semi-diurnes, être influencées par ces dernières ; d'autre part, l'ampleur des mouvements verticaux peut être telle que, par effet non-linéaire, un rôle appréciable soit joué par eux dans l'établissement de l'homogénéisation constatée. La conduite par GASCARD (4) de mesures analogues en période d'été a montré que, alors, les mouvements verticaux sont très faibles en profondeur et présentent une périodicité plus proche de l'habituelle période d'inertie (12 heures sidérales/sin Ø). Un effort de détermination fine des mouvements horizontaux des flotteurs à une cadence grande vis-à-vis de la fréquence de Brunt-Väisälä a été fait, grâce à l'implantation d'un polygone acoustique sur bouées (1). Les premières mesures, de courte durée, faites en 1974, sont en cours de dépouillement ; elles seront suivies d'autres, car on peut espérer que la connaissance simultanée des trois composantes de la vitesse donnera une utile lumière sur la nature et la genèse de ces mouvements.

Le caractère représentatif de la zone Nord de la Méditerranée occidentale pour les phénomènes de formation d'eau dense sur grande épaisseur, ainsi que diverses similitudes découvertes et récemment rappelées par P. TCHERNIA, ont conduit le Laboratoire d'Océanographie Physique du Muséum National d'Histoire Naturelle à demander puis à tenir en octobre 1972 un "Colloque International du CNRS" (co-financé par le CNEXO) sur la "Formation des eaux océaniques profondes". Le Colloque qui a attiré une trentaine de spécialistes étrangers a été l'occasion d'une importante présentation nationale (cf. Bibliographie). Des analogies frappantes et inattendues ont été relevées entre des processus se déroulant dans des régions de formation d'eau dense aussi diverses que l'Antarctique, la Mer du Groenland, la Mer du Labrador, la Méditerranée Nord-occidentale et la Mer Rouge, qui, à des titres et des degrés divers, sont, dans certaines de leurs aires, des "puits" de chaleur au profit de l'atmosphère. Des écoulements d'eau hivernale dense sur le plateau continental et le haut du talus se rencontrent sur le plateau antarctique, le Golfe de Suez et le Golfe du Lion tandis qu'au centre de circulations cycloniques en Mer du Groenland, en Mer du Labrador et en Méditerranée, des processus d'homogénéisation se déroulent aussi, mettant en œuvre parfois des écoulements d'eau dense sur une pycnocline ("shelf virtuel"). La constatation de ces similitudes inattendues apporte une confirmation que des aires marines très accessibles, comme le large du Golfe du Lion, peuvent être considérées comme des modèles d'étude des phénomènes visés. Cependant, il est encore difficile de faire, dans la genèse de leur mécanisme, la part du brassage mécanique dû au vent et celle du brassage convectif lié à l'évaporation, qu'il intensifie. La genèse de fronts thermiques et halins constatés sur les bords d'une zone homogénéisée n'apparaît pas clairement. Quant au rôle effectif des non-linéarités de l'équation d'état de l'eau de mer, de la diffusivité différentielle de la chaleur et du sel dans l'eau, etc., il est encore en discussion. H. LACOMBE (6) a préparé une synthèse des résultats du Colloque.

(1) DU CHAFFAUT, TILLIER, GASCARD. — Acoustical localisation system for the tracking of underwater drifting floats. Proc. IEEE International Conference on Ocean Engineering, Vol. II, pp. 139-141, Halifax, août 1974.

(2) GASCARD J.C. — Sur les caractères de la distribution de l'énergie cinétique dans les oscillations verticales en milieu marin quasi-homogène. C.R.A.S., B. 275, pp. 395-398, 1972.

(3) GASCARD J.C. — Vertical motion in a region of deep water formation. Deep-Sea Res., XX (11), pp. 1011-1028, 1973.

(4) GASCARD J.C. — Comparaison des mouvements verticaux observés en profondeur en Méditerranée Nord-occidentale en régime d'été et en régime d'hiver. C.R.A.S. (sous presse).

(5) LACOMBE H. et TCHERNIA P. — Le problème de la formation des eaux marines profondes. Déroulement du phénomène en Méditerranée occidentale par hiver très froid (février-mars 1963). Ann. Inst. Océanogr. Paris, XLVIII (1), pp. 75-110, 1972.

(6) LACOMBE H. — Deep effects of energy transfers across the sea surface : the formation of deep waters. The western Mediterranean as an example. Presid. Add. IAPSO Melbourne Assembly. IAPSO Procès-Verbaux n° 13, pp. 52-85, 1974.

(7) MEDOC GROUP. — Observation of formation of deep water in the Mediterranean Sea, 1969. Nature, 227 (5262), pp. 1037-40, 5 sept. 1970.

(8) SAINT-GUILY B. — Sur les ondes d'inertie en milieu homogène. C.R.A.S., D. 272, pp. 2531-32, 1971.

(9) SAINT-GUILY B. — On the response of the ocean to impulse. Tellus, XXIV (4), pp. 344-49, 1972.
(10) TCHERNIA P. et FIEUX M. — Résultats des observations hydrologiques effectuées à bord du N/O "JEAN CHARCOT" pendant la campagne MEDOC 1969. *Cah. Océanogr.*, XXIII, Suppl. n° 1, pp. 1-91, 1971.

(11) TCHERNIA P. et LACOMBE H. — Les opérations MEDOC 1969 et 1970. Etude de la formation hivernale d'eau profonde en Méditerranée Nord-occidentale. Colloque International Exploitation des Océans, T. I, Bordeaux, mars 1971.

(12) VOORHIS A.D. et WEBB D.C. — Large vertical currents observed in a winter sinking region of the North-western Mediterranean. *Cah. Océanogr.*, XXII, p. 571, 1970.

## COLLOQUE INTERNATIONAL DU CNRS N° 215, OCTOBRE 1972
/publié juin 1974/

## "LA FORMATION DES EAUX OCEANIQUES PROFONDES"

Références des communications présentées par des Français

TCHERNIA P. — De l'Antarctique à la Méditerranée, pp. 17-22.

MAILLARD C. — Formation d'eau profonde en Mer Rouge, pp. 115-127.

FIEUX M. — Formation d'eau dense sur le plateau continental du Golfe du Lion, pp. 165-174.

PERSON R. — Un exemple de descente des eaux superficielles du plateau continental dans un canyon du Golfe du Lion, pp. 175-190.

LACOMBE H. et TCHERNIA P. — Evolution hydrologique dans la zone de formation d'eau profonde au large de la côte méditerranéenne française par hiver très froid (1962-63), pp. 191-202.

MAILLARD C. — Circulation géostrophique au large du Golfe du Lion à partir des résultats des campagnes MEDOC 69 et 70, pp. 203-220.

GASCARD J.C. — Mouvements verticaux dans une région de formation d'eau profonde, pp. 221-226.

SAINT-GUILY B. — Réponse d'une mer faiblement stratifiée à une impulsion superficielle, pp. 243-248.

LACOMBE H. et TCHERNIA P. — Les zones de formation d'eau profonde océanique : caractères, processus, problèmes, pp. 249-262.
# IV - ETUDES THEORIQUES SUR LA DYNAMIQUE DES MERS

## B. SAINT-GUILY

Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris,
Laboratoire Arago, Banyuls-sur-Mer

Les travaux théoriques intéressant la dynamique des mers ont porté essentiellement sur les sujets suivants : les ondes internes, les ondes de gravité, et à un degré moindre les effets du relief du fond.

Les conditions de formation et de propagation d'ondes internes dans un bassin non tournant ont été discutées analytiquement de façon détaillée. L'étude numérique des ondes internes engendrées par un déséquilibre intial de l'interface, et par l'action du vent, a permis de préciser l'action des termes non linéaires sur les mouvements de l'interface et sur les courants associés. La théorie des oscillations propres d'un fluide stratifié dans un bassin tournant fermé a été traitée de façon approfondie en tenant compte des accélérations verticales, c'est-à-dire des divers modes internes possibles.

La réponse de la mer aux actions météorologiques a été discutée à l'aide de divers modèles théoriques. Les impulsions appliquées en surface donnent naissance à des ondes internes et à des courants d'inertie. La prédominance, en été, des périodes d'inertie est due à la présence d'une thermocline et d'une stratification relativement forte. En hiver, si la stratification est très faible, l'inclinaison de l'axe de rotation de la terre sur la verticale n'est plus négligeable. Elle modifie les périodes des oscillations engendrées par les perturbations de courtes longueurs d'onde qui sont imposées à la surface de la mer.

Plusieurs travaux ont été consacrés à l'étude théorique des ondes de gravité. Certains ont porté sur la houle en eau peu profonde dans un bassin limité, et sur les effets des obstacles à géométrie simple. Par ailleurs, dans le cas d'une eau peu profonde, des formules asymptotiques représentant la production des ondes par un batteur et leur réflexion par une plage ont été obtenues sous forme explicite.

Enfin, les modifications apportées aux mouvements marins par la présence d'un relief du fond ont été examinées en considérant d'une part les oscillations propres de seconde classe, et d'autre part les courants permanents induits par le vent dans un bassin de profondeur variable.

**AHRAN M.** — Etude non-linéaire des ondes internes dans un milieu à deux couches fluides en rotation. *Rapp. Scient. Techn. CNEXO* n° 17, 1973.

**CAVANIE A.** — Différents modèles non-linéaires et non hydrostatiques appliqués à l'étude des fronts internes du Détroit de Gibraltar in "Ondes internes dans les Océans" (en russe) Novosibirsk, p. 48-66, 1972.

**CAVANIE A.** — Etude non-linéaire des ondes internes dans un milieu à deux couches fluides sans rotation. *Rapp. Scient. Techn. CNEXO* n° 16, 1973.

**CREPON M.** — Hydrodynamique marine en régime impulsionnel in "Ondes internes dans les océans" (en russe) Novosibirsk, p. 25-47, 1972.

**EYRIES M.** — Ondes de berge dans un bassin tournant in "Ondes internes dans les océans" (en russe) Novosibirsk, p. 233-243, 1972.

**GERMAIN J.P.** — Sur une généralisation de la théorie des mouvements en eau peu profonde. *C.R.Acad.Sci. Paris*, 273, A, p. 1093-1096, 1971.

**GERMAIN J.P.** — Sur le caractère limité de la théorie des mouvements des liquides parfaits en eau peu profonde. *C.R. Acad. Sci. Paris*, 273, A, p. 1171-1174, 1971.
GERMAIN J.P. — Calcul des ondes longues dans les canaux non tournant in "Ondes internes dans les océans" (en russe) Novosibirsk, p. 281-298, 1972.

GERMAIN J.P. — Théorie générale des mouvements d'un fluide parfait pesant en eau peu profonde de profondeur constante. C.R. Acad. Sci. Paris, 274, A, p. 997-1000, 1972.

SAINT-GUILLY B. — Influence d'une profondeur variable sur les courants induits par le vent. *Vie Milieu* XXII, 2, B, p. 227-238, 1971.

SAINT-GUILLY B. — Oscillations propres dans un bassin tournant de profondeur variable. Modes de seconde classe, in "Studi in onore di G. Aliverti". Istituto Universitario Navale di Napoli, p. 15-25, 1972.

SAINT-GUILLY B. — Sur les oscillations d'inertie et les oscillations de seconde classe dans les mers in "Ondes internes dans les oceans", (en russe), Novosibirsk, p. 221-232, 1972.

SAINT-GUILLY B. — On the response of the ocean to impulse. *Tellus*, 24, 4, p. 344-349, 1972.

SAINT-GUILLY B. — Réponse d'un milieu faiblement stratifié à une impulsion superficielle. in *Colloque international du CNRS*. "Processus de formation des eaux océaniques profondes en particulier en Méditerranée occidentale", p. 243-248, 1973.

SUBERVILLE J.L. — Oscillations libres d'une bicouche dans un bassin rectangulaire tournant de profondeur constante. C.R. Acad. Sci. Paris, 277, A, p. 69-72, 1973.

SUBERVILLE J.L. — Ondes internes en fluide tournant. Contribution théorique et expérimentale. *Thèse de Docteur-Ingénieur de l'Université de Grenoble*, p. 291, 1974.

TEMPERVILLE A. — Sur la propagation des ondes de gravité planes en eau peu profonde. C.R. Acad. Sci. Paris, 272, A, p. 904-907, 1971.

TEMPERVILLE A. — Sur le calcul des ondes périodiques planes de gravité en eau peu profonde. C.R. Acad. Sci. Paris, 272, A, p. 967-970, 1971.

TEMPERVILLE A. — Sur l'existence d'une solution formelle du problème du clapotis en eau peu profonde. C.R. Acad. Sci. Paris, 274, 4, p. 588-590, 1972.
# V - OPTIQUE OCEANOGRAPHIQUE

## A. IVANOFF

Laboratoire d'Océanographie physique, Université Pierre et Marie Curie, Paris

## A. MOREL

Station Marine de Villefranche-sur-Mer.

### LA PENETRATION DE LA LUMIERE DU JOUR DANS LA MER

L'étude expérimentale des éclairements descendants et ascendants à diverses profondeurs a été menée de façon systématique lors de plusieurs campagnes : campagne du SCOR/UNESCO Working Group 15 à bord du Discoverer (1970), puis à bord du Jean Charcot, Campagnes HARMATTAN (1971), CINECA II (1) (1971) et CINECA V (1974). Pour trois de ces campagnes, les résultats complets ont été publiés (14), (15) ; ils concernent le flux énergétique, le flux de photons et la composition spectrale aux divers niveaux, ceci pour les radiations comprises entre les longueurs d'onde 400 et 700 nm, qui sont considérées comme potentiellement actives dans le processus de photosynthèse.

Environ un millier de spectres du résidu sous-marin de lumière du jour ont été ainsi obtenus dans des conditions très diversifiées, allant des eaux limpides de la mer des Sargasses, aux eaux riches et productives de la zone de l'upwelling mauritanien. L'évolution des spectres pour ces différents cas a été étudiée (5), (16). Elle est due principalement à la teneur variable en pigments, chlorophylle et caroténoïde. Cependant les modifications constatées ne sont pas uniquement corrélées à cette teneur en pigments ; substance jaune et particules diffusantes ont un effet complémentaire variable qui peut devenir prédominant pour certaines eaux côtières. Ces variations du spectre pour les diverses eaux n'entraînent cependant pas une variation importante du rapport entre le nombre de photons et l'énergie, pour la bande spectrale 400-700 nm (17). En première approximation ce rapport peut être tenu pour constant ; ainsi, en dépit du fait que la photosynthèse soit un processus quantique, les relations entre éclairement et productivité primaire peuvent aussi bien être étudiées à partir des valeurs énergétiques qu'à partir du nombre de photons. Dans le même ordre d'idées, il a été montré (21) que le flux de photons était directement dépendant de la densité spectrale d'énergie au voisinage de son maximum, ce maximum du spectre étant lui-même variable en longueur d'onde selon les eaux.

Au cours de ces mêmes campagnes, des études systématiques ont été faites du spectre de la lumière incidente en surface et du spectre de la lumière rétrodiffusée par la mer. De ces mesures on déduit la répartition spectrale du coefficient de réflexion diffuse de la mer, autrement dit la "couleur intrinsèque" de la mer (puisqu'indépendante des conditions extérieures : nébulosité et hauteur de soleil). Celle-ci est ensuite confrontée aux valeurs obtenues au même point pour les teneurs en chlorophylle et en particules ainsi que pour le coefficient de diffusion optique.

Ce même problème de la propagation de la lumière dans un milieu infini absorbant et diffusant a été étudié théoriquement afin de relier les paramètres décrivant le champ lumineux (coefficients d'extinction, répartition des luminances...) aux paramètres optiques caractéristiques du milieu (coefficients d'absorption a, de diffusion b, d'atténuation c, et indicatrice de diffusion). Une revue des théories du transfert radiatif applicables dans le cas

<footnote>(1) Cooperative investigation of North East Central Atlantic.</footnote>
de l'eau de mer a été faite (19). Grâce à un modèle numérique faisant intervenir les caractéristiques connues des eaux de mer, l'indicatrice de diffusion en particulier (12), le régime lumineux "profond" (ou "asymptotique", ne dépendant plus des conditions d'illumination en surface) a pu être calculé, et les relations entre k/c et b/c ont été établies dans ce cas limite (18). Le régime "transitoire", prévalant avant l'établissement du régime limite, est également étudié en résolvant les équations du transfert radiatif par la méthode des ordres successifs. Celle-ci a l'avantage de mettre aisément en évidence l'importance relative des ordres successifs de diffusion (19). La déviation des valeurs des coefficients d'extinction par rapport à leurs valeurs en régime asymptotique est ainsi déterminée pour divers cas d'illumination en surface (ciel uniforme, soleil, ...). Lors de la campagne CINECA V des mesures strictement simultanées de k, b et c ont été exécutées en vue précisément de vérifier les calculs théoriques. Cette simulation mathématique permet également d'accéder au coefficient de réflexion diffuse et d'expliquer ainsi les mesures effectuées en ce domaine.

