d'importance au moins égale, se comportent à l'opposé. On a montré (Bertaux, 1975) que tel était le cas de l'échange de charge entre l'hydrogène exosphérique et protons plasmasphériques.

L'exosphère étant non-maxwellienne, grâce à des calculs théoriques de forme de raie exosphérique on a pu interpréter les mesures faites avec une cellule à absorption, qui permet l'analyse spectrale de la raie Lyman-alpha émise par la géocouronne. On trouve que la température exosphérique de l'hydrogène mesurée en 1968 coïncide avec le modèle de Jacchia (1971) et on montre qu'il y a très peu d'atomes d'hydrogène sur des orbites satellites dans l'exosphère jusqu'à 2.5 Rayons Terrestres.
La géocouronne d'hydrogène a aussi été étudiée par le satellite OSO 5 qui montre que, au cours d'un cycle solaire, le flux Lyman Alpha varie d'un facteur 2 (Vidal-Madjar, 1975 et 1977). Emerich et Cazes (1977) ont montré l'anomalie de la distribution de l'hydrogène à l'exobase le matin et au niveau des poles à l'aide des mesures d'un photomètre embarqué sur le satellite D₂A. Ces résultats ont été confirmés de façon indépendante grâce aux données de l'expérience OSO 5 par Emerich et al. (1976).

Un modèle d'exobase a été développé (Vidal-Madjar et al, 1974) et utilisant des données du satellite OGO 6 a permis d'interpréter les faits précédents (Vidal-Madjar et Thomas, 1978). L'anomalie de la distribution d'hydrogène aux poles a été interprétée en tenant compte de l'échappement par le vent polaire (Thomas et Vidal-Madjar, 1978).

Enfin, le comportement de l'hydrogène pendant le dernier minimum de l'activité solaire a été modélisé par Vidal-Madjar (1978).

La raie Lyman Alpha solaire a été mesurée avec précision (0.02 Å) par le spectromètre à haute résolution embarqué sur le satellite OSO 8 (Artzner et al., 1977 ; Bonnet et al., 1978). Un spectre Lyman Alpha solaire pris dans une région modérément active (pour diminuer l'auto-absorption) présente un décalage Doppler par rapport à l'absorption géocoronale. Une faible absorption correspondant à un décalage Doppler dû à une vitesse de 32 km/s est aussi décelée. Cette absorption a été interprétée par Emerich et Cazes (1978) comme étant due à l'hydrogène interplanétaire dont ils ont déduit plusieurs paramètres (densité, pression de radiation, coefficient d'ionisation).

Les mesures de l'émission Lyman alpha effectuées par le satellite D₂A ont permis à Cazes et Emerich (1977) de séparer l'émission Lyman Alpha géocoronal de l'émission Lyman Alpha de l'hydrogène interplanétaire et de déduire le profil Doppler de cette dernière en se servant de la géocouronne comme cellule à absorption, le balayage en longueur d'onde étant réalisé par des effets géométriques conduisant à des décalages Doppler différents. Les profils sont obtenus au voisinage des poles de l'écliptique ; la température déduite est (10 ± 2) 10³ K. Les deux profils obtenus présentent tout deux un décalage vers le bleu indiquant que la pression de radiation solaire est inférieure à l'effet de gravitation.

# V — AERONOMIE DES PLANETES ET DES COMETES —

## 5.1 — Vénus

En collaboration avec l'URSS un photomètre Lyman Alpha avec cellule à absorption de H a été construit pour étudier l'hydrogène dans l'atmosphère de Vénus.

Les mesures ont mis en évidence une remontée de la température exosphérique vers 3000 km, tout à fait anormale, interprétée comme due à l'onde de choc provoquée par l'observation que représente la planète Vénus à l'écoulement du vent solaire. Cette émission Lyman-alpha "chaude" est attribuée à la résonance de photons solaires sur une population d'atomes placés en orbites satellites lors de l'échange de charge entre les protons du vent solaire (devenu turbulent derrière l'onde de choc) et les atomes d'hydrogène neutres de l'exosphère (Bertaux et al., 1978).

Une analyse détaillée a permis de distinguer l'émission de l'oxygène à 1304 Å (auquel le photomètre est sensible) de celle de l'hydrogène à 1216 Å. La variation de l'intensité le long du disque a permis de mesurer pour la première fois la quantité de H atomique se trouvant entre 110 et 250 km d'altitude dans l'atmosphère de Vénus. De plus, on a mesuré une variation jour-nuit de la température exosphérique, de 500 à 200 K (Bertaux et al., 1979).

## 5.2 — Jupiter

Avec le spectromètre du satellite OAO-3 (Copernicus) nous avons pu mesurer l'intensité de la raie Lyman-alpha émise par Jupiter. En utilisant une calibration de l'instrument
sur la géocouronne, terrestre, nous avons pu déterminer la quantité totale de H dans l'atmosphère de Jupiter. Cette quantité impose une contrainte stricte sur le coefficient moyen de diffusion turbulente K, que nous trouvons égal à $10^6$ (Bertaux et al., 1979).

Analysant les fluctuations en longitude de la Tâche Rouge de Jupiter, F. Link (1974) suggère que leurs causes peuvent être liées à l'activité solaire.

## 5.3 – Mars

La photométrie photoélectrique de l'occultation de $ε$ Geminorum par Mars montre une différence de température d'environ $60°$K entre les atmosphères nocturne et diurne de Mars vers 50 km (F. Link, 1977).

## 5.4 – Comètes

Grâce à l'observation de la largeur de la raie Lyman-alpha de la comète Kobayashi-Berger-Milon avec OAD-3, on a pu démontrer que l'hydrogène observé provenait bien de la photodissociation de la vapeur d'eau (Festou, 1977 ; Festou et al., à paraître).

On a également pu déterminer le taux de production d'hydrogène des comètes West et d'Arrest.

# BIBLIOGRAPHIE

THUILLIER G. (1977) – Study of dynamic processes in the Thermosphere by observation of aeronautical emissions. *J. Atmos. Terre. Phys.* **39**, 1183.

HERSE M. and MOREELS G. (1978) – Photogrammetry of OH waves structures. 6. AM Proceedings (to be published).

MOREELS G. and HERSE M. (1977) – *Planet. Space Sci.* **25**, 265.

WIENS, R.H. and WEILL, G. (1973) – *Planet. Space Sci.* **21**, 1011.

AIMEDIEU P. (1976) – Thèse de Spécialité. Université Pierre et Marie Curie.

AIMEDIEU P. (1978 a) – *C.R. Acad. Sci. Paris* (séance du 13/11/1978).

AIMEDIEU P. (1978 b) – *C.R. Acad. Sci. Paris* (séance du 27/11/1978).