Concernant l'état de polarisation du résidu sous-marin de lumière du jour, une revue a été faite des connaissances acquises expérimentalement en ce domaine (8). Enfin, diverses publications ou communications (3), (4) ont été faites à l'intention des océanographes biologistes intéressés par les problèmes de photométrie sous-marine. Dans un domaine un peu différent, une application relative à l'aspect thermique de l'absorption de l'énergie a été développée : des valeurs du coefficient d'extinction moyen et de l'apport solaire peut être déduite l'épaisseur, variable avec la saison, de la couche homotherme (2). Ces considérations touchent au problème des bilans thermiques qui sont examinés par ailleurs (voir l'article de M. COANTIC, A. IVANOFF et J. LENOBLE).

## LES CARACTERISTIQUES DES EAUX DE MER

Concernant le coefficient d'absorption, outre la présentation du principe d'une mesure exécutable *in situ* (1), des mesures *in vitro* ont été effectuées afin de préciser le rôle des sels et des substances organiques dissoutes dans l'absorption de l'ultraviolet (6). Pour le domaine visible du spectre, des estimations indirectes, par différence entre coefficients d'atténuation et de diffusion, ont été tirées des mesures exécutées lors de la campagne CINECA V.

Des mesures systématiques du coefficient total de diffusion ont été faites, en même temps que l'hydrologie, entre Villefranche-sur-Mer et Cali. Les mesures, en neuf stations sur cette coupe, ont été exécutées chaque mois (22). Elles ont permis, en particulier, de mettre en évidence la présence systématique, en été, de couches turbides subsuperficielles de part et d'autre du centre de la coupe ; leur présence à la base de la pycnocline est le reflet d'une certaine activité photosynthétique, elle-même liée à des conditions de stabilité verticale et d'éclairement qui ont été précisées (20).

Sur un plan théorique, les propriétés diffusantes des particules en suspension dans la mer ont fait l'objet d'un certain nombre de travaux, dont le but est, d'une part, d'expliquer les principaux résultats expérimentaux et, d'autre part, de fournir une base sûre afin de dépasser le qualitatif quand il s'agit d'utiliser les mesures de diffusion pour évaluer la teneur des eaux en particules. Des calculs préliminaires ont été exécutés, par utilisation de la théorie de Mie, pour obtenir les indicatrices de diffusion de particules sphériques dont les tailles s'échelonnent de 0,02 à 40 µm et l'indice de réfraction (relatif à l'eau) de 1,02 à 1,15. En combinant ces résultats, après adoption des lois de distribution des particules selon la taille (lois de Junge, exponentielles, gausso-logarithmiques), les indicatrices pour les systèmes polydispersés correspondants ont été obtenues (11). Parmi les indicatrices théoriques ainsi calculées, certaines rendent bien compte des résultats expérimentaux, ce qui permet de préciser l'indice moyen et les lois de distribution les plus plausibles (9), (12). Ces derniers résultats sont en bon accord avec ce que l'on sait par ailleurs sur ces sujets. Il a pu être montré également que la dépendance spectrale de la diffusion par les particules,
constatée expérimentalement, est en liaison directe avec l'exposant de la loi de Junge caractérisant la distribution (12).

Enfin, l'établissement de relations, entre diffusion d'une part et nombre, surface, ou volume des particules d'autre part, est un problème mathématiquement complètement soluble et un certain nombre de cas ont été traités, qui correspondent à des hypothèses jugées raisonnables quant aux indices, lois de distributions et limites inférieure et supérieure de ces distributions (10), (12).

En prolongement à des travaux antérieurs, un examen des résultats expérimentaux et une confrontation aux prévisions théoriques ont été faits en ce qui concerne la diffusion par l'eau et par l'eau de mer optiquement pures (13). Enfin, le point a été fait des connaissances actuelles sur les caractéristiques optiques des eaux de mer, sur leur répartition et sur leurs variations spatiales (7).

(1) BAUER D., BRUN COTTAN J.C., SALIOT A. — Principe d'une mesure dans l'eau de mer du coefficient d'absorption de la lumière. *Cah. Océanogr.*, XXIII, 9, p. 841-858, 1971.

(2) BETHOUX J.P., IVANOFF A. — Energie solaire et thermoclyne saisonnière. *AGARD Lecture Séries 61, Optics of the Sea*, I 4-1 – I 4-7, 1973.

(3) BOUTLER J. — Photométrie sous-marine, mesures effectuées pendant la mission Mediprod I. *Investigación Pesquera*, 35, p. 147-154, 1971.

(4) BOUTLER J. — Etalonnage des photomètres sous-marins. *Bull. COMPLES*, 19, p. 11-13, 1971.

(5) CALOUMENOS L., MOREL A. — Analyse spectrale de l'énergie disponible pour la photosynthèse, pour diverses régions marines typiques. *Rapp. Proc. Verb. CIESM*, 22, 5, 57, 1973.

(6) COPIN MONTEGUT G., IVANOFF A., SALIOT A. — Coefficient d'atténuation des eaux de mer dans l'ultraviolet. *C.R. Acad. Sci.*, 272, série B, p. 1453-1456, 1971.

(7) IVANOFF A. — Facteurs physiques, chimiques et biologiques affectant la propagation de la lumière dans les eaux de mer. *AGARD Lecture Séries 61, Optics of the Sea*, II 1-1 – II 1-45, 1973.

(8) IVANOFF A. — Polarization measurements in the Sea. In: Optical Aspects of Oceanography.N.G. Jerlov, E.S. Nielsen Edit., Academic Press, p. 151-176, 1974.

(9) MOREL A. — Application de la théorie de Mie à l'interprétation de l'indicatrice de diffusion de la lumière des eaux de mer. *C.R. Acad. Sci.*, 274, série B, p. 1387-1390, 1972.

(10) MOREL A. — Au sujet de l'emploi du coefficient total de diffusion de la lumière pour évaluer la teneur des eaux de mer en particules en suspension. *C.R. Acad. Sci.*, série B, p. 1447-1450, 1972.

(11) MOREL A. — Indicatrices de diffusion calculées par la théorie de Mie pour les systèmes polydispersés en vue de l'application aux particules marines. Centre de Rech. Océanogr. Villefranche-sur-Mer, Rapp. 10, p. 1-77, 1973.

(12) MOREL A. — Diffusion de la lumière par les eaux de mer ; résultats expérimentaux et approche théorique. *AGARD Lecture Séries 64, Optics of the Sea*, III 1-1 – III 1-76, 1973.

(13) MOREL A. — Optical properties of pure water and pure sea water. In: "Optical Aspects of Oceanography". N.G. Jerlov, E.S. Nielsen Edit., Academic Press, p. 1-24, 1974.

(14) MOREL A., BETHOUX J.P. — Measurements of Spectral and total radiant flux. *SCOR-UNESCO Discoverer Expedition*. Univ. Calif., Scripps Inst. Oceanogr., S10 ref. 73-16, F 1-341, 1973.

(15) MOREL A., CALOUMENOS L. — Mesures d'éclairements sous-marins ; flux photons et analyse spectrale (campagnes Harmattan et Cineca 2). *Centre Rech. Oceanogr.*, Villefranche-sur-Mer, Rapp. 11, p. 1-242, 1973.

(16) MOREL A., CALOUMENOS L. — Variabilité de la répartition spectrale de l'énergie photosynthétique. Proc. Conf. Upwelling Ecosystem Analysis. *Thetys* 6, 1974.

(17) MOREL A., SMITH R.C. — Relation between total quanta and total energy for aquatic photosynthesis. *Limnol. & Oceanogr.*, 19, 4, p. 591-600, 1974.

(18) PRIEUR L., MOREL A. — Etude théorique du régime asymptotique : relations entre caractéristiques optiques et coefficient d'extinction relatif à la pénétration de la lumière du jour. *Cah. Océanogr.* XXIII, 1, p. 35-48, 1971.

(19) PRIEUR L., MOREL A. — Aperçu sur les théories du transfert radiatif applicables à la propagation de la lumière dans la mer. *AGARD Lecture Séries 61, Optics of the Sea*, I 3-1 – I 3-25, 1973.

(20) PRIEUR L. — Interprétation d'une zone de forte turbidité sur la radiale Nice-Calvi. *Rapp. Proc. Verb. CIESM*, 22, 5, p. 59-61, 1973.

(21) PRIEUR L., CALOUMENOS L. — Relations pour l'éclairement sous-marin entre densité spectrale au voisinage de son maximum et flux de photons entre 400 et 700 nm. *Ann. Inst. Océanogr.*, 50, 2, 1974.

(22) Groupe "HYDROKOR". — Observations mensuelles hydrologiques et optiques sur la radiale Villefranche-Calvi pendant la période 1969 à 1971. *Centre Rech. Océanogr.*, Villefranche-sur-Mer, Rapp. 5, p. 1-250, 1973.
# VI – ETUDES SUR LES PROPRIETES PHYSIQUES ET SUR L'EQUATION D'ETAT DE L'EAU DE MER

G. GIRARD

Bureau International des Poids et Mesures, Pavillon de Breteuil, Sèvres

M. MENACHE

Institut Océanographique, 195 rue St-Jacques, Paris

A. POISSON

Laboratoire d'Océanographie physique, Université de Pierre et Marie Curie, Paris.

## I – OBSERVATIONS DE LA MASSE VOLUMIQUE DE L'EAU

Des travaux, menés en coopération entre le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) et l'Institut Océanographique (10), sont en cours depuis 1967, dans le but d'améliorer notre connaissance de la masse volumique de l'eau. Les observations sont effectuées sur divers échantillons purifiés d'eau de mer et d'eau continentale. Les résultats obtenus s'appliquent aussi bien à l'eau pure qu'à l'eau de mer non traitée. L'eau pure étant, par ailleurs, utilisée comme liquide de référence dans les déterminations de masse volumique de l'eau de mer, une meilleure connaissance de sa propre masse volumique intéresse essentiellement l'océanographie.

Dans l'intervalle 1971-1974, les travaux ont porté essentiellement sur l'influence de la composition isotopique sur la masse volumique. Une première relation entre la composition isotopique et la masse volumique a été établie à partir d'une première série de mesures effectuées à partir de 22° C, puis confirmée par des mesures faites au voisinage du minimum de dilatation thermique de l'eau, soit à environ 4° C.

En prévision d'une étude expérimentale qui porterait sur l'influence des gaz atmosphériques dissous sur la masse volumique de l'eau, la méthode d'analyse par chromatographie en phase gazeuse a pu être appliquée à l'analyse de l'azote et de l'oxygène en solution dans l'eau. La méthode mise au point permet d'obtenir sur les résultats une précision de l'ordre de 2%.

Cette technique a été appliquée à une étude des vitesses comparées de dissolution dans l'eau de l'oxygène et de l'azote atmosphérique. Il a été établi qu'au cours de la dissolution de ces deux gaz, le rapport de leurs concentrations dans l'eau à un instant donné est constant et égal au rapport de leurs solubilités pour les conditions de température et de pressions partielles de l'expérience. Il suffirait donc de titrer, à un instant donné, l'un de ces deux gaz dans un échantillon pour en déduire la teneur de l'échantillon en l'autre gaz. Dans l'étude projetée de l'influence des gaz atmosphériques dissous sur la masse volumique, il sera ainsi possible de renoncer à la méthode d'analyse par chromatographie, relativement longue et délicate. On se contentera de titrer l'oxygène dissous par la méthode chimique de Winkler, la teneur en azote étant alors obtenue par le calcul.

A la suite des prises de position 1) du Comité International d'Experts pour les Tables et Etalons Océanographiques (Recommandation 1969, n° 1), 2) de l'AISPO (Résolution 1,
1970), et 3) de l'UGGI (Résolution 18, 1971), la Commission 1.4 (Physicochemical Measurements and Standards) de l'Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (IUPAC), réunie à Munich en août 1973 lors de la 17e Conférence de l'Union, a adopté le principe d'une résolution recommandant que des travaux soient entrepris dans les laboratoires qui en ont la possibilité, en vue d'une nouvelle détermination de la masse volumique de l'eau pure dans l'intervalle 0-40° C. Cette Résolution, qui vient d'être largement diffusée par l'IUPAC, semble avoir trouvé, un peu partout dans le monde, une grande audience, et divers laboratoires métrologiques envisagent aujourd'hui de prendre part à de tels travaux.

En attendant les résultats de ces travaux, dont l'aboutissement demandera plusieurs années, et dans le but de rendre comparables les résultats de détermination de volume ou de masse volumique qui seraient faites entre-temps, la Commission 1.4. de l'IUPAC recommande l'emploi d'une table unique de la masse volumique du SMOW dans l'intervalle 0-40° C (3), proposée par GIRARD et MENACHE.

## II – INFLUENCE DES ECARTS A LA LOI DE DITTMAR SUR LA RELATION CONDUC-TIVITE-MASSE VOLUMIQUE DE L'EAU DE MER

Les écarts à la loi de Dittmar entraînent des incertitudes sur la mesure de la salinité par conductimétrie et sur le calcul de la masse volumique à l'aide des tables océanographiques.

Pour évaluer ces incertitudes, POISSON a mis au point une technique de mesure de la conductivité absolue, avec laquelle il étalonne actuellement les différentes eaux normales distribuées par l'IAPSO Standard Sea-Water Service".

En collaboration avec GIRARD et MENACHE, POISSON a mesuré par pesée hydrostatique les variations de masse volumique correspondant à des variations de la composition relative de l'eau de mer. Il en a ensuite déduit les volumes molaires partiels des ions majeurs susceptibles de perturber la relation masse volumique-conductivité électrique. D'autre part, pour atteindre les conductivités molaires partielles de ces ions, il tente actuellement de déterminer leurs nombres de transport par une méthode dérivée de celle de HITTORF, basée sur la technique de marquage radioactif. Il a en effet établi par la Thermodynamique des Phénomènes Irréversibles, que ces grandeurs peuvent être obtenus par l'expérience, les nombres de transport absolus (mesurés par la méthode de marquage radioactif) pouvant être reliés à ceux de HITTORF, eux-mêmes en relation directe avec les conductivités molaires partielles (mesurées par la technique conductimétrique).

(1) CHANU J., POISSON A. – Influence des écarts à la loi de Dittmar sur la masse volumique de l'eau de mer : détermination des volumes molaires partiels de quelques constituants majeurs. XXIVe Congrès – Assemblée plénière de la Commission de la Mer Méditerranée, Monaco, déc. 1974.

(2) GIRARD G. – L'échelle internationale pratique de température de 1968 (historique, recherches entreprises pour son établissement). *Annuaire du Bureau des Longitudes*, A₁ – A₅₀, 1971.

(3) GIRARD G. – Sur la masse volumique de l'eau. Formule de correction isotopique. Proposition d'une table de masse volumique du SMOW en fonction de la température. Communication présentée à la XVIIe Conférence de l'Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée, Commission 1.4 (Mesures et étalons physicochimiques), Munich, août 1973.

(4) GIRARD G. – Suite donnée à la Résolution 18, adoptée en août 1971 par l'UGGI. Communication présentée à la réunion de la Section d'Océanographie Physique du Comité National Français de Géodésie et Géophysique, Paris, 5 février 1974.

(5) GIRARD G., MENACHE M. – Variation de la masse volumique de l'eau en fonction de sa composition isotopique. *Metrologia*, 7 (3) p. 83-87, 1971.

(6) GIRARD G., MENACHE M. – Sur le calcul de la masse volumique de l'eau. *C.R. Acad. Sci.*, Paris, B, 274, p. 377-379, 1972.

(7) MENACHE M. – Vérification, par analyse isotopique, de la validité de la méthode de Cox, McCartney et Culkin tendant à l'obtention d'un étalon de masse volumique. *Deep Sea Res.*, 18 (5), p. 449-456, 1971.
(8) MENACHEM., GIRARD G. — Sur les différentes tables de dilatation thermique de l'eau entre 0 et 40° C. Concerning the different tables of thermal expansion of water between 0 and 40° C. *Publication conjointe de l'Institut Océanographique et du Bureau International des Poids et Mesures, 25 p. Sept. 1972.*

— Concerning the different tables of thermal expansion of water between 0 and 40° C (texte anglais). *Metrologia* 9, p. 62-68, 1973.

— Sur les différentes tables de dilatation thermiques de l'eau entre 0 et 40° C (abrégé). *Chronique de l'U.G.G.I.*, 91, p. 22-26, mai 1973.

(9) MENACHE G., GIRARD G. — Du problème de la masse volumique de l'eau. Communication présentée à la 8e Conférence Internationale de la Vapeur d'Eau, tenue à Giens, les 23-27 sept. 1974, à paraître dans les *Proceeding de la Conférence*.

(10) POISSON A., CHANU J. — Volumes molaires partiels de quelques ions majeurs de l'eau de mer (à paraître).
# VII – CHIMIE OCEANOGRAPHIE

## A. IVANOFF

Laboratoire d'Océanographie-Physique, Université Pierre et Marie Curie –
E.R.A. N° 278 C.N.R.S., 4 pl. Jussieu, 75230 Paris Cedex 05.

## A. MOREL

Laboratoire d'Océanographie-Physique, Université Pierre et Marie Curie –
C.N.R.S. ; Station Marine de Villefranche sur mer, 06320 Villefranche Sur Mer.

## F. VARLET

Musée océanographique, Avenue Saint-Martin, MC Monaco.

### Aspects généraux

Le premier tome d'une "Introduction à l'Océanographie" (21) a consacré six chapitres aux "éléments essentiels" de la chimie de la mer, considérée, en 1972, comme "désespéré-ment" en retard dans notre pays. Deux ans plus tard, l'Action Thématique Programmée d'Océanographie-Physique lancée par le C.N.R.S. devait faire une place à cette discipline.

### Progrès dans les méthodes d'analyse

Ce n'est pas sans quelque arbitraire que sont regroupées ici certaines références. En fait, la plupart des recherches, de chimie organique marine notamment, impliquent l'adaptation ou la création de techniques analytiques propres.

La part grandissante de l'analyse instrumentale s'est marquée, dans le dosage des métaux lourds, par la mise en oeuvre de la redissolution anodique (20, 23), de la polarographie – dont une variante a permis d'identifier et de doser les différentes formes du cuivre dans l'eau de mer (34) –, et de la spectrométrie d'absorption atomique (23). Cette dernière technique est également mise à profit dans une méthode originale, dont l'automatisation est en cours, de dosage global des acides gras libres (40, 41). Les possibilités de chélation de différents métaux-traces, du fer en particulier, par la matière organique dissoute ont fait l'objet d'une double approche, théorique et expérimentale (24, 25).

P. TREGUER et P. LE CORRE (42) ont publié, sous une forme commode adaptée à une nouvelle génération d'auto-analyseurs, les procédures du dosage des sels nutritifs.

Le désir de préciser le rôle du molybdène parmi les facteurs limitant la production primaire a conduit à mettre au point une technique colorimétrique qui convient bien à l'eau de mer (7).

Des méthodes affinées de prélèvement et d'analyse des particules en suspension (seston) ont été développées et utilisées dans l'Atlantique équatorial, en Méditerranée, dans les océans Indien et Antarctique (9 à 11 et 15), précisant notamment l'évolution de la composition avec la profondeur (12, 14), et la part des apports édiens (13).

L'étude fine des constituants de la matière vivante, particulièrement intéressante dans la mesure où elle peut déboucher sur des applications médicales, a été effectuée sur des algues rouges (3 à 5) et sur un mollusque (35).

La recherche de deux radio-isotopes,⁵⁴ Mn et ⁶⁵Zn, provenant des retombées, a confirmé la présence du premier en Méditerranée (6) et infirmé celle du second (39).
## Etude des interfaces

La composition particulière du film de surface, son évolution à l'interface océan-atmosphère, ont été précisées (17, 32). Les installations de l'Institut de Mécanique Statis-tique de la Turbulence de Marseille permettent une simulation partielle contrôlée des mécanismes physiques à l'interface et dans les couches adjacentes ; elles ont servi à des mesures de réaération d'une couche appauvrie en oxygène (33).

A côté de questions qu'il est préférable d'aborder dans le cadre plus vaste de la géochimie, l'interface fleuve — océan pose le problème majeur des transformations subies par les apports fluviaux en mer et de leur réactivité ultérieure (26 à 30). La pollution chimique, particulièrement active en milieu estuarien, a fait l'objet d'une mise au point détaillée (31).

La campagne ORGON I du n/o Jean Charcot a concrétisé l'intérêt porté (2) à l'étude de la transformation de la matière organique à l'interface eau de mer — sédiment.

## Chimie organique marine

Dissoutes ou particulaires, les substances organiques du milieu marin suscitent un intérêt croissant à mesure que s'améliorent nos moyens d'investigation.

La composition de la matière organique dissoute a été étudiée à l'aide d'une technique d'extraction par solvant (8), cependant qu'on cherchait à démeler l'influence des apports terrigènes dans une région côtière (22). L'assimilation et la minéralisation des substances organiques dissoutes, reflet de l'activité des microorganismes hétérotrophes, font l'objet d'une méthode de mesure sensible et facilement utilisable en mer, qui emploie du glucose marquée au ¹⁴C (19). Le rôle des acides aminés dans la formation des complexes organiques dissous a été évalué en détail (16).

Distinguer entre les formes naturelles récentes d'hydrocarbure et celles liées à la pollution, est possible grâce aux techniques de la chromatographie gazeuse et de la spectrométrie de masse (1). L'étude de la transformation des lipides naturels dans le milieu marin a apporté des clartés sur leur rôle écologique, leur utilisation éventuelle comme traceurs, et sur l'action antibactérienne d'acides gras libres vis à vis de bactéries telluriques (réf. 36 à 38).

La fraction biogène du seston, de composition assez variable dans la zone superficielle 0-100 m. où elle subit des transformations rapides, se dégrade très lentement au-delà de 150 m. Moyennant certaines hypothèses, on a pu évaluer les vitesses relatives de passage en solution de bon nombre de ses éléments constitutifs (12, 14, 15).

Une importante revue d'ensemble, prêtant attention aux méthodes d'analyse, étudie la réponse de l'océan à la pollution organique (18).

(1) BARBIER M., JOLY D., SALIOT A. et TOURRES D. — Hydrocarbons from sea water. Deep-Sea Res. 20, p. 305-314, 1973.

(2) CAHET G. — Evolution de la matière organique à l'interface eau-sédiment de milieux marginolittoraux méditerranéens (Golfe du Lion). Thèse, Paris, 1974.

(3) CHANTRAINE J.M. — Contribution à l'étude chimique des constituants d'une algue rouge, Halopytis incurvus. Thèse Spécialité Océanographie, Paris VI, 22 Sept. 1972.

(4) CHANTRAINE J.M., COMBAUT G. et TESTE J. — Phénols bromés d'une algue rouge, Halopytis incurvus : acides carboxyliques. Phytochemistry, 12, p. 1793-1796, 1973.

(5) CHEVOLOT — MAGUEUR A.M. — Etude chimique et physiologique de Rytiphlea tinctoria (Clem). C. Ag. Rhodophycées. Thèse Sc. nat., Orsay, 8 Mai 1974.

(6) CHIPMAN W. et THOMMERET J. — Teneur en manganèse et présence du ⁵⁴Mn des retombées dans quelques biotopes marins de la Méditerranée. Rapp. Comm. int. Mer Médit. 20, 4, p. 717, 1972.

(7) CITEAU J. — Analyse du molybdène dissous dans l'eau de mer. Doc. sci. Centre ORSTOM Nosy-Bé, n° 29, p. 1-17, 1972.

(8) COPIN G. et BARBIER M. — Substances organiques dans l'eau de mer. Premiers résultats de leur fractionnement. Cah. Oceanogr., XXIII, n° 5, p. 455-464, 1971.

(9) COPIN C. et COPIN G. — Chemical analyses of suspended particulate matter collected in the northeast Atlantic. Deep-Sea Res., 19, p. 445-452, 1972.
(10) COPIN C. — Etude chimique des particules en suspension dans l'eau de mer en Méditerranée occidentale. Comm. présentée au XXIIIe Congrès-Assemblée plénière de la C.I.E.S.M., Athènes, 3-11 Nov. 1972. Texte intégral à paraître dans *Thalassa Jugoslavica*.

(11) COPIN C. et COPIN G. — Comparison between two processes of determination of particulate organic carbon in sea water. *Mar. Chem.* 1, n° 2, p. 151-156, 1972-1973.

(12) COPIN C., COPIN G. et IVANOFF A. — Au sujet de l'évolution avec la profondeur des particules en suspension dans les eaux de mer. *C.R. Acad. Sci., Paris*, (B), 276, p. 131-134, 1973.

(13) COPIN C. — Participation des apports éoliens à la sédimentation marine; Comm. présentée au Symposium int. sur les échanges océan-atmosphère de matière à l'état particulière, Nice, 4-10 Oct. 1973.

(14) COPIN C. — Contribution à l'étude chimique des particules en suspension dans l'eau de mer. Thèse Sc. Phys., Univ. Paris VI, 147 pages, 1974.

(15) COPIN C. et COPIN G. — Différentiation entre particules terrigènes et particules biogènes entrant dans la composition du seston de la mer Ligure. Comm. présentée au XXIVe Congrès-Assemblée Plénière de la C.I.E.S.M. à Monaco, 6-14 Déc. 1974.

(16) DAUMAS R. — Les acides aminés du plancton et de l'eau de mer. Leur rôle dans la formation des complexes organiques dissous. Thèse Sc. nat., Marseille, 327 pages, 1971.

(17) DAUMAS R. — Influence de la température et du développement planctonique sur le mécanisme d'accumulation de la matière organique à la surface de la mer. *Mar. Biol.* 26, n° 2, p. 111-116, 1974.

(18) DUURSMA E.K. et MARCHAND M. — Aspects of organic marine pollution. *Oceanogr. Mar. Biol. ann. Rev.*, 12, p. 315-431, 1974.

(19) HERBLAND A.M. et BOIS J.F. — Assimilation et minéralisation de la matière organique dissoute dans la mer : méthode par comptage en scintillation liquide. *Mar. Biol.* 24, n° 3, p. 203-212, 1974.

(20) HUYNH NGOC L. — L'application de l'électrode indicatrice "Graphite-Mercure" en redissolution anodique par voltamétrie pour la détermination simultanée du zinc, du cadmium, du plomb et du cuivre dans l'environnement aquatique. Thèse Univ., Nice, 124 p., 1973.

(21) IVANOFF A. — Introduction à l'océanographie. Propriétés physiques et chimiques des eaux de mer, t. I, 208 pages — Paris; Vuibert, 1972.

(22) LE CORRE P., TREGUER P. et COURTOT P. — Evaluation de la matière organique dissoute dans les eaux côtières de la Bretagne méridionale en avril 1970. *Cah. Biol. mar.*, 13, n° 4, p. 443-455, 1972.

(23) LE MEUR J.F. et COURTOT- COUPEZ J. — Dosage de traces d'éléments lourds dissous dans l'eau de mer par spectrophotométrie d'absorption atomique et redissolution anodique sur électrode d'argent amalgamé. *Bull. Soc. chim. Fr.*, n° 3, p. 929-935, 1973.

(24) MARCHAND M. — Contribution à l'étude de l'influence de la matière organique dissoute sur la physico-chimie d'éléments à l'état de traces dans l'eau de mer.

Thèse de 3e cycle, Univ. Paris VI, 132 pages, 1972.

(25) MARCHAND M. — Considérations sur les formes physico-chimiques du cobalt, manganèse, zinc, chrome et fer dans une eau de mer enrichie ou non de matière organique. *J. Cons. int. Explor. Mer*, 35 n° 2, p. 130-142, 1974.

(26) MARTIN J.M. — Contribution à l'étude des apports terrigènes d'oligoéléments stables et radioactifs à l'océan. Thèse Sc. phys., Paris, 1971.

(27) MARTIN J.M., KULBICKI G. et DE GROOT A.J. — Terrigenous supply of radioactive and trace elements to the ocean. Proc. Int. Symp. Hydrogeochemistry and Biogeochemistry, Washington, 1973.

(28) MARTIN J.M., THOMAS A. et PEREZ-NIETO H. — Application des mesures de radioactivité naturelle à l'étude de la dynamique sédimentaire dans le delta de l'Orénoque. Proc. VII Conf. Geol. Caraïbes, Juill. 1974 (à paraître).

(29) MARTIN J.M. et SALVADORI F. — Comportement géochimique de la matière en suspension dans les estuaires. Proc. Symp. int. sur les relations entre estuaires et plateaux continentaux. Bordeaux, 1973.

(30) MARTIN J.M., JEDNACAK J. et PRAVDIC V. — The physicochemical aspects of trace elements behavior in estuarine environments. A paraître dans *Thalassa Jugoslavica*.

(31) MARTIN J.M., MEYBECK M., SALVADORI F. et THOMAS A. — Pollution chimique des estuaires : état actuel des connaissances. Rapp. C.N.E.X.O. 1974, 384 pages, à paraître.

(32) MARTY J.C. — Contribution à l'étude de la pellicule ultra superficielle des océans : atténuation de l'ultraviolet, composition en acides gras et en hydrocarbures. Thèse de 3e cycle, Univ. Paris VI, 77 pages, 1974.

(33) MATTINGLY G. — (dépouillement en cours).

(34) ODIER M. et PLICHON V. — Le cuivre en solution dans l'eau de mer : forme chimique et dosage. Etude par polarographie à tension sinusoïdale surimposée. *Anal. Chim. Acta*, 55, p. 209-220, 1971.

(35) SALIOT A. et BARBIER M. — Sur l'isolement de la progestérone et de quelques cétostéroïdes à partir des gonades de la coquille Saint-Jacques Pecten maximus. *Biochimie*, 53, n° 2, p. 265-266, 1971.

(36) SALIOT A. et BARBIER M. — Sterols from sea water. *Deep-Sea Res.*, 20, p. 1077-1082, 1973.

(37) SALIOT A. et BARBIER M. — Stérols en solution dans l'eau de mer : leur utilisation par les invertètérés marins. *J. exp. mar. Biol. Ecol.*, 13, n° 3, p. 207-214, 1973.

(38) SALIOT A. et BARBIER M. — Acides gras, hydrocarbures et stérols dissous dans l'eau de mer. Actes du 6e Congrès int. Geoch. org. Rueil-Malmaison, p. 607-617, 1973.

(39) THOMMERET J., VEGLIA A. et MOREL J. — Tentative d'identification du ⁶⁵Zn dans l'eau de pluie et l'eau de mer au cours de l'année 1970. *Rapp. Comm. int. Mer Médit.* 21, 6, p. 297-299, 1972.
(40) TREGUER P., LE CORRE P. et COURTOT P. — Dosage global des acides gras libres dissous dans les eaux de mer (Bretagne occidentale). C.R. Acad. Sci., Paris, (D), 273, n° 12, p. 1010-1011, 1971.

(41) TREGUER P., LE CORRE P. et COURTOT P. — A method for determination of the total dissolved free fatty-acid content of sea water. J. Mar. Biol. Ass. U.K., 52, n° 4, p. 1045-1055, 1972.

(42) TREGUER P. et LE CORRE P. — Manuel d'analyse des sels nutritifs dans l'eau de mer (utilisation de l'Auto-Analyzer II). 59 pages, Brest, 1974.
# VIII - LA GEOCHIMIE DES OCEANS

R. CHESELET et C. LALOU

Centre des Faibles Radioactivités, Laboratoire mixte CNRS/CEA
91190 Gif-sur-Yvette

Nous avons distingué trois thèmes principaux : géochimie du milieu fluide, géochimie du milieu solide et géochimie des échanges atmosphère-océan.

## I - GEOCHIMIE DU MILIEU FLUIDE

### A) Circulation actuelle

Des mesures répétées, à très bas niveau en tritium, ainsi que des mesures de deuterium jointes aux mesures de température et de salinité, ont permis, en Méditerranée, de chiffrer d'une part, la contribution des apports d'eau provenant de l'Atlantique et d'autre part, l'importance des échanges entre les eaux de surface et l'eau profonde (1). Des profils de répartition du tritium en fonction de la profondeur obtenus en 1972 et 1974 dans l'Atlantique, permettent d'évaluer l'importance de ces échanges dans cet océan. Des études identiques ont été commencées dans l'océan Indien.

Par la mesure de gradients de carbone 14 dans l'océan Indien, on a pu montrer que les eaux profondes de cet océan avaient un âge maximum de 1300 ans. A partir de ces gradients, on espère déduire des vitesses de mélange des eaux superficielles et des eaux profondes et définir l'épaisseur de la couche mélangée (2).

On a pu mettre en évidence, pour la première fois, des relations très nettes entre : les fonctions de distribution de tailles des particules en suspension entre 1 µm et 0,2 µm, leurs compositions chimiques et les différentes masses d'eau de l'océan Atlantique, notamment dans le cas de l'advection des eaux Antarctiques profondes dans l'Atlantique Nord, vers 42° N – 42° W (3,a.b.)

### B) Paléocirculation

L'étude isotopique de la carotte K 11 (71°47′N, 01°36′E) montre que les conditions hydrologiques observées actuellement en mer de Norvège sont exceptionnelles. Dès que le climat devient plus froid, un nouveau régime s'établit, caractérisé par une banquise semi-permanente et une situation hydrologique stable empêchant la formation d'eau profonde dans le bassin norvégien.

Du point de vue de la circulation générale des océans, ces résultats impliquent qu'une des sources de l'eau profonde Nord-Atlantique est complètement tarie en période glaciaire (4,5)

## II - GEOCHIMIE DU MILIEU SOLIDE

### A) Apport par les fleuves

L'étude des processus physico-chimiques et biologiques intervenant dans les eaux estuariennes et pér continentales a permis de réévaluer les flux résultants de matière dissoute et particulaire à l'océan (6,7).
Par ailleurs, l'étude de la répartition des minéraux argileux et de l'analyse chimique du sédiment lors du passage d'une zone fluviale à une zone océanique, montre que l'estuaire interne joue le rôle de filtre géochimique. L'examen de l'extension en mer du profil chimique de la source continentale démontre cependant que ce phénomène de filtre séparateur joué par le milieu estuarien, n'est que transitoire (8).

## B) Apport volcanique

Une étude détaillée des venues fumeroliennes et hydrothermales dans un site-type de volcanisme sous-marin (Vulcano) permet de préciser leur action sur les eaux et les sédiments, au voisinage des émissions comme au large (9,10).