ALCAYDE D., BAUER P., HEDIN A. and SALAH J.E. (1978) – Compatibility of seasonal variations in mid-lattitude/thermospheric models at solar maximum and low geomagnetic activity, *J. Geophys. Res.*, **83**, 1141.

BERTIN F., TESTUD J., KERSLEY L., and REES P. (1978) – The meteorological jet stream as a source of medium scale gravity waves in the thermosphere on experimental study. A paraître dans *J. Atmos. Terr. Phys*.

BERTAUX J.L. and DELANNOY A. – Vertical distribution of H₂O in the stratosphere as determined by UV fluorescence in-situ measurements. Accepté pour publication dans *Geophys. Res. Lett.*

POMMEREAU J.P., HAUCHECORNE A. et SOUCHON G. (1976) – Observations de la variation de l'épaisseur optique intégrée de NO₂ dans l'atmosphère au cours d'une éclipse de soleil. Variation diurne comparée aux tropiques et aux latitudes moyennes. *C.R. Acad. Sci. Paris*. 283,

BLAMONT J.E., POMMEREAU J.P. et SOUCHON G. (1975) – Observations crépusculaires du NO₂ stratosphérique. *C.R Acad. Sci. Paris*, 281.

EMERICH C., CAZES S. (1977) – Local perturbations of the atomic hydrogen density distribution near the exobase, inferred from D2A Lyman-alpha and dayglow measurements. *Geophys. Res. Lett.* **4**, 523.

MEGIE G., ALLAIN J.Y., CHANIN M.L., BLAMONT J.E. (1977) – Vertical profile of stratospheric ozone (18-28 km) by lidar sounding from the ground. *Nature*, **270**, p. 329.

MEGIE G., BOS F., BLAMONT J.E., CHANIN M.L. (1978) – Simultaneous measurements of atmospheric sodium and potassium. *Planet. Space Sci.*, **26**, p. 27-35.

MEGIE G., CHANIN M.L., TULINOV G.Y., DOUDOLADOV Y.P. (1978) – High latitude measurements of the atomic sodium concentration and neutral temperature at the mesopause level by the Lidar technique. *Planet. Space. Sci.*, **26**, 5 p. 509.

CHANIN M.L., TOULINOV G.F. (1978) – The polar thermospheric temperature behaviour during the 11 year solar cycle. Accepté au *Journ. Geophys. Res.*.
ALCAYLE D., BAUER P. and FONTANARI J. (1974) – Long term variations of thermospheric temperature and composition, *J. Geophys. Res.* 79, 629-637.

POMMEREAU J.P. – Détermination depuis le sol de la quantité totale de dioxyde d'azote atmosphérique. *C.R. Acad. Sci.* (à paraître).

THUILLIER G., FALIN J.L., WACHTEL C. (1977a) – Experimental global model of the exospheric temperature based on measurements from the Fabry-Perot interferometers on board the OGO 6 satellite., *J. Atm. Terr. Phys.* 39, 399.

THUILLIER G., FALIN J.L., BARLIER F. (1977b) – 'Global experimental model of the exospheric temperature using optical and incoherent scatter measurements. *J. Atm. Terr. Phys.* 39, 1195.

BARLIER F., BERGER C., FALIN J.L., KOCKARTS G. and THUILLIER G. (1978) – Comparisons between various semi-empirical thermospheric models of the terrestrial atmosphere, *J. Atm. Terr. Phys.* A paraître en déc. 1978.

BENSON R.F., BAUER P., BRACE L.H., CARLSON H.C., HAGEN J., HANSON W.B., HOEGY W.R., TORR M.R., WAND R.H., WICKWAR V.B. (1977) – Electron and Ion Temperatures. A comparison of Ground based Incoherent scatter and AE. C. Satellite Measurements. *J. Geophys. Res.* 82, 36.

JENKINS E.B., DRAKE J.F., BARKER E., UPSON W. III, BERTAUX J.L., FESTOU M., KELLER H.U. – Lyman-alpha observations of comet Kobayashi Berger Milon with Copernicus. A paraître dans *Astrophysical Journal*.

BERTAUX J.L., BLAMONT J., MARCELIN M., KURT V.G., ROMANOVA H.H., SMIRNOV A.S. (1978) – Lyman-alpha observations of Venera-9 and 10. The non thermal hydrogen population in the exosphere of Venus. *Planet. Space Sci.* 26, 817.

MARCELIN M. (1978) – Analyse des données sur l'exosphère de Vénus fournies par un photomètre Lyman-alpha embarqué sur les sondes soviétiques Vénéra-9 et 10. Thèse de Doctorat de 3ᵉ cycle. Université de Paris.

ROULLEAU M. and POC M.M. (1978) – A frost-point hygrometer for horizontal soundings of the lower stratosphere, *Journal of Applied Meteorology*, 17, n° 6.

HAUCHECORNE A. (1977) – Equilibre thermique d'un ballon en vol et applications à l'étude du bilan radiatif atmosphérique. Thèse de 3ᵉ cycle, Paris.

HAUCHECORNE A. and POMMEREAU J.P. – Stratospheric radiometric measurements from constant level balloons, *J. Atmos. Sci.* (à paraître).

TEITELBAUM H. and BLAMONT J.E. (1975) – *J. Atmos. Terr. Phys.* 37, 697-716.

TEITELBAUM H. and BLAMONT J.E. (1977) – *Planet and Space Sci.* 25, 723-734.

TEITELBAUM H. and SIDI C. (1976) – *J. Atm. and Terr. Phys.* 38, 413-421.

SIDI C. and TEITELBAUM H. (1978) – *J. A.T.P.* 40, 529-540.

TEITELBAUM H. and COT C. – *J. A.T.P.* (à paraître).

PETITDIDIER M. and TEITELBAUM H. (1977) – Lower thermosphere emissions and tides, *Planet. Space Sci.* 25, 711-721.

TEITELBAUM H. et PETITDIDIER M. (1978) – Night-time variation of short period fluctuations (2-15 mois) in the oxygen green line, *J. Atmos. Terr. Phys.* 40, 223-227.

PETITDIDIER M. (1978). – Etude de l'influence des phénomènes dynamiques au niveau de la mésopause sur l'intensité de la raie verte. Thèse de Doctorat d'Etat. Université de Paris VI.

ALCAYDE D., FONTANARI J. and AMAYENC P. (1977) – Bilan thermodynamique de la thermosphère à moyenne latitude. *Ann. Geophys.* 33, 289-303.

ALCAYDE D., BAUER P., HEDIN A., SALAH J.E. (1978) – Compatibility of seasonal variations in mid-latitude thermospheric models at solar maximum and low geomagnetic activity. *J. Geophys. Res.* 83, 1141-1144.

ALCAYDE D., FONTANARI J., BAUER P., BERNARD R., KOCKARTS G. (1979) – Lower thermosphere modelling of neutral concentrations and temperature. *Ann. Geophys.* 35, to be published.

ALCAYDE D. (1978) – "Incoherent scatter data related to thermospheric modelling" Space Research XIX, M.J. Rycroft editor – Pergamon Press.

AMAYENC P., ALCAYDE D. et KOCKARTS G. (1975) – Solar EUV heating and dynamical processes in the mid-latitude thermosphere. *J. Geophys. Res.* 80, 2887-2891.

AMAYENC P. (1975). – Mouvements thermosphériques de grande échelle – Etude par diffusion incohérente à moyenne latitude, Thèse d'Etat, Paris VI.

HEDIN A., SALAH J.E., EVANS J.V., REBER C.A., NEWTON G.P., SPENCER N.W., KAYSER D.C., ALCAYDE D., BAUER P., COGGER L. et MC CLURE J.P. (1977) – A global thermospheric model based on Mass Spectrometer and Incoherent Scatter data - N2 density and temperature. *Jour., Geophy. Res.* 82, 2139-2147.

HEDIN A.E., BAUER P., MAYR H.G., CARIGNAN G.R., BRACE L.H., BRINTON H.C., PARKS A.D., PELZ D.T. (1977) – Observations of Neutral Composition and Related Ionospheric Variations during a magnetic storm in february 1974, *J. Geophys. Res.* 82, 3182.

ALCAYDE D. (1975) – Structure et thermodynamique de la thermosphère à moyenne latitude. Thèse de doctorat ès-Sciences Physiques, Toulouse.
ALCAYDE D. et BAUER P. (1977) – Modélisation des concentrations d'oxygène atomique observés par diffusion incohérente. *Ann. Geophys.* **33**, 305-320.

TESTUD J., AMAYENC P. and BLANC M. (1975) – Middle and low-latitude effects of auroral disturbances from incoherent scatter, *J. Atmos. Terr. Phys.* **37**, 989-1010.

BERNARD R. (1978) – Etude de la variabilité des marées atmosphériques. Mesures par radar météorique et sonde à diffusion incohérente. Thèse de Doctorat d'Etat. Paris VI.

BERNARD R. (1979) – Incoherent scatter results for coordinated special interval at S¹ Santin (à paraître, *J. Atmos. Terre Phys.*).

BERTEL L., BERTIN F. et TESTUD J. (1976) – De la mesure du contenu électronique intégré appliqué à l'observation des ondes de moyenne échelle. *J. Atmosph. Terr. Phys.*, **37**, (3) 261-270.

BERTEL L., BERTIN F., TESTUD J. et VIDAL-MADJAR D. (1979) – Evaluation of the vertical flux of energy into the thermosphere from medium scale gravity waves generated by the jet stream (à paraître dans *J. of Atmos. Terr. Phys.*).

BERTIN F., TESTUD J. and KERSLEY L. (1975) – Medium scale gravity waves in the ionospheric F-region and their possible origin in weather disturbances, *Planet. Space Sci.*, **23** (3) 493-507.

BERTIN F., HUGUES K.A. and KERSLEY L. (1977) – Atmospheric waves induced by an eclipse, *J. Atmos. Terr. Phys.*, 457-461.

BERTIN F., TESTUD J. (1977) – Jet stream et ondes de gravité, une étude expérimentale. La météorologie. Nov.

BERTIN F., TESTUD J., KERSLEY L., REES P. (1979) – The meteorological jet stream as a source of medium scale gravity waves in the thermosphere, an experimental study (à paraître, *J. Atmos. Terr. Phys*).

BLANC M. and AMAYENC P. (1976) – Contribution of Incoherent scatter radar to the study of middle and low latitude Electric fields, in Atmospheric Physics from spacelab Edit. Burger (Reidel Netherlands).

MAZAUDIER C. et BAUER P. (1976) – Nocturnal desequilibrium of the F2 region ionosphere at middle latitudes *J. Geophys. Res.* **81**, 3447-3451.

SALAH J.I., EVANS J.V., ALCAYDE D., BAUER P. (1976) – Comparison of exospheric temperatures at Millstone Hill and Saint-Santin, *Ann. Geophys.* **32**, 257-266.

LEVASSEUR A.C., MEIER R.R., TINSLEY R.A. (1976) – Resolution of the discrepancy between Balmer alpha emission rates, the solar Lyman flux and models of geocoronal hydrogen concentration. *Journal of Geophysical Research* **81**, p. 5587.

LEVASSEUR A.C. (1976) – Observations atmosphériques et astronomiques au voisinage de 6563 Å à bord du satellite D2A : contribution à l'étude de la lumière zodiacale, de la gocécouronne, des nébuleuses émissives et des aurores équatoriales, Thèse de Doctorat d'Etat. CNRS AO 12631.

MEIER R.R., CARRUTHERS G.R., PAGE T.L., LEVASSEUR A.C. (1977) – Geocoronal Lyman and Balmer alpha emissions measured during the Apollo 16 Mission. *Journal of Geophysical Research* **82**, p. 737.

BURKE R.R. Ions mésosphériques (1977) – *Revue Générale de l'Electricité* **86**, 438.

BURKE R.R. and WAYNE R.P. (1977) – Photodissociation of positive cluster ions by CW and pulsed laser radiation, *Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys.* **25**, 199.

VIDAL-MADJAR D., KOFMAN W. et LEJEUNE G. (1975) – Mesures de la raie de plasma par diffusion incohérente à Nançay et premiers résultats morphologiques. *Ann. de Géophys.* **31**, p. 227.

VIDAL-MADJAR D. (1978) – Gravity wave detection in the lower thermosphere with the French incoherent scatter facility, *J.A.T.P.*, **40**, p. 685

VIDAL-MADJAR D. (1978) – Theoretical study of propagation of short periodic gravity waves within the thermosphere application to the plasma line measurement and to a Faraday rotation experiment, *J.A.T.P.*, **40**, p. 1.

BERTEL L., BERTIN F., TESTUD J. et VIDAL-MADJAR D. (1978) – Evaluation of the vertical flux of energy into the thermosphere from medium scale gravity waves generated by the Jet Steam, *J.A.T.P.* **40**, p. 691.

VIDAL-MADJAR D. (1978) – Medium scale gravity waves and their non linear interaction with the mean flow : a numerical study, accepté au *J.A.T.P*.

VIDAL-MADJAR D., BERTIN F. et TESTUD J. (1978) – Sur le Jet Stream de la tropopause en tant que source des ondes de gravité observées dans la thermosphère. *Ann. Géophys.* **34**, p. 1.

CHANIN M.L. (1975) – Filling in of the Fraunhofer lines by scattering on the ground. *Journ. Geophys. Res.* **80**, n° 19, 2859.