On a pu, par l'étude pétrographique et minéralogique des sédiments pélagiques, de type argile rouge, provenant des forages JOIDES dans les océans Indien et Pacifique, distinguer deux phases principales : l'une d'origine détritique au sens large, l'autre d'origine hydrothermale liée aux émanations le long des fractures affectant la croûte océanique (11).

D'autre part, la présence de particules très enrichies en de nombreux éléments trace, en suspension au voisinage du fond, par 14° de latitude Nord, aux abords immédiats de la chaîne médio-Atlantique a été démontrée (12).

## C) Chimie des éléments trace

La distribution des éléments trace associés aux sédiments péricontinentaux (Golfe de Gascogne) montre que, dans l'ensemble, la concentration de ces éléments est assez peu modifiée par les conditions d'environnement, seul le nickel et le cuivre sont faiblement concentrés en faciès réducteurs (13). D'autre part, il a été montré qu'à des lacunes sédimentaires, correspondent de minces concrétionnements, présentant de fortes concentrations en manganèse, cuivre, zinc et barium très semblables à celles rencontrées dans les nodules polymétalliques (14).

En ce qui concerne les nodules polymétalliques, des études complètes, par radiochimie, microscopie électronique, microsonde et diffractométrie X, ont permis de remettre en question les lentes vitesses de croissance jusqu'à présent attribuées à ces formations. Les nodules de surface dans les océans auraient en réalité de l'ordre de 8 000 ans ; on retrouve, en effet, dans les noyaux, des déséquilibres radioactifs incompatibles avec des âges très anciens et même dans certains cas où le noyau est en calcaire, une activité non négligeable en carbone 14 (15, 16, 17).

Des résultats récents confirment que la plus grande partie du baryum en suspension (environ 20 nanogrammes/litre) retrouvé à toutes les profondeurs dans l'Atlantique et dans l'Antarctique, est sous forme de microcristaux de sulfate de baryum. Les distributions de ces particules suggèrent l'existence d'une source de baryte biogène dans la couche euphotique (18).

## D) Paléoenvironnements

L'hypothèse de la participation d'apport nordique d'origine périglaciaire dans les dépôts profonds du Golfe de Gascogne a été vérifiée par l'étude des rapports éléments trace/argile (19).

Le circuit de distribution des matériaux de l'Atlantique Nord oriental durant l'actuel et durant les différents épisodes climatiques du Quaternaire a été précisé : en période de réchauffement, les matériaux nordiques dérivant de l'altération de formations volcaniques migrent vers le Sud de l'océan Atlantique ; en période froide, cette migration est ralentie et la sédimentation est alimentée par les produits de l'érosion de la zone Irlandaise et Ecossaise (20).

L'étude des paramètres chimiques et isotopiques des eaux intersticielles, en milieu estuarien, montrent que les phénomènes sont conservatifs dans le temps et que l'on peut
ainsi définir des "paléoconcentrations". En milieu marin, la conservation est beaucoup moins évidente. Il a été ainsi démontré que l'étude des eaux intersticielles est justifiée et prend sa pleine valeur pour les milieux dits de transition (estuaires, deltas, marais littoraux) (21).

### III - GEOCHIMIE DE L'INTERFACE AIR-MER

A l'échelle d'une grande région océanique (Golfe de Guinée), un enrichissement très net en potassium a été observé dans la phase *hydrosoluble* des aérosols collectés à une dizaine de mètres au-dessus de la mer. Cet enrichissement est étroitement corrélé avec la forte productivité biologique des eaux de surface, dont dérivent des produits tensio-actifs présents à l'interface air-mer. Certains de ces composés organiques, vraisemblablement des glyco-protéines, pourraient avoir un rôle chelateur vis-à-vis de l'ion potassium de l'eau de mer (22).

Les mesures de composés du soufre au-dessus de divers océans ont montré l'existence d'aérosols de sulfate dont l'origine purement marine paraît certaine. Ces aérosols proviennent directement du sulfate des embruns marins, mais aussi de façon indirecte, de l'oxydation des sulfures organiques (23,24). Par ailleurs, on a pu démontrer que le polonium 210, accumulé à la surface de la mer par les organismes vivants, était largement injecté dans l'atmosphère où il perturbe l'équilibre radioactif : plomb 210 – polonium 210.

(1) MERLIVAT L., MENACHE M. — Etude de profils de deuterium et de tritium en Méditerranée occidentale. Première réunion annuelle des Sciences de la Terre, Paris 19-22 mars 1973, p. 300.

(2) DELIBRIAS G. — (Communication personnelle)

(3) CHESELET R., JEDWAB J., DEHAIRS F., COUSSAERT F. — Size distributions of sub-micron suspended particles in two North Atlantic Geosecs profiles. III GEOSECS Summer Institute, 1974. Collected papers Scripps Ocean. Inst. Prepublication n° 49.

CHESELET R. et BISCAYE P. — (Communication personnelle)

(4) DUPLESSY J.C., CHENOUARD L., VILA F. — Weyl's theory supported by isotopic study of Norwegian core K 11. Science 1975 sous presse.

(5) DUPLESSY J.C., CHENOUARD L. et VILA F. — Modifications des conditions hydrologiques en mer de Norvège pendant les dernières périodes glaciaires. IXe Congrès International de Sédimentaologie, Nice juillet 1975.

(6) MARTIN J.M., JEDNACAK J., PRAVDIC V. — The physicochemical aspects of trace element behavior in estuarine environments *Thallasia, Yugoslavica* 1974.

(7) MARTIN J.M., SALVADORI — Comportement géochimique de la matière en suspension dans les estuaires. Proc. Symp. Int. sur relations entre Estuaires et Plateaux continentaux, Bordeaux 1973.

(8) BARBAROUX L., GALLENNE B. — Contribution à l'analyse chimique des sédiments à la connaissance des milieux de transition océan-continent. Application à la Loire maritime. Deuxième réunion annuelle des Sciences de la Terre, Nancy, avril 1974, p. 26.

(9) VALETTE J.N. — Sur quelques modalités de la concentration des éléments trace dans le milieu volcano-sédimentaire marin. Congrès de Sédimentologie, Heidelberg 1971.

(10) VALETTE J.N. — Present day formation of an exhalative sulfide deposit at Vulcano (Tyrrhénian sea) in: Ores in sedimentary rocks, general aspect. Mineralium deposita 1971.

(11) NESTEROFF W. — Etude pétrographique et linéralogique des sédiments pélagiques du type "argiles rouges") les forages JOIDES des océans Indien et Pacifique (sous presse).

(12) CHESELET R. — (Communiation personnelle).

(13) TAUZIN P. — Etude des relations entre les caractéristiques physico-chimiques et chimiques des milieux de dépôt et la distribution de quelques éléments métalliques dans les sédiments de divers environnements du Golfe de Gascogne. Thèse Doct. Spécialité. Université Bordeaux I n° 1131, 1974.

(14) PARRA M. — Contribution à la connaissance des caractéristiques géochimiques des vases récentes et subactuelles du Golfe de Gascogne. Thèse Doct. Spécialité, Université de Bordeaux I, 1971.

(15) LALOU C., BRICHET E. — Signification des mesures radiochimiques dans l'évaluation de la vitesse de croissance des nodules de manganese. C.R. Acad. Sc. Paris t 275 série D, 1972.

(16) LALOU C., BRICHET E., RANQUE D. — Certains nodules de manganese trouvés en surface des sédiments sont-ils des formations contemporaines de la sédimentation ? C.R.Acad. Sc. Paris T. 276, série D, 1973.

(17) LALOU C., DELIBRIAS G., BRICHET E., LABEYRIE J. — Existence de carbone 14 au centre de deux nodules de manganese du Pacifique : âges carbone 14 et thorium 230 de ces nodules. C.R. Acad. Sc. Paris série D 1973.
(18) CHESSELET R., JEDWAB J., DEHAIRS F., DARCOURT C. - Barite as discrete suspended particles in Atlantic waters. III GEOSECS Summers Institute, 1974. Collected Papers-Scripps Ocean Inst. Prepublication n° 47.

(19) BERTHOIS L., LATOUCHE C., PARRA M. - Etude minéralogique et géochimique de quelques sédiments de la zone comprise entre les archipels : Faeroe, Shetland, Orcades et Hebrides. Contribution à la connaissance de l'origine des sédiments dans le domaine profond de l'Atlantique nord-oriental. *Bull. Inst. Geol. Bassin Aquitaine* n° 14, p. 1, 1973.

(20) MOYES J., DUPLESSY J.C., GONTHIER E., LATOUCHE C., MAILLET N., PARRA M., PUJOL C. - Les sédiments profonds actuels et pleistocènes récents de l'Atlantique Nord-oriental et du sud de la mer de Norvège. 2ᵉ Colloque Inter. Explor. Océans. Bordeaux, 1-4 octobre 1974, vol. 4 n° 201.

(21) DUPLESSY J.C., BARBAROUX L. - Répartition des isotopes stables en milieu estuarien. Application à l'étude isotopique des paleo-environnements. *Rev. Geo. Phys.* vol 15 fasc. 5.553, 1973.

(22) BUAT-MENARD P., MORELLI J., CHESSELET R. - Water soluble elements in atmospheric particulate matter over tropical and equatorial Atlantic. *Journal de Recherches Atmosphériques* vol VIII n° 3-4, 1974.

(23) NGUYEN B.C., BONSANG B., PASQUIER J.L., LAMBERT G. - Composantes marine et africaine des aérosols de sulfates dans l'atmosphère sud. *Journal de Recherches Atmosphériques* vol VIII, n° 3-4, 1974.

(24) NGUYEN B.C., BONSANG B., LAMBERT G. - The atmospheric concentration of sulfur dioxide and sulfate aerosols over the antarctic, subantarctic area and oceans. *Tellus*, vol 26 n° 1-2, 1974.

(25) LAMBERT G., SANAK J., ARDOUIN B. - Origine marine des excès de polonium 210 dans la basse atmosphère antarctique. *Journal de recherches atkopshériques* vol VIII, n° 3-4, 1974.
# IX — REGIME DES COTES

## R. BONNEFILLE

### Electricité de France, 6, Quai Watier, 78400 CHATOU

Les principales études françaises, publiées entre 1971 et 1974, concernant le régime des côtes, se sont exercées dans les domaines suivants :

**Les estuaires :** en Gironde l'action se cantonne dans les expériences de suivi des migrations de la vase à l'aide de traceurs radioactifs (1), afin d'illustrer les hypothèses déjà formulées sur les processus estuariens. Sur la Loire, continuent les études d'un caractère plus descriptif sur la nature des vases rencontrées dans l'estuaire (2), le bouchon vaseux (12), le remplissage sédimentaire de l'estuaire (11) et la décantation des vases en puits de dague (17). Enfin signalons l'étude hydrologique d'un petit estuaire : la Sienne (14).

**Les baies :** la Baie de Bourgneuf est le siège d'une intense activité du point de vue études sédimentologiques (15), pétrographiques (9), hydrologie (16) et du ramiement des vases par la houle (17). L'effet des agents hydrauliques, courant et houle, sur la sédimentation est étudiée en Baie de Seine (22), des Veys (21) et en particulier dans la Baie des Sables d'Olonne (7).

**Cartographie :** les travaux cartographiques portent principalement sur les côtes du golfe normand-breton, du point de vue géomorphologique (4), géologique (8) (10) et sédimentologique (18) (24) (25).

**Instrumentation et méthode :** le Laboratoire de Géologie Marine et Appliquée de Nantes a développé les techniques d'études non destructives des carottes par gammadensimétrie et radiographie (6) (20) et de pénétration des carottiers à piston, en Loire (3).

**Etudes sur modèles :** les plus importantes contributions sont dues à SOGREAH, les unes sur modèles mathématiques concernant les techniques et moyens d'études des pollutions côtières (13), les autres relatives aux techniques d'étude sur modèle physique : problèmes posés par l'approche des grands navires à la côte (26), la conception des ports de plaisance (27) et des plages artificielles (28).

(1) ALLEN G.P., BONNEFILLE R., COURTOIS G., MIGNOT C. — Processus de la sédimentation des vases dans l'estuaire de la Gironde. Contribution d'un traceur radioactif pour l'étude du déplacement des vases — *La Houille Blanche*, n° 1/2, 1974.

(2) BARBAROUX L., DUPLESSY J.C., MARGEREL J.P., VISSET L. — Variations climatiques et sédimentologiques récentes dans l'estuaire de la Loire. Mise en évidence d'éperiodes lagunaires — C.R.A.S. Paris, t. 278, série D, p. 573-576, 1974.

(3) BARBAROUX L., GOULEAU D., OTTMANN F. — Etudes sur la pénétration des carottiers à piston en fonction des paramètres d'opération et des propriétés des sédiments en zones littorales — *Bull U.O.F.*, vol. V, n° 2, Juin 1973, p. 26-31.

(4) BERGBEDER Y., DAGORNE A., RUELLAN F. — Géomorphologie et sédimentologie de la partie méridionale du golfe normand-breton — S.E.G.I.P.H.A., 2, rue du Suet, 35270 La Richardais, 1971.

(5) BERNARD P. — Sur les érosions de la côte Ouest du Cotentin — Penn ar Bed, vol 7, n° 62, Septembre 1970, p. 337-348.

(6) BOURON-BOUGE A. — Application de la radiographie et de la gammadensimétrie à l'étude des carottes de sédiments meubles — Thèse 3ᵉ cycle, Université de Nantes, Novembre 1972.

(7) CHAUVEAU M. — Essai de bilan sédimentologique de la Baie des Sables d'Olonne — Thèse 3ᵉ cycle, Université de Nantes, 5 Novembre 1973.

(8) DELANOE Y., DIEUCHO A., PINOT J.P. — La zone prélittorale entre les lles de Glenan et Ile de Honat. Etude géomorphologique et géologique — *Bull S.G.F.*, (7), XIV, 1972, p. 248-260.
(9) DELANOE Y., GALLENNE B., MARCHAND J. — Reconnaissance par carottage sous-marin de la nature pétrographique des pointements rocheux de la Baie de Bourgneuf. Extension des affleurements de porphyroïdes des gneiss catazaunaux et des formations granitiques — C.R.A.S., t 278, série D, p. 1681-1684, 1974.

(10) DELANOE Y., PINOT J.P. — Etudes structurales du tertiaire de la région du Banc Bertin entre Belle-Ile et les Îles de Glenan — *Bull U.O.F.*, vol. VI, n° 2, Mars 1971.

(11) DUPLESSY J.C., BARBAROUX L. — Répartition des isotopes stables en milieu estuarien. Application à l'étude isotopique des paléo-environnements — *Revue de Géogr. phys. et Géol. dyn.* (2), vol. XV, Fas. 5, Paris 1973, p. 533-546.

(12) GALLENNE B. — Sélection dynamique de la montmonrillonite au sein du bouchon vaseux dans l'estuaire de la Loire — C.R.A.S. Paris, t. 278, série D, p. 831-834, 1974.

(13) GAUTHIER M.F. — Les modèles mathématiques dans la lutte contre la pollution côtière : rôle et emploi — Colloque sur l'Assainissement des eaux, Athènes, 29 Avril-3 Mai 1974.

(14) GIRESSE P. — Etude hydrologique de l'estuaire de la Sienne et application au dépôt de la tangue — *Cahiers Océanographiques*, XXII, 4 avril 1970, p. 367-393.

(15) GOULEAU D. — Le remplissage sédimentaire de la Baie de Bourgneuf — *Bulletin du B.R.G.M.*, 2ᵉ série, section IV, n° 1, 1971.

(16) GOULEAU D. — Le régime hydrodynamique de la Baie de Bourgneuf et ses conséquences sur la sédimentation — *Cahiers Océanographiques*, XXII, 7 Juillet-Août 1971, p. 629-647.

(17) GOULEAU D. — Etats et évolution de la couche superficielle des vasières littorales atlantiques définies par leurs propriétés rhéologiques et leurs microstructures — C.R.A.S. Paris, t. 276, série D, p. 3119-3122, 1973.

(18) HOMMERIL P., LARSONNEUR C., PINOT J.P. — Les sédiments du précontinent armoricain — *Bull. S.G.F.*, (7), XIV, 1972, p. 237-247.

(19) JALLADEAU P., GROVEL A. — Prévision de la houle maximale en un point et son application à la région côtière Lorient — Ile de Croix — *Cahiers Océanographiques*, XXIII, 10 Décembre 1971, p. 921-934.

(20) LAHUEC G. — Contribution à l'étude de quelques problèmes géologiques liés aux dragages en mer — Thèse 3ᵉ cycle, Université de Nantes, 18 Juin 1973.

(21) LE GALL J., LARSONNEUR C. — Séquences et environnements sédimentaux dans la Baie des Veys — *Revue de Géogr. phys. et Géol dyn.* (2), vol. XIV, Fas. 2, Paris, 1972, p. 189-204.

(22) LARSONNEUR C. — Le modèle sédimentaire de la Baie de Seine à la Manche centrale dans son cadre géographique et historique — *Mémoire du B.R.G.M.*, n° 79, 1972, p. 241-253.

(23) OTTAMNN F., LAHUEC G. — L'amélioration de l'équivalent de sable lors de dragages et de remblaiements hydrauliques — *Bull. liason Labo P. et C.*, 60, Juillet-Août 1972, p. 117-123.

(24) RUELLAN F. et BEIGBEDER Y. — Carte sédimentologique des fonds marins des côtes de France au 1/100 000 : St Brieuc — S.E.G.I.P.H.A., 2, rue du Suet, 35270 La Richardais, 1971.

(25) RUELLAN F., BEIGBEDER Y., DAGORNE A. — Les feuilles de St Malo et de St Brieuc de la carte sédimentologique des fonds marins — *Mémoire du B.R.G.M.*, n° 79, 1972, p. 281-292.

(26) SOMMET J., GRESLOU L. — Evolution et réception des superpétroliers au voisinage des côtes — Navires, Ports et Chantiers, Octobre 1973.

(27) TOURMEN L. — Quelques aspects particuliers de la conception des ports de plaisance — *Travaux*, Décembre 1970.

(28) VINCENT G., TOURMEN L. — Les plages artificielles — *Travaux*, Novembre 1972.
# X - PRODUCTION PRIMAIRE ET DISTRIBUTION DES SELS NUTRITIFS DANS LES ZONES D'UPWELLING

## B. COSTE

Station Marine d'Endoume - Marseille

## J GOSTAN

Station Zoologique de Villefranche/Mer

## H.J. MINAS

Station Marine d'Endoume - Marseille

## J.M. PERES

Station Marine d'Endoume - Marseille

L'intérêt porté aux phénomènes liés aux mouvements ascendants des eaux le long de certaines côtes (upwelling) est relativement récent. Ce n'est qu'au début du siècle et surtout aux environs des années 1930 que la présence de ces mouvements a été reliée à la richesse en sels nutritifs, en biomasses planctoniques et aux ressources halieutiques des zones côtières concernées. Les premières régions ayant fait l'objet d'études poussées dans les domaines physiques et biologiques ont été les côtes d'Afrique du Sud. Depuis, en même temps que l'ensemble des régions d'upwelling ont été soumises à un effort de pêche de plus en plus intense, elles ont, pour la plupart, été le siège de travaux scientifiques de plus en plus détaillés. Cependant, au moins deux régions soumises aux phénomènes d'upwelling ont curieusement été délaissées du point de vue scientifique jusqu'à ces dernières années : il s'agit dans l'Océan Indien, des côtes sud-ouest de l'Arabie et dans l'Océan Atlantique, des côtes nord-ouest africaines. Pour ces dernières, dont les réserves halieutiques sont de plus en plus exploitées, une action internationale a été entreprise récemment ; elle s'est concrétisée par la mise en place, sous l'égide d'un groupe de coordination COI/CIEM/FAO, du programme international CINECA (Coopérative Investigations of the Northern part of the Eastern Central Atlantic). Deux objectifs ont été plus particulièrement fixés à ce programme : l'un d'estimer les ressources halieutiques de la zone et de déterminer l'effort de pêche qu'elle peut supporter, l'autre de mieux connaître les modalités et les conséquences sur les échelons primaire et secondaire des remontées d'eaux le long des côtes. En ce qui concerne le second objectif, plusieurs organismes français (CNRS - CNEXO - ORSTOM) ont organisé à partir de 1971 des missions océanographiques que l'on peut détailler ainsi :

<table><thead><tr><td>Dates</td><td>Nom de la mission</td><td>Organismes concernés</td></tr></thead><tbody><tr><td>22.1 - 15.2.1971</td><td>CINECA-CHARCOT I</td><td>CNEXO</td></tr><tr><td>15.3 - 29.4.1971</td><td>CINECA-CHARCOT II</td><td>CNRS</td></tr><tr><td>25.3 - 13.4.1972</td><td>CAP 7209</td><td>ORSTOM</td></tr><tr><td>6.7 - 7.8.1972</td><td>CINECA-CHARCOT III</td><td>CNEXO</td></tr><tr><td>mars 1973</td><td></td><td>ORSTOM</td></tr><tr><td>21.7 - 19.8.1973</td><td>CINECA-CHARCOT IV</td><td>CNEXO</td></tr><tr><td>7.2 - 4.3.1974</td><td>CAP 74-02</td><td>ORSTOM</td></tr><tr><td>4.3 - 20.4.1974</td><td>CINECA-CHARCOT V</td><td>CNEXO-CNRS-ORSTOM</td></tr><tr><td>8.3 - 1.4.1974</td><td>CINECA-CAPRICORNE V</td><td>CNEXO-CNRS-ORSTOM</td></tr></tbody></table>
D'une manière générale, les programmes scientifiques de ces travaux ont tendu à répondre à une double préoccupation : d'abord avoir une bonne connaissance pour la zone concernée de l'ensemble des phénomènes hydrologiques et chimiques et de leurs conséquences biologiques, ensuite apporter des précisions sur les relations entre les divers constituants de l'écosystème. A l'heure actuelle, une bonne partie de ces travaux sont encore en cours d'étude et c'est évidemment surtout les résultats de la partie descriptive qui sont disponibles.

Une conférence internationale portant sur "l'analyse de l'écosystème des upwellings", organisée par la Station Marine d'Endoume au Centre Universitaire de Luminy en mai 1973, a permis une première discussion des résultats obtenus en particulier dans la région CINECA. Un numéro spécial de la revue "Téthys" comportant la plupart des travaux français cités ici, a été consacré à la publication de l'ensemble des contributions présentées à cette conférence.

Par les nombreuses cartographies des températures et des salinités de surface, jointes aux mesures classiques en station, les structures hydrologiques comprises entre le Maroc et le Sénégal ont pu être décrites d'une manière détaillée et les connaissances déjà acquises précisées. L'ensemble de la région concernée par le programme CINECA est soumise à des remontées côtières d'eau dont l'intensité varie en fonction des saisons ; cependant certaines zones littorales sont plus particulièrement affectées. Ainsi trois zones apparaissent privilégiées de ce point de vue (5) ; il s'agit de la région comprise entre les caps Ghir et Cantin (Maroc) et des régions comprises entre le cap Barbas et le cap Blanc, les abords du banc d'Arguin et la région comprise entre le cap Timiris et la latitude de Nouakchott.

## Zone marocaine

Pendant la période hivernale et printanière, l'upwelling est peu marqué : son intensité la plus forte a été observée au niveau du cap Tafelney avec des valeurs minimales de température superficielle de l'ordre de 15,5 à 16° C (5) et (17). Les structures hydrologiques sont la résultante de l'effet d'upwelling et de mélanges verticaux de type hivernal des régions tempérées. Cette eau de remontée semble provenir de niveaux compris entre 150 et 250 mètres (12) et (14). Les biomasses planctoniques et les taux de production journaliers restent à un niveau peu élevé (< 2 mg/m³ de chlorophylle a <1,5 g C/m²/j) pour une région d'upwelling (4) et (17).

Pendant la période estivale (4) (12) (15) et (16), l'upwelling est beaucoup mieux localisé ; l'affleurement en surface des eaux froides se fait au niveau des caps Sim et Tafelney. En particulier au niveau du cap Tafelney on trouve une langue d'eau froide (< 15,5° C) bien individualisée. Par contre, plus au sud (pointe d'Imsouane, cap Ghir), les eaux de remontée sont recouvertes par une eau chaude (≈ 20° C) faisant partie d'un contrecourant côtier dirigé vers le nord.

Les teneurs superficielles en sels nutritifs mettent en évidence l'affleurement d'eau de remontée : leurs valeurs (10 µats/L N-NO₃; 0,6 µatg/L P-PO₄; 4-5 µatg/L Si-SiO₃) dans les eaux les plus froides lorsqu'il n'y a pas encore eu d'utilisation biologique sont en concordance avec le contenu en sels nutritifs de l'eau centrale nord-atlantique. Dans la région sud les eaux superficielles chaudes sont dépourvues de sels nutritifs alors que près du fond des concentrations très élevées sont rencontrées et ne peuvent être attribuées qu'à une récente régénération.

Les valeurs maximales des biomasses phytoplanctoniques se retrouvent aux abords immédiats des affleurements d'eau froide et également sous la couche superficielle chaude du sud ; les teneurs en chlorophylle peuvent atteindre 20 mg/m³ et les productions photosynthétiques 4 à 5 gC/m²/j.

Ce système est en fait instable et change rapidement suivant le régime des vents.
## Zone Sahara espagnol - Mauritanie

Une prospection superficielle générale le long de l'isobathe 50 mètres allant du cap Barbas jusqu'à la latitude de Nouakchott (5) (6) a permis, par des mesures en continu des conditions hydrologiques, des teneurs en chlorophylle *a* et en sels nutritifs, de différencier trois régions :

### 1) Région comprise entre le cap Barbas et le cap Blanc

Les travaux français effectués depuis 1971 dans cette région ont tous eu lieu en période de printemps (février-mars-avril) qui est la période où les alizés entretiennent les remontées d'eau maximales. Toutefois, d'une année à l'autre ou même d'un mois à l'autre les conditions peuvent être tout à fait différentes suivant les conditions météorologiques.

En 1971 sous un régime de vents modérés une tache d'eau froide ($T \approx 15,5° C$) était localisée contre la côte au niveau du cap Corveiro (5), (6). Sa richesse en sels nutritifs était modérée (10 µatg/L N-$NO_3$; 0,8 µatg/L P-$PO_4$; 6 µatg/L Si-$SiO_3$; 2,5 µatg/L N-$H_4$). Cependant sur ces eaux se développaient des biomasses phytoplanctoniques importantes (10 à 10 mg/m³ de chlorophylle *a* et 7,5 gC/m²/j).

Ces structures simples, se développant sur une aire réduite, ont fait choisir cette région pour une étude approfondie au cours d'une opération internationale programmée au printemps 1974 au cours de laquelle les deux navires français (J. CHARCOT et CAPRICORNE) engagés ont opéré avec les trois navires de la mission américaine JOINT I.

Les structures observées en 1974 se différencient nettement de celles rencontrées en 1971 (7) et (21) ; sous l'effet d'un régime d'alizé variable et marqué par des coups de vent plus forts toute la zone est intéressée par un important mouvement ascendant dont le maximum se situe non contre la côte mais au niveau de la rupture de pente du plateau continentale. Les températures minimales sont de l'ordre de 15,5° C, les concentrations en sels nutritifs atteignent 15-20 µatg/L N-$NO_3$, 1 µatg/L P-$PO_4$, 10-12 µatg/L Si-$SiO_3$. Pendant cette période les productions et biomasses planctoniques de la zone étudiée restent à un niveau relativement faible ($\approx 1gC/m^2/j$) mais lorsque la force des vents faiblit un développement phytoplanctonique important a lieu et ensuite on observe un retour aux structures plus simples rencontrées en 1971. Les concentrations d'ammoniaque présentent deux types de distribution liées à la circulation des eaux. Par régime d'upwelling modéré on observe une couche subsuperficielle de concentration maximale pouvant dépasser 2 µatg/L N-$NH_4$ et qui atteint les eaux superficielles près de la côte sous l'effet de la remontée des eaux ; par régime plus intense, les remontées d'eau au niveau de la rupture de pente du plateau continental détruisent l'éventuelle couche maximale préexistante et ne permettent pas dans cette zone l'installation d'une telle couche. Ces deux types de distribution s'intègrent parfaitement dans les deux types de circulation des eaux de la zone d'upwelling (circulation à une et à deux cellules) mis en évidence pendant cette période-là par les physiciens de la mission américaine JOINT I et exposés au cours de la réunion du WG 36 du SCOR tenue à Kiel en juin 1974. La présence de fortes valeurs d'azote ammoniacal soulève un double problème en cours d'étude ; le premier a trait à leur origine (excrétion par le zooplancton et/ou décomposition du matériel organique planctonique) ; le second à l'incidence de cette présence dans la couche euphotique sur les modalités de l'assimilation photosynthétique (compétition entre l'assimilation d'azote ammoniacal et nitrique) (1).

La distribution générale des silicates est tout à fait parallèle à celles des nitrates et phosphates ; par contre les rapports silicates/nitrates et silicates/phosphates sont environ égaux à la moitié des valeurs moyennes de ces rapports dans les eaux profondes atlantiques (1), (5), (7). De plus dans les zones de consommation photosynthétique les silicates sont les premiers épuisés de sorte qu'ils semblent jouer le rôle de facteur limitant (5), (7), (21). Cette distribution est la conséquence d'une vitesse lente de redissolution du silicium dont une partie a lieu à des immersions non concernées par les mouvements de remontée.
## 2) Région du Banc d'Arguin

Cette région est caractérisée par des phénomènes hydrologiques et biologiques de nature complexe : existence de canyons sous-marins favorisant des mouvements d'upwelling le long de la bordure du Banc, cascading d'eaux salées en provenance du Banc montré par des auteurs allemands, influence d'eaux d'upwelling dérivant à partir du niveau du cap Blanc (5), (21).

## 3) Région allant du cap Timiris à la latitude de Nouakchott

Cette région est en premier lieu marquée par une intense remontée d'eau située à proximité immédiate d'un canyon sous-marin par 18° 45'N. Les eaux de remontée sont nettement plus froides (14-14,5° C) et plus riches en sels nutritifs (20 µatg/L $N-NO_3$ ; 1,6 µatg/L P.PO₄ ; 10 µatg/L Si-SiO₃) et ces caractéristiques se retrouvent durant les mois de mars-avril 1971, 1972 et 1973 (5) et (10) ; à l'intérieur du canyon des vitesses de remontée égales à 0,5-1×10⁻²cm/S ont été calculées à partir de mesures directes de courant (13). Ces eaux dérivent vers le sud à une vitesse voisine de 0,5 noeuds (10).

Des mesures régulières exécutées en suivant une bouée marquant la dérive de cette eau de remontée ont permis de caractériser l'évolution biologique de ces eaux (9), (10), (14). L'épuisement des sels nutritifs intervient après cinq jours et le maximum de phytoplancton se trouve à la latitude de 17° 45'N. Pendant cette période 10 à 11,5 gC/m² sont photosynthétisés et en tenant compte de l'excration organique par le phytoplancton la production organique totale est égale à 19,5 gC/m². Les rapports d'utilisation des sels nutritifs vis-à-vis de la quantité de carbone synthétisé sont égaux à $ΔC/ΔNO_3/ΔSiO_3/ΔPO_4 = 43/11/7,4/1$ (pour 1972) et $60/12/9/1$ (pour 1973). Ces valeurs de $ΔC$ peu élevées par rapport aux différents sels nutritifs sont à attribuer à la richesse du milieu.

La région intéressée par ces remontées est également caractérisée par sa vaste étendue et son isolement de la circulation générale océanique. Le rôle limitant des silicates se manifeste par la présence encore riches en phosphates et nitrates et pauvres en chlorophylle (5) et (6). La distribution des concentrations en ammoniaque montre souvent la présence d'un maximum subsuperficiel dont les valeurs sont du même ordre que celles de la région des caps Blanc et Barbas. Les résultats des expériences de bouées dérivantes ont montré la formation à la base de la couche euphotique de ce maximum d'azote ammoniacal lorsque la production photosynthétique atteint un niveau élevé (9). Ils apportent un argument supplémentaire à l'explication basée sur la minéralisation de matériel phytoplanctonique.

(1) COSTE B. et SLAWYK G., 1974. - Structures de répartitions superficielles des sels nutritifs dans une zone d'upwelling (Cap Corveiro, Sahara espangol). *Téthys*, 6(1-2): 123-132.

(2) GOSTAN J. et GUIBOUT P., 1974. - Sur quelques mesures de courant effectuées dans la zone d'upwelling de Mauritanie, au voisinage et à l'intérieur d'un canyon. *Téthys*, 6 (1-2): 349-362.

(3) FIALA M. et JACQUES G., 1974. - Relations entre ATP, chlorophylle et production dans la couche euphotique d'une zone d'upwelling (campagne CINECA-CHARCOTII, 14 mars-30 avril 1971). *Téthys*, 6(1-2): 261-268.

(4) GRALL J.R., LABORDE P., LE CORRE P., NEVEUX J., TREGUER P. et THIRIOT A., 1974. - Caractéristiques trophiques et production planctonique dans la région sud de l'Atlantique marocain. Résultats des campagnes CINECA-CHARCOT I et III. *Téthys*, 6 (1-2): 11-28.

(5) Groupe Médiprod, 1974. Résultats de la campagne CINECA-CHARCOT II (15 mars-29 avril 1971). *Publ. CNEXO*, sér. Résultats des campagnes à la mer, n° 07-1974.

(6) Groupe Médiprod, 1974. - Généralités sur la campagne CINECA-CHARCOT II (15 mars-29 avril 1971). *Téthys*, 6 (1-2): 33-42.

(7) Groupe Médiprod. - Résultats de la campagne CINECA-CHARCOT-CAPRICORNE V - (4 mars-20 avril 1974. En préparation.

(8) HERBLAND A., 1974. - L'activité bactérienne dans l'upwelling mauritanien. Relation avec l'oxygène et la matière organique. *Téthys*, 6 (1-2): 203-212.