CHANIN M.L., GOUTAIL J.P. (1975) – Diurnal variation of the sodium dayglow. *Journ. Geophys. Res.* **80**, n° 19, 2854. 2854.

BARLIER F., BERGER C., FALIN J.L., KOCKARTS G. and THUILLIER G. – A thermospheric model based on satellite drag data 1978. *Annales Géophysiques* **34**, 9.

LASSEN K. and WEILL G. (1975) – Precipitation of auroral particles in the central polar cap during a sudden commencement magnetic storm. Danish Meteorological Institute Geophysical Papers ISBN 87.7478.113.8.
LINK F. (1975) — Some particularities affecting the movements of Jupiter's Red Spot. *Planet. Space Sci.*, **23**, 805.

LINK F. (1976) — Sur les éclipses du satellite IK-3. *C.R. Acad. Sc. Paris*, **282**, 415.

LINK F. (1976) — Scattering Layer of Cosmic Dust in the upper atmosphere Lecture Notes in Physics Edited by H. Elsässer and H. Fechtig, *Springer-Verlag*, **48**, 107.

LINK F. (1977) — Occultation de $\epsilon$ Geminorum par Mars le 8 avril 1976. *C.R. Acad. Sc. Paris*, **284**, 41.

LINK F. et MARTEL M.T. (1976) — Polarisation du ciel crépusculaire et de l'activité météorique. *Ann. Geophys.* **32**, 157.

LINK F. et WEILL G. (1975) — Calcul de la luminance crépusculaire due à la diffusion primaire II. *Ann. Geophys.* **31**, 279.

WEILL G., CHRISTOPHE J., LIPPENS C., ACKERMAN M. and SAHAI Y. (1976) — Stratospheric balloon observation of the southern intertropical arc of airglow in the Southern America area. *Mémoires Société Royale des Sciences de Liège IX*, 179.

WEILL G. and CHRISTOPHE J. (1977) — Long term variations of OH nightglow emission. Relation to stratospheric humidity ? Dynamical and Chemical Coupling between the Neutral and Ionized Atmosphere (NATO Advanced Study Institute Series) Ed. B. Grandal and J.A. Holter, D. Reidel.

BOURG-HECKLY G., CIESLIK S. and PETITDIDIER M. (1975) — Internal Partition Function for the NO molecule ; integrated line absorption cross-sections for the $A^2 - \chi^2$ (1-0) and (2-0) bands. *J. Quant. Spectros. Radia. Transfer.* **15**, 405.

CADET D. (1975) — Vertical Wind Shear measurements in the lower Stratosphere. *Quart. J. Roy. Meteo. Soc.* **101**, 485.

EMERICH C., CAZES S., VIDAL-MADJAR A. (1976) — More evidence of an exospheric hydrogen sub-solar bulge. *Geophys. Res. Let.* **3**, 715.

BLAMONT J.E., CAZES S. et EMERICH C. (1975) — Direct measurement of hydrogen density at exobase level and exospheric temperatures from Lyman alpha line shape and polarisation. I- Physical background and first results on day side, *J. Geophys. Res.* **81**, 6103.

VIDAL-MADJAR A., CAZES S. et EMERICH C. (1974) — Influence of the earth rotation and of possible perturbation on the exobase and exospheric hydrogen densities., *Pl. Sp. Sci.* **22**, 1375.

CAZES S. et EMERICH C. (1977) — Interstellar medium Lyman alpha emission : line profile, temperature and polarization measurements deduced from its geocoronal absorption., *Astron. Astrophys.* **68**, 59.

ARTZNER G. (1978) — The solar H-Lyman alpha line : wavelength and profile measurement. *Astron. Astrophys.* **70**, L11.

PRANGE R., CAZES S. et EMERICH C. (1976) — Contribution of Lyman alpha geocoronal emission to the measurement of low fluxes of charged particles by electrostatic analysers., *Ann. Geophys.* **32**, 381.

VIDAL-MADJAR A. (1975) — *Solar Physics* **40**, 1, 69.

VIDAL-MADJAR A. (1977) — The solar output and its variations - Edité par O.R. White Colorado Ass. Univ. Press. Boulder.

VIDAL-MADJAR A. et THOMAS G (1978) — The terrestrial hydrogen problem. *Planet. Sp. Sci.* **26**, 863.

EMERICH C. et CAZES S. (1978) — Interplanetary atomic hydrogen parameters inferred from OSO-8 high resolution measurements of the solar H Lyman alpha profile. *Astron. Astrophys.* **69**, L13.

VIDAL-MADJAR (1978) — *Geophys. Res. Let.* **5**, 29.

THOMAS G. et VIDAL-MADJAR A. (1978) — *Planet. Space Sci.* **26**, 873.

BARAT J. (1979) — Transport vertical dans la stratosphère. A Parlaître.

BONNET R.M., LEMAIRE P., VIAL J.C., ARTZNER G., GOUTTEBROZE P., JOUCHOUX A., LEIBACHER J., SKUMANICH A., VIDAL-MADJAR A. (1978) — *Astrophys. J.* **221**, 1032.

ARTZNER C., BONNET R.M., LEMAIRE P., VIAL J.C., JOUCHOUX A., LEIBACHER J., VIDAL-MADJAR A. (1977) — *Space Science Instrument*, **3**, 131.

BERTAUX J.L. (1975) — Observed variations of the exospheric hydrogen density with exospheric temperature. *J. Geophys. Res.* **80**, 639.

BERTAUX J.L. (1978) — Interpretation of OGO-5 line shape measurements of Lyman-alpha emission from terrestrial exospheric hydrogen. *Planet. Space Sci.* **26**, 431.

RIGAUD P., FPEIGER O. et HUGUENIN D. (1974 a) — *C.R. Soc. Phys. Hist. Nat. Genève*, **9**, 84.

RIGAUD P. (1974 b) — *Ann. Geophys.* **30**, 319.

RIGAUD P., FPEIGER O. et HUGUENIN D. (1975) — *Ann. Geophys.* **31**, 455.

RIGAUD P. (1977) — *J. Geophys. Res.* **82**, 3661.

RIGAUD P., NAUDET J.P. et HUGUENIN D. (1977) — *C.R.A.S. Paris* **284 B**, 331.

RIGAUD P., LEROY B., LE BRAS G., POULET G., JOURDAIN J.L. et COMBOURIEU J. (1977) — *Chem. Phys. Lett.* **46**, 161-163.

JOURDAIN J.L., LE BRAS G., POULET G., COMBOURIEU J., RIGAUD P. et LEROY B. (1978) — *Chem. Phys. Lett.* **57**, 109-112.
### III – PHENOMÈNES MAGNETOSPHERIQUES

C. BEGHIN
C.R.P.E

La finalité de cette discipline est de comprendre les phénomènes et les lois qui régissent la stabilité et la dynamique de tout l'environnement ionisé qui entoure la Terre depuis les basses couches de l'ionosphère jusqu'à l'onde de choc créée par notre planète dans le vent solaire. Les équipes françaises ont réalisé que ces objectifs ne seraient atteints que dans le cadre d'une étroite coopération nationale d'abord, puis internationale. On remarque d'autre part, surtout ces dernières années, un effort de coordination, de synthèse et d'analyse théorique qui a été notamment suscité par une Action Thématique Programmée, placée sous l'égide du CNRS dans le cadre de l'IMS (International Magnetospheric Study), effort qui devrait s'accroître encore dans les années à venir. On a, dans ce rapport, classé les travaux effectués tout d'abord en moyens et méthodes mis en œuvre, puis description plutôt morphologique du milieu et étude des processus macroscopiques et phénomènes particuliers, tous travaux concourant de manière indispensable à la partie centrale de nos études : les phénomènes globaux fondamentaux (circulation générale des basses couches, circuits électromoteurs et interaction planète-vent solaire).

## 1 – MOYENS ET METHODES SPECIFIQUES A L'ETUDE DE L'IONOSPHERE-MAGNETOSPHERE

### 1.1 – Moyens à partir du sol

Les moyens mis en œuvre dans les Observatoires métropolitains ou d'Outre-Mer, qui constituent un support indispensable à l'étude de la magnétosphère, font l'objet d'un compterendu au Chapitre IV. Nous ne soulignerons ici que les singularités propres à l'étude de l'ionosphère-magnétosphère ainsi que les travaux d'amélioration ou de conception de moyens ou méthodes nouvelles.

Parmi les moyens mis en œuvre au sol, signalons tout d'abord la technique du radar à diffusion incohérente (P. BAUER, 1975) pour l'étude de la thermosphère et des processus dynamiques couplant très étroitement le milieu ionisé et l'atmosphère neutre, de la région D à la région F. Une amélioration importante est apparue dès 1975 avec le système quadristatique : le faisceau vertical de Saint-Santin observé par le grand réflecteur radioastronomique de Nançay est recoupé par les antennes de deux nouvelles stations à Monpazier et Mende. Ce dispositif donne accès aux trois composantes de la vitesse ionique, donc au champ électrique perpendiculaire au champ magnétique.

Les antennes des nouvelles stations permettent en outre une meilleure résolution temporelle (P. BAUER et al., 1974). La haute résolution temporelle de la mesure de la raie de plasma, permettant d'obtenir les variations de densités et la température électronique, a été mise à profit, en particulier pour l'étude des ondes de gravité (D. VIDAL-MADJAR et al., 1975). Toujours par la mesure de la raie de plasma, on a pu mesurer la fonction de distri-
bution des photo-électrons (G. LEJEUNE et KOFMAN, 1977). Enfin l'étude de l'ionosphère aurorale par diffusion incohérente sera incontestablement liée au projet européen EISCAT à partir des années 80 (M. BLANC et PETIT, 1978).

Comme autres techniques permettant d'accéder aux mêmes régions, signalons celle du radar cohérent pour l'étude de la couche E (M. CROCHET, 1977), la rétrodiffusion des ondes décamétriques dans les liaisons grandes distances (A. BOURDILLON et al., 1977) et la technique du radar météorique (R. BERNARD, 1978). Enfin on a mis au point, sous l'égide de l'Institut National d'Astronomie et de Géophysique, une Station Mobile de Réception des Signaux Géophysiques. Cette station comporte un grand nombre de capteurs (optiques, magnétiques, électromagnétiques) dont certains sont liés par télémesure à la station centrale. Elle a été utilisée au cours de deux campagnes : l'une en Norvège (Novembre-Décembre 1976), l'autre en Islande (Juillet-Septembre 1977), en liaison avec le satellite GEOS-1 (S. PERRAUT et al., 1978 a).

## 1.2 – Moyens in-situ

Dès le début de l'ère spatiale la discipline a largement utilisé les ballons, fusées sondes et satellites permettant l'investigation in-situ. Ces moyens, accessibles à la communauté française, sont essentiellement internationaux depuis 1975, sous l'égide du CNES (agence française), de l'ESA (agence européenne), de la NASA (agence US), de l'INTERCOSMOS (agence soviétique) etc....

On trouvera dans l'analyse des travaux ci-dessous référence à nombre de ces moyens, citons cependant les plus importants d'entre eux qui feront date dans les grandes entreprises de la discipline par la participation qu'y ont prise plusieurs laboratoires français.

En janvier-février 1975 fut réalisée l'expérience ARAKS (F. CAMBOU et al., 1978) sous l'égide du CNES, de l'INTERCOSMOS et des TAAF consistant dans le tir de deux fusées sondes depuis l'île de Kerguelen pour étudier les phénomènes induits par l'injection artificielle de faisceaux d'électrons (voir § 4.4). En avril 1977 fut lancé le premier satellite GEOS sous l'égide de l'ESA, qui, par suite d'une défaillance du lanceur américain ne fut pas placé sur orbite géostationnaire, mais fut suivi en juillet 1978 par GEOS 2, placé correctement sur orbite. Plusieurs équipes françaises ont été impliquées dans la totalité de la mission de ces satellites : étude des ondes et du plasma magnétosphérique (K. KNOTT, 1975) (voir § 2, 3.2. et 4.1.).

Enfin en octobre 1977 a été lancé le couple de satellites ISEE A et B sous l'égide de l'ESA et de la NASA pour l'étude des interactions soleil-terre et des régions de transition, impliquant également trois équipes françaises (A.C. DURNEY, 1978) (voir § 1.3., 3.3. et 4.1.).

## 1.3 – Méthodologie

### Performances des instruments

L'extension des possibilités de la technique du radar à diffusion incohérente a été étudiée pour la mesure des courants alignés le long du champ magnétique grâce au déplacement Doppler de la raie plasma (P. BAUER et al., 1976), voire son utilisation à bord d'un engin spatial (M. BLANC et al., 1976).

Une technique d'asservissement rapide utilisant le principe de la sonde de Langmuir a été développée dans le but de mesurer le potentiel plasma par rapport au potentiel de référence d'un engin spatial avec une bonne résolution temporelle (J.L. MICHAU, 1977). La technique des sondes à plasma, basée sur la mesure de l'impédance mutuelle autour des résonances de plasma, a fait l'objet de nombreuses études théoriques et expérimentales soit pour élargir le champ des paramètres accessibles in-situ (densité, température, conductivité,
vitesse de dérive et caractérisation des plasmas non maxwelliens), soit pour augmenter la précision des mesures (R. POTTELETTE et al., 1975 ; R. DEBRIE et al., 1976 ; E. MICHEL, 1976 ; L.R.O. STOREY et MALINGRE, 1976 ; R. DEBRIE et al., 1977 ; P.M.E. DECREAU et DEBRIE, 1977 ; M. MALINGRE et STOREY, 1977).