(9) HERBLAND A., LE BORGNE R. et VOITURIEZ B., 1973. - Production primaire, secondaire et régénération des sels nutritifs dans l'upwelling mauritanien. *Doc. sc. Cent. Rech. océanogr. ORSTOM, Abidjan*, 4 (1): 1-75.
(10) HERBLAND A., LE BORGNE R. et VOITURIEZ B., 1974. — Main physical and biological features of the Cape Timiris area (Northwest Africa). *CUEA Newsletter*, 3 (5) : 10-11.

(11) HERBLAND A. et VOITURIEZ B., 1974. — La production primaire dans l'upwelling mauritanien en mars 1973. *Cah. ORSTOM, sér. Océanogr.* (sous presse).

(12) LE FLOCH J., 1974. — Quelques aspects de la dynamique et de l'hydrologie des couches superficielles dans l'ouest marocain, campagnes CINECA-CHARCOT I et III. *Téthys*, 6 (1-2) : 53-68.

(13) MacISAAC J.J., DUGDALE R.C. et SLAWYK G., 1974. — Nitrogen uptake in the northwest Africa upwelling area : results from the CINECA-CHARCOT II cruise, *Téthys*, 6 (1-2) : 69-76.

(14) MINAS H.J., ROMANA L.A., PACKARD T.T. et BONIN M.-C., 1974. — La distribution de l'oxygène dans un upwelling côtier (NW de l'Afrique) et dans celui d'une divergence au large (dôme de Costa Rica). *Téthys*, 6 (1-2) : 157-170.

(15) NEVEUX J., 1973. — Recherches sur la chlorophylle *a* et la phéophytine *a*.1. en milieu oligotrophe (Méditerranée nord-occidentale en été) 2. en milieu eutrophe (upwelling du nord-ouest marocain). *Thèse 3ᵉ cycle*, Univ. Paris VI : 116 pp+IX.

(16) Rapport de mission CINECA-CHARCOT IV (non publié).

(17) Résultats de la campagne CINECA-CHARCOT I (22 janvier-15 février 1971). Pub. CNEXO, sér. Résultats des campagnes à la mer, n° 06-1973.

(18) SLAWYK G., Mac ISAAC J.J., 1972. — Comparison of two automated ammonium methods in a region of coastal upwelling. *Deep-Sea Res.*, 19 (7) : 521-524.

(19) SLAWYK G., Mac ISAAC J.J. et DUGDALE R.C. — Inorganic nitrogen uptake by marine phytoplancton under *in situ* and simulated *in situ* incubation conditions. *Limnol. Oceanogr.* (sous presse).

(20) VOITURIEZ B., 1974. — Consommation des sels nutritifs et production organique dans l'upwelling de Mauritanie. *Téthys*, 6 (1-2) : 322.

(21) VOITURIEZ B., DUFOUR P. et LE BORGNE R., 1974. — Preliminary results on R.V. Capricorne 7402 cruise in Cape Blanc. *CUEA Newsletter*, 3 (5) : 1-7.
XI — RECIFS CORALLIENS

A. GUILCHER

Université de Brest, Faculté des Lettres, 29200 Brest

Comme pendant la période précédente, les publications françaises sur la géomorphologie et la géologie des récifs coralliens ont porté à la fois sur l'Océan Pacifique et l'Océan Indien.

Océan Pacifique

En Polynésie Française, les travaux du port de Papeete (DENEUFBOURG, 12) ont permis de connaître la structure des formations détritiques et notamment récifales au-dessus de la roche en place basaltique, sur une épaisseur de 100 m à la hauteur du récif-barrière. Un travail de SALVAT (23) sur la faune du lagon dé Reao, aux Tuamotu, est précédé d'une introduction sur les conditions morphologiques et hydrologiques en cet atoll. De même, un ouvrage général sur la faune récifale en Polynésie Française contient une brève introduction morphologique (17). Une synthèse d'ensemble de CHEVALIER (3) regroupe les études géomorphologiques faites dans la même région, spécialement celles effectuées depuis une dizaine d'années, soit à l'occasion des expérimentations nucléaires aux Tuamotu, soit indépendamment d'elles et en d'autres parties desdits archipels : ce dernier travail donne une vue d'ensemble très commode.

La plus récente publication sur la géomorphologie de la Polynésie Française est une longue étude des îles Gambier et de leur récif barrières (BROUSSÉ et autres, 2), qui fait partie d'un ensemble d'articles sur les différents aspects naturels de ce petit archipel récifal, désormais connu en très grand détail.

En Nouvelle-Calédonie, l'essentiel des publications de première main consiste en l'exploitation, par COUDRAY et ses associés (7, 8, 9, 11), du forage effectué au Grand Tenia dans la barrière néo-calédonienne : il s'agit des données les plus détaillées qu'on ait jamais obtenues dans un forage de récif-barrière. 226 m de sédiments plio-quaternaires, traversés jusqu'au socle éocène, incluent des faciès superposés successifs, montrant une variation latérale du milieu du lagon jusqu'à l'île de barrière, avec des changements brusques correspondant à des coupures dans la sédimentation. Les Foraminifères sont les meilleurs marqueurs dans l'interprétation des faciès. D'autres données, fondées sur des polypiers fossiles, intéressent l'histoire des variations du niveau marin à l'Holocène (COUDRAY et DELIBRIAS, 10).

CHEVALIER (4) a fait pour la Nouvelle-Calédonie la même synthèse que pour la Polynésie. A Lifu (îles Loyauté), TERCINIER (24, 25) attribue les sols bauxitiques de cet atoll soulevé à une contamination par des ponces volcaniques flottées.

D'autres études récifales sur le Pacifique occidental concernent les Nouvelles-Hébrides et particulièrement le récif sans socle volcanique émergé de Reef Island (GUILCHER, 14, 15). Le récif frangeant à chenal d'embarcations de Lord Howe, le plus au Sud de tous les récifs coralliens du monde, doit son existence à des venues d'eau chaude en mer de Tasman (GUILCHER, 16).

Océan Indien Occidental

Les recherches considérables entreprises par l'équipe d'Endoume-Marseille sur les récifs de Tuléar (côte sud-ouest de Madagascar) ont porté des fruits nombreux. (PICHON, 19, 20,
21 ; WEYDERT, 27, 28 ; THOMASSIN, 26 ; CLAUSADE, 5). Cette équipe est arrivée, dans la définition et la description des parties d'un récif, à une précision jusque là inégalée. Un travail de terminologie (CLAUSADE et autres, 6) en est logiquement dérivé ; il a été à l'origine d'un colloque de terminologie récifale plus général, réunissant des chercheurs français ayant opéré en diverses régions, tenu à Endoume-Marseille en 1974, et dont les résultats seront publiés. L'étude du récif de Tuléar montre tout le parti qu'on peut tirer d'un ensemble spatialement restreint, au prix d'une analyse très minutieuse.

Une description préliminaire des récifs des îles Glorieuses (BATTISTINI et CREMERS, 1), et une étude des récifs de Mayotte (Comores) comparés à d'autres récifs-barrières et lagons associés dans le monde (GUILCHER, 13), représentent la contribution française pour le Nord du canal de Mozambique. Les récifs des Mascareignes (Réunion, Maurice, Rodriquez) ont d'autre part été caractérisés (PICHON, 19 ; MONTAGGIONI, 18 ; ROBERT, 22).

(1) BATTISTINI R., et CREMERS G., 1972. — Geomorphology and vegetation of Iles Glorieuses. *Atoll Res. Bull.*, n° 159, 25 p.

(2) BROUSSE R., CHEVALIER J.P., DENIZOT M. et SALVAT B., 1974. — Etude géomorphologique des îles Gambier. *Cah. du Pacif.*, n° 18, p. 9-120.

(3) CHEVALIER J.P., 1973. — Geomorphology and geology of coral reefs in French Polynesia. In : "Biology and geology of coral reefs", vol. 1, Geology, Acad. Press, p. 113-141.

(4) CHEVALIER J.P., 1973. — Coral reefs of New Caledonia. Ibid., p. 143-167.

(5) CLAUSADE M., 1971. — Peuplement annélidien des levées détritiques et de leurs biotopes de substitution dans la région de Tuléar (Madagascar). *Téthys*, suppl. 1, p. 127-135.

(6) CLAUSADE M., GRAVIER N., PICARD J., PICHON M., ROMAN M.L., THOMASSIN B., VASSEUR P., VIVIEN M., WEYDERT P., 1971. — Morphologie des récifs coralliens de la région de Tuléar (Madagascar) : éléments de terminologie récifale. *Téthys*, suppl. 2, p. 1-76.

(7) COUDRAY J., 1971. — Nouvelles données sur la nature et l'origine du complexe récifal côtier de la Nouvelle-Calédonie. *Quat. Res.*, vol. 1, p. 236-246.

(8) COUDRAY J., 1974. — Les Foraminifères de la série récifale traversée par le sondage Tenia (côte sud-ouest de la Nouvelle-Calédonie) : apports stratigraphiques, paléoécologiques et sédimentologiques. *C. R. Ac. Sc.*, vol. 279, p. 231-234.

(9) COUDRAY J. et CUSSEY R., 1973. — Analyse des conditions de dépôt de la série récifale plio-quaternaire traversée par le sondage Tenia (côte sud-ouest de la Nouvelle-Calédonie). *C. R. Ac. Sc.*, vol. 277, p. 1977-1980.

(10) COUDRAY J. et DELIBRIAS G., 1972. — Variations du niveau marin au-dessus de l'actuel en Nouvelle-Calédonie depuis 6 000 ans. *C. R. Ac. Sc.*, vol. 275, p. 2623-2626.

(11) COUDRAY J., et MASSIEUX M., 1974. — Premières données d'une étude des Algues calcaires de la série quaternaire traversée par le sondage Tenia (côte sud-ouest de la Nouvelle-Calédonie). *Bull. Soc. Géol. Fr.*, C. R. Somm. Séances, p. 36-37.

(12) DENEUFBOURG G., 1971. — Etude géologique du port de Papeete, Tahiti, Polynésie Française. *Cah. du Pacif.*, n° 15, p. 75-82.

(13) GUILCHER A., 1971. — Mayotte barrier reef and lagoon, Comoro Islands, as compared with other barrier reefs, atolls and logoons in the world. In : "Regional variation in Indian Ocean coral reefs", *Symposia of the Zool. Soc. of London*, n° 28, p. 65-86.

(14) GUILCHER A., 1972. — Un banc corallien orienté : Reef Island, Iles Banks, Nouvelles-Hébrides. 22e Congr. Internat. de Géogr., Montréal, rés. des comm., p. 1025-1027.

(15) GUILCHER A., 1973. — Coral reefs of the New Hebrides, Melanesia, with particular reference to open-sea, not fringing, reefs. Second Internat. Coral Reef Symposium, Great Barrier Reef of Australia, abstracts, p. 84-85 (publ. intégrale sous presse dans les Proc. du symposium).

(16) GUILCHER A., 1973. — Lord Howe, l'île à récifs coralliens la plus méridionale du monde (Mer de Tasman, 31°30'S, 158° E). *Bull. Ass. Géogr. Fr.*, n° 404-405, p. 427-437.

(17) LE MONDE VIVANT DES ATOLLS. — Polynésie Française, Tuamotu, Gambier. 1972. *Publ. Soc. Océanistes*, n° 28, Paris, 148 p.

(18) MONTAGGIONI L., 1972. — Caractères généraux de la sédimentation récifale et paralique à l'île Rodriguez (archipel des Mascareignes, Océan Indien). *Bull. Soc. Géol. Fr.*, C. R. Somm. des Séances, p. 112-114.

(19) PICHON M., 1971. — Comparative study of the main features of some coral reefs of Madagascar, La Réunion and Mauritius. In : "Reg. Variat. Indian Oc. Coral Reefs", *Symp. Zool. Soc. London*, n° 28, p. 185-216.

(20) PICHON M., 1973. — Recherches sur les peuplements à dominance d'Anthozoaires dans les récifs coralliens de Tuléar (Madagascar). Thèse d'Etat Sc. Marseille, 416 p.

(21) PICHON M., 1973. — Sur quelques caractéristiques morphologiques et écologiques des récifs coralliens de la région de Tuléar (Madagascar). *Bull. Mus. Nat. Hist. Nat.*, 3e sér., n° 162, p. 297-307.
(22) ROBERT R., 1974. - Morphologie littorale de l'île de la Réunion. Thèse de 3e cycle, Montpellier, 276 p. et vol. de pl.

(23) SALVAT B., 1972. - La faune benthique du lagon de l'atoll de Reao (Tuamotu, Polynésie). *Cah. du Pacif.*, n° 16, p. 31-109.

(24) TERCINIER G., 1971. - Sols des karsts de l'atoll surélevé de Lifou (îles Loyauté) et problème de la bauxitisation. *C. R. Ac. Sc.*, vol. 272, p. 2176-2170.

(25) TERCINIER G., 1972. - Les sols bauxitiques de karst des atolls surélevés du Pacifique. *C. du Sol*, n° 1, p. 103-122.

(26) THOMASSIN B.A., 1971. - Les facies d'épifaune et d'épiflore des biotopes sédimentaires des formations coralliennes dans la région de Tuléar (Sud-Ouest de Madagascar). In : "Reg. Variat. Indian Oc. Coral Reefs", *Symp. Zool. Soc. London*, n° 28, p. 371-396.

(27) WEYDERT P., 1973. - Morphologie et sédimentologie des formations récifales de la région de Tuléar (Sud-Ouest de Madagascar). Thèse d'Etat Sc. Marseille, 646 p.

(28) WEYDERT P., 1974. - Morphologie et sédimentologie de la pente externe de la partie nord du Grand Récif de Tuléar (SW de Madagascar) : nature et répartition des éléments organogènes libres. *Marine Geol.*, vol. 17, p. 299-337.
COMITÉ DE
GÉODYNAMIQUE
TABLE DES MATIERES

Pages

<table><tbody><tr><td>I - Géodynamique du Pacifique Ouest</td><td>237</td><td>5</td></tr><tr><td>1. Géologie-géophysique marines</td><td>237</td><td>5</td></tr><tr><td>2. Zone de subduction des Nouvelles Hébrides</td><td>238</td><td>6</td></tr><tr><td>3. Néotectonique</td><td>238</td><td>6</td></tr><tr><td>II - Géodynamique du Pacifique Est et de la Zone des Caraïbes</td><td>240</td><td>8</td></tr><tr><td>A - Andes Centrales et Andes Septentrionales</td><td>240</td><td>8</td></tr><tr><td>B - Caraïbes</td><td>242</td><td>10</td></tr><tr><td>III - Géodynamique de la céinture Alpes-Himalaya</td><td>245</td><td>13</td></tr><tr><td>A - Zone Açores-Gibraltar</td><td>245</td><td>13</td></tr><tr><td>B - Méditerranée occidentale</td><td>247</td><td>15</td></tr><tr><td>C - Alpes occidentales</td><td>250</td><td>18</td></tr><tr><td>D - Géochimie, Pétrologie, Volcanologie</td><td>253</td><td>21</td></tr><tr><td>E - Ouverture de l'Océan Atlantique et du Golfe de Gascogne</td><td>255</td><td>23</td></tr><tr><td>F - Chaîne asiatique (Alpes - Himalaya)</td><td>256</td><td>24</td></tr><tr><td>IV - Géodynamique des rifts continentaux et océaniques</td><td>259</td><td>27</td></tr><tr><td>A - Rifts continentaux en France</td><td>259</td><td>27</td></tr><tr><td>B - Rifts océaniques</td><td>260</td><td>28</td></tr><tr><td>V - Propriétés Physiques</td><td>266</td><td>34</td></tr><tr><td>VI - Processus internes et champs physiques</td><td>268</td><td>36</td></tr><tr><td>A - Etude de la lithosphère</td><td>268</td><td>36</td></tr><tr><td>B - Champs physiques</td><td>269</td><td>37</td></tr><tr><td>VII - Mouvements épirogéniques</td><td>271</td><td>39</td></tr><tr><td>A - Mouvements verticaux récents</td><td>271</td><td>39</td></tr><tr><td>B - Mouvements verticaux quaternaires</td><td>271</td><td>39</td></tr><tr><td>C - Mouvements verticaux tertiaires</td><td>272</td><td>40</td></tr><tr><td>D - Mouvements verticaux mésozoïques et paléozoïques</td><td>272</td><td>40</td></tr><tr><td>VIII - Structure des bassins océaniques et des marges et plateaux continentaux</td><td>275</td><td>43</td></tr><tr><td>IX - Recherches théoriques</td><td>277</td><td>45</td></tr></tbody></table>
LISTE DES SIGLES UTILISES

Organismes

BRGM Bureau Recherches Géologiques et Minières

CEPM Comité Etudes Pétrolières Marines

CNEXO Centre National Exploitation Océans

CNRS Centre National Recherche Scientifique

IFP Institut Français Pétrole

IGN Institut Géographique National

INAG Institut National Astronomie Géophysique

ORSTOM Office Recherche Scientifique Technique Outre Mer

SHOM Service Hydrographique Océanographique Marine

UPMC Université Pierre et Marie Curie (Paris VI)

UP VII Université Paris VII

USMG Université Scientifique et Médicale de Grenoble

(formes d'interventions) :

ATP Action Thématique Programmée

RCP Recherche Coopérative sur Programme

Etablissements et laboratoires de recherche

CGGM Centre Géologique Géophysique Montpellier

COB Centre Océanologique Bretagne

GRGS Groupe Recherche Géodésie Spatiale

IGAL Institut Géologie A. Lapparent

IPGCF Institut Physique du Globe Clermont Ferrand

IPGP Institut Physique du Globe Paris

LEGSP Laboratoire Etude Géophysique structure profonde

LGC Laboratoire Géochimie et Cosmochimie

LGM Laboratoire Géophysique Marine

IPGS Institut Phyqique Globe Strasbourg

LGSM Laboratoire Géologie structurale Montpellier
INTRODUCTION

Conformément aux recommandations de la Commission Interunions de Géodynamique (C.I.G.) une coopération internationale a été recherchée pour le développement de nombreux programmes.

Nous mentionnerons comme exemples : les grands profils sismiques en Europe occidentale, le projet Famous, l'étude de la sismicité de la zone Açores-Gibraltar, les recherches en Afar, dans le Pacifique occidental et en Amérique latine.

Sur le plan national un effort important a été fait pour la mise en place de programmes pluridisciplinaires et le développement de disciplines insuffisamment développées en France comme la Néotectonique.

A la fin de cette première phase du Projet International beaucoup de recherches entreprises n'ont pas encore abouti à des publications et le présent rapport doit être considéré comme très préliminaire et certainement incomplet. Nous avons retenu pour sa présentation un ordre analogue à celui des groupes de travail de la C.I.G.

Nous tenons à remercier les collègues qui ont contribué à la rédaction de ce rapport : M. DUBOIS (I), MM. BUTTERLIN, MEGARD (II), M. BONNIN (III), M. NICOLAS (V), MM. SCHLICH, VARET (IV), M. FAURE (VII). La coordination de l'ensemble a été assurée par G. JOBERT.

Le Comité prend toutefois la responsabilité des erreurs et regrette les omissions qui seront certainement constatées.
# I - GEODYNAMIQUE DU PACIFIQUE OUEST ET DE LA RÉGION INDONESIE

Les recherches entreprises relèvent essentiellement du groupe d'étude n° 1 (Mélanésie, Polynésie, Nouvelle Zélande). Elles se sont développées dans trois domaines principaux : géologie-géophysique en mer, étude de la zone de subduction des Nouvelles-Hébrides, néotectonique.

## 1 - GEOLOGIE-GEOPHYSIQUE MARINES

La zone de marges océaniques étudiée est comprise entre le continent australien et le bassin central Pacifique. Les efforts ont porté principalement sur quatre domaines :

a) Le domaine continental immergé, caractérisé par une croûte relativement épaisse pour une région immergée sous 1 à 3 km d'eau, et constitué par une succession de bassins et de rides orientées SE - NW et s'interrompant au niveau de la zone de fracture d'Entrecasteaux.

b) Les arcs insulaires représentés ici par la succession : îles Salomon, Nouvelles Hébrides, Tonga Kermadec.

c) Les bassins inter-arcs : plateau Nord Fidjien et bassin de Lau.

d) Les zones de fracture joignant ou séparant les principales unités : zones de fractures d'Entrecasteaux, de Hunter, de Hazel Holme, de Vitaz, de Vening Meinesz...

Au cours de diverses campagnes, GEORSTOM (bathymétrie, magnétisme, sismique légère, dragages et carottages), AUSTRADERC (bathymétrie, magnétisme, sismique lourde multitrace, flexichoc), ont été recueillis plusieurs dizaines de milliers de miles de profils bathymétriques, magnétiques et sismiques (ORSTOM, CNEXO, IFP, CEPM).

Dans leur étude du bassin des Loyauté, DANIEL, DUGAS, LARUE, RECY ont reconnu 3 formations épaisses post-oligocènes (plus exactement postérieures à la phase tectonique correspondant à la mise en place des péridotites) reposant sur une formation plissée qu'ils attribuent à l'Eocène. Les formations calmes auraient été alimentées par l'érosion des reliefs de la Nouvelle Calédonie et de la Chaîne des Loyauté mise en place avant l'Oligocène et dont l'activité se serait prolongée jusqu'au Miocène. La bordure Ouest monte un effondrement antérieur au dépôt de la couche 3 post-oligocène. Cette partie effondrée de formations qui ont subi des phases tectoniques actives (mise en place des péridotites) semble corrélable avec les formations plissées du bassin attribuées à l'Eocène.

Quant au problème de l'arc fossile (GEZE, DUBOIS, DICKINSON) dont la Nouvelle Calédonie et les îles Loyauté seraient des témoins, il demeure toujours une hypothèse de travail ; si l'hypothèse de la fosse comblée que serait le bassin de la Nouvelle Calédonie est contestable depuis que l'on possède des profils de sismique lourde dans le Bassin, l'interprétation des îles Loyauté, du bassin des Loyauté et de la mise en place des péridotites dans l'optique d'un arc actif demeure un sujet de réflexion (HAWKINS, DANIEL, RECY) bien que quelques difficultés supplémentaires apparaissent pour expliquer l'âge relativement récent, 10 MA, de basaltes recueillies à Maré (GUILLON, RECY).

Les structures de Bellona Rennell et d'Entrecasteaux sur lesquelles 2 croisières ont apporté leurs données sont étudiées en détail. Leur rôle dans la tectonique générale de la région paraît en effet essentiel (DANIEL, LARUE, RECY).
Aux Nouvelles Hébrides, dans les bassins Nord et Sud d'Aoba, de fortes épaisseurs de sédiments ont été mises en évidence lors de la campagne AUSTRADEC I. Comme pour la région entourant la Nouvelle Calédonie le problème essentiel sera de raccorder des marqueurs visibles à des niveaux repérables à terre (Mallicolo, Santo). Si l'on admet que l'arc des Nouvelles Hébrides est jeune (ce qui semble maintenant prouvé) on peut penser que les roches volcaniques anciennes ont été mises en place sur un arc ancien et que l'arc actuel se serait formé il y a 3 Ma environ au même endroit ou à proximité de cet arc ancien.

Les fossés d'effondrement du Sud et du Nord ont été étudiés en détail par la bathymétrie, le magnétisme, la sismique et la sismologie (DUBOIS, DUGAS, LAPOUILLE, LOUAT) et un schéma type a été établi. Ce travail a conduit à donner une interprétation tectonique à leur formation : failles transcurrentes dans les parties incurvées des arcs, puis création de cellules de convection dans l'asthénosphère au-dessus du plan de Benioff. La colonne montante des cellules provoque une tectonique de tension au niveau des fossés qui se forment le long des failles préexistantes et la matière ascendante est à l'origine des intrusions responsables des anomalies magnétiques.

## 2 – ETUDE DE LA ZONE DE SUBDUCTION DES NOUVELLES HEBRIDES

Le réseau sismologique ORSTOM (6 stations aux Nouvelles Hébrides, 3 en Nouvelle Calédonie et aux Iles Loyauté), a permis la mise sur pied d'un programme commun ORSTOM-Université CORNELL (USA) sur les Nouvelles Hébrides et les Tonga. Ces recherches ont permis de préciser la géométrie des zones de subduction et de déterminer certains paramètres des milieux profonds : vitesses des ondes P et S dans l'écorce et le manteau supérieur, atténuation. Les résultats de ces travaux ont été présentés dans 4 articles (BARAZANGI, ISACKS, OLIVER pour CORNELL ; DUBOIS, PASCAL pour l'ORSTOM).

Dans une deuxième phase, la géométrie détaillée de la zone de subduction a été définie par G. PASCAL, qui a appliqué la méthode J.H.D. (joint hypocenter determination). Cette méthode qui permet une grande précision relative dans la détermination des foyers, a montré que la zone sismique était d'une part mince (inférieure à 20 km) et d'autre part, discontinue. Il semble qu'il y ait plusieurs éléments de lithosphère plongeante faisant avec l'horizontale des angles différents, un maximum de sismicité apparaissant le long des ruptures de cette plaque plongeante.

## 3 – NEOTECTONIQUE

Les principaux résultats obtenus sont les suivants :

L'interprétation du soulèvement quaternaire des atolls fossiles des Loyauté et de l'extrême Sud de la Nouvelle Calédonie par la flexure de la lithosphère est en bon accord avec les observations topographiques et, à première vue, géologiques. En effet, l'ajustement des altitudes des récifs barrières fossiles se fait bien sur un modèle de bombement pour lequel les paramètres de la lithosphère sont acceptables (paramètre de rigidité en flexion = 140 km). D'un point de vue dynamique la lente surrection des atolls au fur et à mesure qu'ils s'approchent de la zone de subduction (à la vitesse du déplacement relatif des plaques Indienne et Pacifique) doit se vérifier avec l'âge de ces formations. Si l'on peut dire qu'il y a une bonne concordance entre l'âge approximatif donné aux récifs de Maré (CHEVADIER) et l'âge probable de leur émersion d'après la vitesse connue du déplacement de la plaque Indienne et la forme du bombement, l'état actuel des techniques de datation des coraux ne permet pas d'aller plus loin dans cette voie.
### Sismologie

DUBOIS J., LARUE B., PASCAL G. and REICHENFELD C. — Seismology and structure of the New Hebrides in the Western Pacific : Island arcs marginal seas, *Geochemistry*, P. COLEMAN Ed. University of Western Australia Press, 1973.

PASCAL G., Contribution à l'étude de la sismicité des Nouvelles Hébrides, Thèse UPMC 1974.

### Programme ORSTOM-CORNELL

BARAZANGI M., ISACKS B., OLIVER J., DUBOIS J. and PASCAL G. — Descent of lithosphere beneath New Hebrides, Tonga, Fiji and New Zealand, Evidence for detached Slab, *Nature* 242, 98, 1973.

DUBOIS J., PASCAL G., BARAZANGI M., ISACKS B. and OLIVER J. — Seismic velocity anomalies beneath the New Hebrides Island arc : Evidence for a detached Slab in the upper Mantle, *J. Geophys. Res.* 78, 6998, 1973.

BARAZANGI M., ISACKS B., DUBOIS J. and PASCAL G. — Seismic wave attenuation in the upper mantle beneath the southwest Pacific, *Tectonophysics*, 1, 1974.

### Néotectonique

LAUNAY J. et RECY J. — Variations relatives du niveau de la mer et néotectonique en Nouvelle Calédonie, au Pléistocène et à l'Holocène, *Rec. de Géograph. Phys. et de Géol. Dyn.*, XIV, 1, 47, 1972.

DUBOIS J., LAUNAY J. and RECY J. — Some new evidences on lithospheric bulges close to Island arcs, in press, 1974.

### Géologie — Géophysique en mer

DUVOIS J. (Part I), RAVENNE C., AUBERTIN F., LOUIS J., GUILLAUME R., LAUNAY J., MONTARDERT L. (part II). The margins near New Caledonia, in press 1974.

DANEIL J., HAWKINS L., RECY J., DUGAS F. and WHITELEY B. — Structure and History of Loyalty Basin (S.W. Pacific), in press, 1974.

LAPOUILLE A., HAWKINS L., JOHNSON D. and LARUE B. — Marine magnetic Investigation in Melanesia, in press 1974.

DUBOIS J., DUGAS R., LAPOUILLE A., LOVAT R. — Fossés d'effondrement en arrière de l'arc des Nouvelles Hébrides. Mécanismes proposés, *Rev. Géogr. Phys. Géol. Dyn.* 1974.
## II - GEODYNAMIQUE DE LA REGION PACIFIQUE EST ET ZONE DES CARAIBES

### A - ANDES CENTRALES (PEROU, BOLIVIE) ET ZONE DE PASSAGE AUX ANDES SEPTENTRIONALES

Depuis 1960, un groupe de géologues et géomorphologues travaillant sous l'égide de l'ORSTOM (Mission Géologique au Pérou et en Bolivie), du CNRS et l'Institut Français d'Etudes Andines a entrepris et en grande partie mené à bien, les travaux suivants :

- Etude de transversales de la chaîne des Andes.

- Etude de la déformation récente au long d'une partie de ces transversales et dans certains secteurs plus particulièrement favorables (Cordillère Blanche, Bassin de Huancayo, Sud Péruvien de la côte au lac Titicaca, Altiplano Bolivien).

- Etude pétrologique et géochimique du volcanisme cénozoïque du Pérou.

- Depuis 1974, étude du passage des Andes "andésitiques" péruviennes aux Andes "ophiolitiques" équatoriennes.

### 1 - Coupes transversales à la chaîne des Andes

Trois transversales complètes du Pacifique à la plaine amazonienne ont été étudiées au Pérou :

- entre 9 et 11° S : coupe Rio Fortaleza - Cordillère de Huayhuash Huanuco - Tingo Maria

- entre 11 et 12° S : coupe Lima - La Oroya-Tarma-La Merced-Rio Ucayali

- entre 13 et 17° S : coupe Mollendo-Arequipa-Lac Titicaca-Rio Tambopata.

Trois coupes partielles, de la Cordillère Occidentale ou de l'Altiplano à la dépression Chaco-Beni, ont été étudiées en Bolivie :

- entre 15 et 17° S : coupe Altiplano-La Paz-Puerot Linares

- entre 17 et 18° S : coupe Altiplano-Cochabamba-Chapare

- entre 21 et 22° S : coupe Volcan Ollague-Tarija-Villamontes

Pour la chaîne andine on a pu préciser :

- dans l'évolution pré-tectonogénique, les types de sédimentation et leur répartition dans les divers bassins.

- dans l'évolution tectonogénique, la chronologie des phases et le style de la déformation pour chacune d'elles.

A la lumière des résultats obtenus et de nombre de données provenant d'équipes locales ou étrangères (anglaises, allemandes et américaines), la chaîne des Andes au niveau du Pérou et de la Bolivie apparaît construite en bordure d'un craton mais encore intégralement sur croûte sialique, sans participation de matériel d'origine océanique. La présence d'arcs volcaniques ou plutoniques sub-parallèles à la fosse océanique Pérou-Chili semble être une constante de l'évolution andine prétectonogénique et tectogénique. On note aussi le parallélisme fréquent avec la fosse des axes de subsidence des bassins et plus tard de directions de plissement.
Ces données peuvent assez bien s'intégrer dans un schéma évolutif basé sur la tectonique des plaques, mais assez fondamentalement différent de ceux imaginés par DEWEY et BIRD par exemple. On est amené à admettre en particulier que la subduction de la plaque océanique du Pacifique Est sous le bord W de la plaque américaine est une constante depuis le Trias au moins, ce qui oblige à imaginer des variations importantes dans ce processus pour qu'il puisse provoquer successivement volcanisme et subsidence, puis compression.

AUDEBAUD E., CAPDEVILA R., DALMAYRAC B., DEBELMAS J., LAUBACHER G., LEFEVREC., MAROCCO R., MARTINEZ C., MATTAUER M., MEGARD F., PAREDES J., TOMASI P. - Les traits géologiques essentiels des Andes Centrales (Pérou-Bolivie) *Rev. Géogr. Phys. et Géol. Dyn.* XV 73, 1973.

AUDEBAUD E., LAUBACHER G., MAROCCO R. - 1974-75 coupe à travers les Andes du Sud du Pérou : du Pacifique au bouclier brésilien. *Geol. Runds.* (à paraître).

BOTELLO R., MARTINEZ C., SUBIETA T., TOMASI P. - La carte tectonique de Bolivie. Maquette à l'échelle de 1/50000000. *Cah. ORSTOM, Géologie, IV* (2), p. 149-152, 1 carte H.T., 1972.

DALMAYRAC B. - Coupe générale des Andes péruviennes (entre 9° S et 11° S). *Bull. Inst. Fr. Et. Andines* II, (1), p. 1-15, 1973.

MARTINEZ C., SUBIETA T., TOMASI P., KUSSMAUL S., 1973, Histoire structurale de l'Altiplano Bolivien. Com. 2ᵉ Congr. Latino amer. Geol. Caracas (sous press).

MEGARD F., 1973, Etude Géologique d'une transversale des Andes au Niveau du Pérou Central. Thèse U.S.T.L. Montpellier.

## 2 – Evolution récente de la chaîne : déformation récente et volcanisme

L'existence de déformations dans les sédiments et/ou les volcanites du Tertiaire supérieur et du Quaternaire a été démontrée dans le Sud du Pérou, sur l'Altiplano Bolivien, dans le Pérou Central. Les discordances ont été cartographiées et parfois datées ; en Bolivie en particulier, la détermination des vertébrés fossiles a corroboré les résultats radiométriques d'Evernden (1966) et a permis de caler les phases de déformation en compression les plus récentes, qui se placent dans le Pliocène et vers la base du Pleistocène, ainsi que les surfaces d'érosion correspondantes.

Parallèlement, les premiers résultats de l'étude pétrologique et géochimique du volcanisme du Sud du Pérou montrent une zonation des laves quaternaires parallèlement à la fosse océanique actuelle, zonation qui dans ses grandes lignes est en accord avec les modèles de Dickinson pour les arcs insulaires.

Toutes ces recherches ont apporté des résultats souvent très précis soit sur la chronologie (Bolivie), soit sur le style et les caractéristiques de la déformation (Pérou Central), soit encore sur le volcanisme d'une grande région donnée. Cependant elles ne permettent pas de répondre clairement aux grandes questions que l'on se pose sur le processus et la chronologie de la formation du volume montagneux andin. D'autre part, la relation entre les caractères régionaux de la seismicité intermédiaire qui serait liée à une zone de Benioff et la tectonique récente restent problématiques.