Cette technique a été mise en œuvre sur fusées sondes (C. BEGHIN et al., 1976) et à bord des satellites GEOS (P.M.E. DECREAU et al., 1978 a). La comparaison avec d'autres techniques mises en œuvre simultanément à bord de GEOS 1 a permis d'estimer la qualité des diagnostics du plasma thermique dans la magnétosphère (P.M.E. DECREAU et al., 1978 b) ainsi que l'identification d'ondes électrostatiques naturelles (P.J. CHRISTIANSEN et al., 1978 a). Parallèlement, on a étudié théoriquement le comportement d'antennes électriques vis-à-vis du micro-champ d'ondes électrostatiques d'un plasma en équilibre thermique en vue de développer des sondes donnant accès à la fonction de distribution (R. POTTELETTE et al., 1977).

La technique des sondes à relaxation, basée sur l'excitation des résonances du plasma, a de la même façon fait l'objet d'études systématiques sur son comportement autour de la fréquence plasma et des harmoniques de la grofréquence à l'occasion de tir s sur fusées sondes (J. BITOUN et al., 1975 ; B. HIGEL, 1975 ; B. HIGEL et de FERAUDY, 1977). Installée à bord des satellites GEOS (J. ETCHETO, 1976) et ISEE, et bénéficiant d'un système automatique de poursuite des résonances (B. HIGEL, 1978 b) cette technique s'est révélée extrêmement précise pour la mesure de la densité électronique, de l'intensité du champ magnétique et pour l'identification des ondes naturelles (J. ETCHETO et PETIT, 1977 ; J. ETCHETO et BLOCH, 1978 ; P.J. CHRISTIANSEN et al., 1978 a).

Une extension de cette technique aux très basses fréquences autour de la fréquence de résonance hybride basse, a été étudiée à partir des résultats du sondeur installé à bord du satellite ISI S 2 (M. HAMELIN et BEGHIN, 1976 ; M. HAMELIN, 1978).

Enfin, on a développé et mis en œuvre une nouvelle technique de mesure de densité électronique intégrée entre les deux satellites ISEE A et B, basée sur la propagation de deux ondes au-delà de la fréquence plasma (C.C. HARVEY et al., 1978) ; cette technique, combinée avec le sondeur à relaxation, est destinée à l'étude du vent solaire aux régions de transition.

## Traitement du signal

Des recherches sur la détermination de la fréquence instantanée d'un signal, ont conduit à la mise au point d'un appareil analogique fournissant amplitude, fréquence et phase instantanées d'un ou plusieurs signaux (C. BERTHOMIER, 1975, 1976 ; C. BERTHOMIER et CORNILLEAU-WEHRLIN, 1975). Cet appareil a été utilisé pour la détermination des directions de normales d'onde instantanées de signaux naturels TBF (N. CORNILLEAU-WEHRLIN et al., 1976), et a des applications dans d'autres domaines (C. DEMARS et al., 1978).

En étendant le concept de fréquence instantanée (et de temps de groupe) à un signal pourvu d'une largeur de bande (et d'une durée) intrinsèques, une méthode originale d'analyse du signal qui concentre l'énergie autour du point de puissance instantanée maximale a été développée (K. KODERA, 1976 ; K. KODERA et al., 1976 ; K. KODERA et al., 1978). Un organigramme de calcul a été mis au point, fondé sur la représentation complexe d'un signal polarisé à deux composantes et permettant de déterminer la polarisation instantanée de signaux variant dans le temps (K. KODERA, 1976). L'application de cette méthode à l'analyse des signaux UBF observés en deux points conjugués au sol a permis de mettre en évidence les caractéristiques complexes de la polarisation de ces ondes à diverses fréquences (K. KODERA et al., 1977 ; C. de VILLEDARY et al., 1977). Enfin cette méthode est en cours d'application aux signaux TBF et UBF détectés par les satellites GEOS.

Par ailleurs, des études théoriques ont montré comment on peut déterminer expérimentalement
mentalement la répartition de la densité d'énergie des ondes, en fonction des variables fréquence et direction de la normale d'onde ; ces méthodes ont été appliquées à l'analyse des données du satellite OGO-5 sur le "souffle" TBF (F. LEFEUVRE, 1977) et sont en cours d'application pour l'analyse des données des satellites GEOS.

Enfin une méthode basée sur la mesure de cohérence et d'écart en temps a été développée pour préciser les relations entre les signaux de la gamme UBF captés au sol en des points éloignés (~ 1000 km) ou simultanément au sol et en satellite (A. KNOB et LACOUME, 1977 a et 1977 b).

## 2 – DESCRIPTION ET MODELISATION DU MILIEU

### Régions D, E et F

En ce qui concerne les constituants neutres, le compte-rendu des recherches dans ces régions figure au chapitre précédent. On fera état ici essentiellement des aspects relatifs à la description et à la modélisation du milieu ionisé. Quant aux phénomènes électro-dynamiques et couplages entre les deux milieux, on en rendra compte aux paragraphes 3.1 et 4.3.

En combinant des données expérimentales de sources variées (freinage des satellites, diffusion incohérente, spectroscopie de masse in-situ etc..) on a pu élaborer des modèles de la thermosphère (D. ALCAYDE et al., 1978) et comparer les mesures obtenues par différentes techniques. C'est ainsi que les mesures de température électronique tirées du spectre de diffusion incohérente ont été comparées avec celles des mesures in situ du satellite AE-C. L'écart systématique moyen de Te, de 10 % en excès aux moyennes latitudes pour les sondes spatiales, est renforcé aux altitudes élevées et dans la plasmapause. Cet écart s'expliquerait par la distribution non-maxwellienne au niveau des sondes spatiales (R.F. BENSON et al., 1977). D'autre part, une comparaison des températures électroniques et ioniques de nuit à Saint-Santin fait apparaître un déficit de la température des électrons d'environ 15°K, expliqué par l'excès des pertes par conduction électrons-neutres sur les frottements électrons-ions (C. MAZAUDIER et BAUER, 1976).

En zones aurorale et polaire, un effort a été entrepris dans le cadre de la coopération franco-sovétique pour une meilleure connaissance de l'ionosphère de ces régions. C'est ainsi que le programme SAMBO I (1974) avait pour but d'étudier l'ionosphère aurorale en période d'orage magnétique par la multiplication des ballons volant simultanément, chacun des ballons comportant comme un véritable observatoire flottant capable d'enregistrer à la fois le rayonnement X de freinage généré par les électrons précipités, les émissions lumineuses qui en résultent et les champs électriques ionosphériques qui leur sont associés (I.A. ZHULIN et al., 1978). En particulier la distribution du champ électrique ionosphérique dans les diverses phases orageuses et les situations calmes a été comparée aux prévisions des modèles théoriques. A la frontière Nord de la zone aurorale, des tirs de fusées sondes soviétiques ont été effectués depuis l'île de Heyss (URSS) au cours des campagnes IPOCAMP I (1974) et II (1976), comportant des mesures de profils de densité et de température électroniques et de champs électriques (E. MICHEL et al., 1975 ; C. BEGHIN et al., 1976).

En ce qui concerne la modélisation de la région F, à partir du modèle CCIR qui fournit l'altitude $h_m$ F2 de la concentration électronique maximum $N_m$ F2 en fonction de l'année, du jour, du temps universel (TU), de la latitude et de la longitude et en introduisant la représentation en heure locale plutôt qu'en heure TU, on a mis en évidence des structures très simples qui s'expliquent dans le cadre de la dynamique de la région F. De plus, on a mis en évidence des situations où les quantités $h_m$ F2 et $N_m$ F2 sont complètement fausses en s'appuyant sur les données optiques — émission à 630 nm de $O(^1D)$ — obtenues par satellites et des explications physiques ont été données (J.W. KING et al., 1975).
## Magnétosphère

La description de la magnétosphère et l'étude des zones de transition plasmapause, magnétopause et onde de choc) par mesures in-situ ont été rendues accessibles aux équipes françaises grâce aux satellites GEOS et ISEE. La densité et la température électroniques du plasma thermique ont été mesurées avec grande précision pour la première fois par techniques de sondage radioélectrique local (voir § 1.3). Typiquement des densités allant de $0,1$ à $70$ électrons/cm$^3$ ont été mesurées avec une précision de quelques $10^{-3}$ el/cm$^3$ (J. ETCHETO et BLOCH, 1978 ; B. HIGEL, 1978 b). La température du secteur diurne, entre 4 et 7 rayons terrestres, a été trouvée beaucoup plus basse qu'escomptée auparavant, typiquement $10.000$ à $20.000°K (P.M.E. DECREAU et al., 1978 a). Par ailleurs, l'intensité du champ magnétique local (typiquement $100$ γ) est mesurée à quelques $10^{-1}$ γ près. Une carte statistique de la plasmasphère diurne autour de la plasmapause a été établie et les modèles seront affinés au fur et à mesure des dépouillements en cours.

En ce qui concerne le plasma chaud, les mesures effectuées à bord du satellite GEOS 1 ont montré que des électrons et des ions (~ 1 KeV) s'écoulent le long des lignes de force sur la face diurne de la magnétosphère, de l'ionosphère vers le plan équatorial, au cours des orages magnétiques. Un écoulement dans la direction opposée a été aussi mis en évidence, uniquement composé de protons. La transition entre ces 2 écoulements, au niveau du satellite GEOS, se produit en une fraction de seconde. Par ailleurs les fonctions de distributions électroniques ont été comparées aux émissions électrostatiques au-dessus de la gyrofréquence électronique. Ces nouveaux résultats, présentés lors de l'ESLAB Symposium à Innsbrück (juin 1978), seront édités en 1979.

# 3 – ETUDE DES PHENOMENES DYNAMIQUES GLOBAUX

## 3.1 – Relation ionosphère-atmosphère neutre

### Transfert d'énergie du milieu neutre au milieu ionisé

L'étude des variations des profils de densité et de température ioniques a fait apparaître le transfert d'énergie de l'atmosphère neutre inférieure vers la thermosphère par l'intermédiaire d'ondes de gravité (F. BERTIN et al., 1975 ; L. BERTEL et al., 1976). Une étude théorique (D. VIDAL-MADJAR, 1978 a, 1978 b, 1978 c ; D. VIDAL-MADJAR et al., 1978) a porté sur la résolution des équations de transfert des ondes de moyennes et courtes périodes dont la source résulterait de l'interaction non-linéaire de deux ondes de l'aerojet troposphérique. Par ailleurs, des ondes acoustico-gravitationnelles engendrées par une éclipse totale de soleil ont été détectées pour la première fois à l'occasion de l'éclipse du 30 juin 1973 en Afrique et interprétées théoriquement (P. BROCHE et CROCHET, 1975 ; P. BROCHE et al., 1976).

### Couplages électro-dynamiques

Beaucoup plus nombreux, ces types de couplages font intervenir un transfert d'énergie du milieu ionisé au milieu neutre et vice-versa, via les forces électro-magnétiques, avec une source apparente soit dans la magnétosphère, soit dans l'atmosphère. Parmi ces processus, citons tout d'abord les travaux sur l'induction des courants et champs électriques produits aux basses et moyennes latitudes par effet dynamo ionosphérique (M. BLANC et AMAYENC, 1976). Une étude des variations diurnes et saisonnières de la dérive induite par champ électrique est en cours afin de dissocier les effets d'origine magnétosphérique liés à la convection ou à la co-rotation (J. TESTUD et al., 1975) des effets de marée troposphérique (R. BERNARD, 1978). Les données obtenues par la mesure des trois composantes de vitesse de dérive des ions ont permis d'étudier théoriquement les effets de transport des perturbations aurorales vers les moyennes latitudes (M. BLANC et al., 1977) et à l'échelle semi-globale vis-à-vis du renversement du champ magnétique interplanétaire (M. BLANC, 1978).
La campagne de lancements de ballons SAMBO 1 (voir § 2) a par ailleurs, fourni des me-
sures sur la dynamique du champ électrique horizontal des zones aurorales en périodes calme
et d'orage (I.A. ZHULIN et al., 1978). D'autre part, l'électrojet équatorial a été étudié expé-
rimentalement en latitude et longitude et dans le cadre d'une modélisation de ce type de cir-
culation (M. CROCHET et al., 1976 ; M. CROCHET, 1977 ; J. GAGNEPAIN et al., 1976,
1977). De plus, le phénomène de contre-électrojet a été observé par radar cohérent pour la
première fois en 1977.

Par ailleurs, la dynamique et l'extension longitudinale des irrégularités alignées de la ré-
gion F ont été étudiées des latitudes moyennes aux latitudes aurorales ainsi que leur dépla-
cement vers l'équateur en période d'activité magnétique (A. BOURDILLON et NICOLLET,
1977 ; A. BOURDILLON et al., 1977).

Enfin la variation longitudinale à heure locale constante de l'altitude de concentration
maximum de la couche F ($h_m$ F2) s'est trouvée corrélée avec celle de l'intensité de l'émission
630 nm de l'oxygène atomique dans les arcs tropicaux mesurée à bord du satellite OGO 4.
On a montré que cette distribution particulière résulte de l'effet du vent neutre sur l'ionos-
phère qui, en fonction de la valeur de la déclinaison magnétique, modifie l'altitude $h_m$ F2
expliquant ainsi les effets de longitude observés (G. THUILLIER et al., 1976).

3.2 – Relations ionosphère-magnétosphère

Le problème de la convection au sens large (établissement du circuit électrodynamique entre la magnétosphère et l'ionosphère et modification des caractéristiques de ce circuit par suite des interactions entre ondes et particules ou autres processus non linéaires tels que résistivité anormale, phénomènes de doubles couches ...) a été abordé d'une part sous l'aspect de la morphologie du circuit global et d'autre part sous l'aspect de la stabilité du circuit vis-à-vis des interactions ondes-particules ou l'inverse (génération et stabilité des ondes).

A partir des résultats obtenus par le satellite franco-soviétique ARCADE 1 lancé en
décembre 1971, l'évolution des spectres en énergie en fonction de la longitude a été étudiée ;
elle a permis de montrer que les protons responsables des aurores observées dans le secteur
diurne de la magnétosphère étaient originaires d'une région "source" située à l'arrière de la
magnétosphère (Y.I. GALPERIN et al., 1976 b). Les variations de l'énergie moyenne des flux
de protons de basse énergie mettent en évidence la convection magnétosphérique et les ac-
célérations de type Betatron et Fermi qui l'accompagnent dans le plan équatorial de la ma-
gnétosphère (Y.I. GALPERIN et al., 1978). A partir des caractéristiques des précipitations
diffuses des électrons de basse énergie ($E < 30$ KeV) dans le secteur nocturne avant minuit
de la magnétosphère, on a démontré que la frontière équatoriale de ces précipitations est la
projection aux latitudes ionosphériques de la frontière interne du feuillet de plasma (Y.I.
GALPERIN et al., 1977 ; V.L. KHALIPOV et al., 1977). Frontière qui, à deux occasions
(orages des 13-17 février 1974) était confondue avec le plasmapause et qui d'autre part coïn-
cide avec celle de la dépression électronique de l'ionosphère mesurée à bord d'un autre satel-
lite (M. ERCHOVA et al., 1977).

Par la technique d'analyse des sifflements radioélectriques (Y. CORCUFF, 1975 ; P. COR-
CUFF, 1977, P. CORCUFF et al., 1977) les mouvements de dérive équatoriale du plasma
magnétosphérique ont été étudiés en période de sous-orage et de recouvrement magnétique.
L'importance relative et les rôles respectifs des champs électriques d'induction et de convec-
tion ont notamment été déterminés (P. CORCUFF, 1978).

Les calculs théoriques (Y.I. GALPERIN et al., 1976 a) des émissions lumineuses des
raies de l'hydrogène démontrent qu'il n'est pas possible de retrouver les propriétés initiales
(énergie, angle) des faisceaux de protons à partir de profils lumineux expérimentaux obtenus
au sol.

En ce qui concerne le problème de la convection étudiée sous le double aspect des tra-
jectoires de particules énergétiques et de leurs interactions avec les ondes, les zones inter-
dites de pénétration des protons ou des électrons après l'établissement d'un champ élec-
trique de convection ont été déterminées (S.W.H. COWLEY et ASHOUR-ABDALLA, 1976 a,
b). La variation des paramètres globaux du plasma chaud (anisotropie, énergie caractéristique)
a été précisée (S.W.H. COWLEY et ASHOUR-ABDALLA, 1975, 1976 c). Parallèlement, on
a déterminé la variation de la fonction de distribution angulaire des protons avec la longitude
au cours d'un mouvement de convection (J. SOLOMON, 1975, 1976). On en a déduit la
variation du taux d'amplification des ondes cyclotroniques avec la longitude (J. SOLOMON,
1977 ; J. SOLOMON et PELLAT, 1978).

Dans un domaine voisin, l'étude des "échos de dérive" observés au niveau de l'orbite géostationnaire sur les électrons de très haute énergie (~ 1 – 2 MeV) a permis de justifier des modèles simples de champ magnétique non dipolaire et d'étudier les variations des paramètres caractéristiques de ces modèles avec la pression du vent solaire (G. CHANTEUR et al., 1977, 1978).

3.3 – Relations magnétosphère-milieu interplanétaire

Au moyen de l'utilisation combinée de mesures magnétiques au sol qui offrent une
excellente couverture spatiale et temporelle des données obtenues par des sondes interpla-
nétaires, on a poursuivi l'étude du couplage magnétosphère-milieu interplanétaire. Ceci a
permis la mise en évidence de l'influence de la polarité du champ magnétique interplané-
taire sur la variation annuelle et diurne de l'activité magnétique (A. BERTHELIER, 1976).

Par ailleurs, des mesures de champ électrique en ballon ont montré le rôle de la com-
posante azimuthale du CMI (Champ Magnétique Interplanétaire) sur la convection au niveau
du cornet polaire ainsi que le comportement à grande échelle de la convection en zone aurorale
(HOLEWORTH et al., 1977). L'étude détaillée des mesures d'absorption ionosphériques à
Dumont d'Urville (J. LAVERGNAT et al., 1976 ; M. SYLVAIN et al., 1978 ; J. VASSAL
et al., 1976) a permis d'identifier certains phénomènes typiques du cornet polaire. Enfin le
dépouillement des données du satellite ISIS 2 ainsi que l'analyse des ionogrammes effectués
à partir du sol ont mis en évidence deux anomalies de la région F caractéristiques de la fron-
tière calotte polaire-zone aurorale (D. ROUX, 1977).

D'autre part, l'étude de la dynamique du vent solaire et des ondes de choc associées aux éruptions solaires d'août 1972 s'est poursuivie à partir des données de l'expérience CALIPSO-1 lancée en 1972 (F. CAMBOU et al., 1975 b, M. SROCZYNSKA, 1976 ; BOSQUED et al., 1977). La forme des ondes de choc a été déterminée en comparant les résultats de plusieurs satellites et des observations de radiosources (C. d'USTON et al., 1977 a, b ; V.V. TEMNY et al., 1977 ; O.L. VAISBERG et al., 1975 ; G.N. ZASTENKER et al., 1975). Si une onde de choc quasi-sphérique est observée pour les éruptions du 2 août 1972, les ondes de choc suivantes sont non sphériques (G.N. ZASTENKER et al., 1978).

Enfin la mesure des particules énergétiques (K.A. ANDERSON et al., 1978) par le couple
de satellites ISEE A et B a démontré que les frontières de la magnétosphère (magnétopause,
choc frontal) n'étaient pas stables mais se déplacent à des vitesses variables de quelques km/s
à 90 km/S. Les traversées de l'onde de choc sont identifiées par de grandes augmentations
des flux de protons de 2 à 30 KeV ; le résultat nouveau est qu'un flux stable d'électrons
accompagne le flux de protons repartant vers l'espace interplanétaire. Les publications de
ces résultats récents seront éditées en 1979.