Dans ce domaine, il semble cependant que la division des Andes Centrales en deux secteurs de part et d'autre de la déflection d'Abancay, vers 13° S, soit un trait fondamental que l'on retrouve dans les caractéristiques de la seismicité, de la déformation récente et enfin du volcanisme néotertiaire et quaternaire. Il est clair qu'il s'agit là de phénomènes liés les uns aux autres que seules des équipes pluridisciplinaires stables pourront attaquer fructueusement dans le futur, maintenant qu'est passée la phase d"exploration".

DALMAYRAC B. - Un exemple de tectonique vivante : les failles subactuelles du pied de la Cordillère Blanche (Pérou). *Cah. ORSTOM, sér. Géologie, VI* (1), p. 19-27, 1974.

HOFFSTETTER R., MARTINEZ C., TOMASI P. - Nouveaux gisements de Mammifères néogènes dans les couches rouges de l'Altiplano Bolivien. *C.R.Ac.Sc.*, 275 D, 739, 1974.

LEFEVRE C. - Les caractères magmatiques du volcanisme plio-quaternaire des Andes dans le Sud du Pérou. *Contr. Mineral. and Petrol.*, 41, 259, 1973.

MARTINEZ C., SUBIETA T., TOMASI P., KUSSMAUL S. - Histoire structurale de l'altiplano Bolivien. Com. 2ᵉ Cong. Latinoamer. Geol., Caracas (sous presse), 1973.
## B - CARAIBES

L'activité dans la région des Caraïbes (s.lat.) s'est exercée essentiellement dans trois régions

1. Les Petites Antilles Françaises ;

2. Les Grandes Antilles (Cuba, Haiti) ;

3. Le Mexique

De nombreuses communications sur les résultats obtenus ont été présentées à la VIIe Conférence "Géologie des Caraïbes" qui s'est tenue à Pointe à Pitre en 1974.

### 1 - Les Petites Antilles Françaises

Le B.R.G.M. a pris en charge une révision des cartes géologiques de la Guadeloupe et de la Martinique, en coopération avec le Service des Mines des Antilles Françaises.

Ces travaux ont été menés à la Guadeloupe, en particulier, par B. MERVOYER pour la Basse-Terre et par S. COTTEZ pour la Grande Terre, et à la Martinique par D. WESTERCAMP.

Ils ont permis de metre en évidence, à la Martinique :

a) la présence de l'arc externe (ou oriental) dans la région orientale de l'île, alors qu'il était supposé antérieurement ne pas dépasser vers le sud Marie-Galante. L'âge oligocène et miocène des séries volcano-sédimentaires dans cette région a pu être précisé, grâce à l'étude de la microfaune et à des déterminations d'âge radiométrique,

b) l'évolution, au cours du temps, des roches volcaniques, des types tholéitiques à des types calco-alcalins plus acides.

On a pu montrer que dans la Grande Terre de la Guadeloupe, la série sédimentaire est plio-quaternaire et donc a débuté plus tard qu'il n'était admis (Miocène) jusqu'à présent.

On a pu préciser la répartition géographique et l'âge radiométrique des formations volcaniques plio-pléistocènes de la Basse Terre et de la partie occidentale de la Martinique et montrer que dans l'arc interne (ou occidental) également l'évolution géochimique des roches volcaniques s'est réalisée depuis les types tholétiques jusqu'aux types calco-alcalins. M. PELLETIER a réalisé, d'autre part, une étude des andésites du SE martiniquais et des zéolites qui s'y trouvent.

Du point de vue de la géologie appliquée, il y a lieu de noter les études menées par le B.R.G.M. et l'E.U.R.A.F.R.E.P. concernant les possibilités de l'utilisation de l'énergie géothermique, en particulier à Bouillante (Basse Terre de la Guadeloupe). Elles permettent d'espérer une utilisation industrielle de cette énergie.

Des études de géologie générale et de géologie appliquée (Porphyry coppers) menées par la S.M.M.P. (Penaroy - M. SOLOMIAC) ont permis d'améliorer la carte géologique de St-Barthélémy et de la partie française de St-Martin, et en particulier, de mieux préciser l'âge et les relations stratigraphiques des formations volcano-sédimentaires rencontrées dans ces îles.

Un prochain bulletin du B.R.G.M. sera consacré à l'état actuel des connaissances concernant les Petites Antilles françaises.

La sismicité de l'arc des Petites Antilles a été redéfinie avec plus de précision grâce à l'implantation d'un réseau sismologique à télémesure par l'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) à la Guadeloupe et à la Martinique. Le taux de subduction semble varier le long de l'arc.

La structure sous l'arc a été également précisée grâce à l'observation des anomalies des temps de propagation pour des séismes lointains et une participation en 1972 à une
campagne de sismologie expérimentale. Un profil effectué le long de l'axe Guadeloupe — Martinique a montré que l'épaisseur des couches superficielles était plus grande que sous la mer des Antilles, sans que le Moho puisse être mis en évidence.

La surveillance volcanologique des deux îles a été développée par l'IPGP par la mise en
place de balises (CEA) automatiques pour le prélèvement de gaz et les mesures thermiques
différentielles.

Une campagne de mesures thermiques en surface et à moyenne profondeur à la
Soufrière (Guadeloupe) a permis de préciser la forme de l'anomalie thermique superficielle
où la nappe phréatique doit jouer un rôle important.

Une activité sismique au voisinage immédiat de la Soufrière a été observée (profondeurs inférieures à 3 km).

ANONYME. — Livret-guide d'excursions dans les Antilles Françaises (B.R.G.M., 205 p), 1974.

BELLON H., PELLETIER B., WESTERCAMP D. — Données géochronométriques relatives au volcanisme martiniquais. C.R.Acad. Sci. (à paraître), 1974.

DEMIANS D'ARCHIMBAUD J., SURCIN J. — Recherches géothermiques en Guadeloupe. *Revue Géogr. Phys. Géol dynam*, XIV, 211, 1972.

DOREL J., ESCHENBRENNER S., FEUILLARD M. — Vitesses sismiques et anomalies de propagation sous l'arc des Petites Antilles. C.R.Acad. Sc. Paris 273, 302, 1971.

DOREL J., ESCHENBRENNER S., FEUILLARD M. — Contribution à l'étude sismique de l'arc des Petites Antilles. Ann. Géophys., 27, 295, 1971.

DOREL J., ESCHENBRENNER S., FEUILLARD M. — Les volcans actifs de la Guadeloupe et de la Martinique, Petites Antilles. *Bull. Volcan*. Tome XXXVI, 2, 359, 1972.

DOREL J., ESCHENBRENNER S., FEUILLARD M. — Profils sismiques dans les Petites Antilles. Ann. Géophys., 30, 117, 1974.

PELLETIER B. — Les andésites du SE martiniquais. Thèse Univ. Orléans.

WESTERCAMP D. — Contribution à l'étude du volcanisme en Martinique. Thèse Univ. Paris-Sud, 1972.

2 - Les Grandes Antilles

a) Cuba

Les recherches françaises menées essentiellement par A. BOITEAU ont permis de préciser les caractéristiques et la chronologie du métamorphisme de la sierra de Purial (Est de la province d'Orient) et d'établir des comparaisons à l'échelon régional.

b) République d’Haiti

En vue de l'établissement d'une carte des gîtes minéraux de la république d'Haiti, le Gouvernement de ce pays avait sollicité l'aide de la France. Une équipe de l'Ecole Nationale Supérieure de Géologie Appliquée et de Prospection Minière, sous la direction de J.S. SAMAMA, a entrepris les travaux géologiques, à cet effet.

La carte qu'il a dressée a été publiée en 1973 à l'échelle de 1/350 000 sur le fond géologique de J. BUTTERLIN (1960).

Par ailleurs, l'équipe de Nancy prépare une étude d'ensemble du Crétacé du nord et du Centre d'Haiti (CHELLETZ & LEWIS)

3 - Le Mexique

Dans le cadre d'une convention entre l'Université Nationale Autonome du Mexique, le
département de Géologie structurale (U.P.M. Curie) et le laboratoire de Géologie et de
Micropaléontologie de l'Amérique Latine (Ecole Normale Supérieure de St-Cloud), une
équipe dirigée par J. AUBOUIN a entrepris une étude, d'une part, du Mésozoïque de la
Sierra Madre Occidentale (BONNEAU et RANGIN) et d'autre part, celui de la Sierra Madre
Orientale (TARDY).
Un certain nombre de points importants ont été acquis concernant les cycles orogéniques post-paléozoïques du nord du Mexique :

1) La migration de l'orogénèse des zones internes vers les zones externes marquée par l'âge de plus en plus jeune des flyschs dans la même direction (Crétacé moy. à Eocène).

2) l'orientation dominante W-E des axes structuraux mésozoïques, oblique par rapport à celle des structures néotectoniques NNW-SSE à N-S. Elle a amené M. TARDY à supposer que ces axes structuraux se prolongent dans les Grandes Antilles à Cuba.

3) l'étude de la région Montperrey-Parras-Saltillo a permis à TARDY de mettre en évidence des mouvements tangentiels importants qui se marquent par des charriages vers le NNE des formations crétacées de la zone de Parras sur celles de la zone de Oahuila.

Enfin une étude sismo-tectonique de l'isthme de Campeche (région Oaxaca-Chiapas) est en cours (MOTA, UPVII).

BOITEAU A., & al. — Le complexe ophiolitique du Purial (Oriente, Cuba) et son métamorphisme de haute pression : problèmes de datation et de corrélation. *C.R. Acad. Sc. Paris*, 275, D, 895, 1972.

BOITEAU A., MICHARD A. & SALIOT P. — Métamorphisme de haute pression dans le complexe ophiolitique du Purial (Oriente, Cuba) C.R.Acad. Sc. Paris., 274, D, 2137, 1972.

ANONYME. — Carte Géologique d’Haïti. *Sciences de la Terre*, T. XVIII, n° 4, 1973.

BONNEAU M. — Données nouvelles sur les séries crétacées de la côte pacifique du Mexique. *Bull. Soc. Geol. Fr.*, t. XIV, 55, 1973.

BUTTERLIN J. — Regards sur l'origine et l'évolution des unités structurales de la région des Caraïbes. *Bull. Soc. Géol. Fr.*, t. XIV, 46, 1973.

TARDY M. — Stratigraphie et tectonique de la Sierra Madre Oriental au niveau du secteur transversal de Parras (Etat de Coahuila, Mexique). *Bull. Soc. Géol. Fr.*, t. XIV, 66, 1973.

TARDY M. — Les phases tectoniques du secteur transverse de Parras, Sierra Madre Orientale (Mexique). *Bull. Soc. Géol. Fr.*, t. XV, 362, 1973.

Une campagne de sismique réflexion a été effectuée par l'IFP et le CEPM dans les Caraïbes. Elle a permis de préciser la structure superficielle des différents éléments structuraux constituant l'arc des Antilles : ride de Barbade et bassin de Tobago à l'Est, bassin de Grenade, ride d'Aves et bassin du Vénézuéla à l'Ouest.

Dans ce dernier, on a montré en particulier que les basaltes Crétacé supérieur atteints par les forages du Glomar Challenger sont des coulées et ne constituent donc pas le socle océanique comme cela avait été supposé initialement. De fortes épaisseurs de sédiments existent en effet au-dessous.
III — GEODYNAMIQUE DE LA CEINTURE ALPES-HIMALAYA

C'est dans ce domaine qu'a été concentré l'effort principal en matière de Géodynamique dans les dernières années, grâce à un soutien important de l'Institut National d'Astronomie et de Géophysique (C.N.R.S.) par l'A.T.P. "Géodynamique de la Méditérannée occidentale et de ses abords".

A — ZONE ACORES — GIBRALTAR — ALBORAN

1 — Sismicité et structure

La zone étudiée est la partie de la frontière entre les plaques Eurasie et Afrique qui débute à l'Ouest au point triple des Açores en domaine océanique et se poursuit vers l'Est jusqu'au contact des domaines continentaux de la péninsule ibérique et du Maroc. L'effort a porté sur l'étude de la sismicité (détermination des épicentres, mécanisme au foyer) et plus récemment sur la structure de la croûte et de la lithosphère. En collaboration avec divers organismes, de nombreuses stations sismologiques (20) fonctionnent maintenant dans la zone maghébrique : outre les stations classiques, ont été mises en place des stations à enregistrement magnétique à déroulement rapide, des équipements à longue période.

Une carte préliminaire de la sismicité de cette région a été dressée (HATZFELD et al, LEGSP, I.P.G.P.). L'étude a montré :

a) qu'il s'agit essentiellement d'évènements de magnitude faible qui sont sonc difficiles à étudier ;

b) que, si la localisation des épicentres est relativement précise (à moins de 10 km près), par contre, la profondeur des foyers est difficilement déterminable ;

c) que, si la limite entre les plaques est relativement claire dans l'Atlantique et en Algérie, il n'en est pas de même au Maroc et en Espagne où la sismicité est largement dispersée. Dans cette dernière zone cependant, il semble que la sismicité se localise sur de nombreux accidents grossièrement NE-SW, dont certains sont pourtant réputés anciens ; par contre, l'activité sismique de la "faille sud-Atlasique" est négligeable, même au voisinage d'Agadir ;

d) que l'étude des mécanismes au foyer ne pourra être abordée que par des méthodes statistiques, en raison de la faible magnitude des chocs.

Dans le domaine océanique plusieurs campagnes ont été consacrées à la région Açores-Gibraltar (certaines en coopération avec le Portugal) dans les zones profondes d'une part : campagnes Nestlante I, Gibraco, Albatante, Tripod (C.O.B.) ; sur les marges ibériques d'autre part : campagnes Lusitanie et Hespérides (G. BOILLOT). Les données recueillies sont bathymétriques, sismiques (réflexion et réfraction), magnétiques, gravimétriques, sédimentologiques, stratigraphiques, pétrologiques et géochimiques. Les résultats publiés actuellement portent sur l'évolution des marges ibériques (voir VII-B) et la structure de la zone à l'Ouest de Gibraltar.

Une campagne de profils sismiques a été réalisée par le Laboratoire d'Etude géophysique des structures profondes (I.P.G.P.) en coopération avec des équipes espagnoles, allemandes et marocaines en 1974.
Deux profils Nord-Sud par 3° Ouest (de Melilla vers le Nord) et 5° Ouest (entre les massifs de Ronda et Beni Bouchera), ainsi qu'un profil de l'île d'Alboran en direction de Tétouan ont été enregistrés en Espagne, au Maroc et sur Alboran.

Les enregistrements effectués aux deux extrémités du profil 5° Ouest montrent la présence au Sud de l'Espagne et au Nord du Maroc de marges continentales délimitant une croûte amincie sous la Mer d'Alboran par rapport aux marges.

Une telle croûte amincie est également bien limitée au Nord sur le profil 3° Ouest mais elle semble se prolonger au Sud sous le Maroc émergé, le passage des vitesses caractéristiques de la croûte aux vitesses de l'ordre de 8 km/s du manteau supérieur se faisant probablement par une zone de transition d'épaisseur variable le long du profil.

Cette symétrie par rapport à l'axe de la mer d'Alboran au niveau du méridien 5° Ouest et l'absence de symétrie sur 3° Ouest se retrouvent dans les anomalies gravimétriques.

La profondeur de la limite inférieure des terrains attribuables à la croûte est de l'ordre de 16 à 20 km dans la zone de croûte amincie ; les variations de nature du Moho (discontinuité de vitesse ou zone de transition) paraissent probables.

L'épaisseur de cette croûte qui paraît faible par rapport à une croûte continentale est par contre significativement plus grande que celle d'une croûte océanique typique.

L'exploitation de tirs de mine de Khouribga en réfraction sismique se poursuit en coopération entre le LEGSP (IPGP) et le service Géophysique de la Faculté des Sciences de Rabat. Par ailleurs, l'étude des ondes de surface semble montrer qu'il n'y a pas de différence marquée dans la structure de la lithosphère au Sud et au Nord de la ligne Açores-Gibraltar.

BONNIN J., JOLIVET J.L. et AUZENDE J.M., 1975. — Structure en nappe à l'Ouest de Gibraltar. C.R.A.S., 280 D, 559,

PURDY G.M. et al, 1975. — Gorringe ridge and the crustal structure west of Gibraltar (in press)

## 2 – Levé aéromagnétique de la mer d'Alboran

Des cartes d'anomalies magnétiques étaient déjà disponibles pour la France continentale, le Golfe de Gascogne, la Méditerranée occidentale Nord-Est et Sud-Est, la Corse. Le levé aéromagnétique du bassin occidental Sud-Ouest, y compris la mer d'Alboran (16 000 km de profils) a été réalisé pendant l'été 1973 (INAG). Une fois rassemblés, ces levés constitueront un ensemble de qualité tout à fait exceptionnelle.

Une première interprétation des données recueillies a déjà été proposée par le LEGSP (IPG). Les deux bassins de la mer d'Alboran apparaissent magnétiquement différents. Le bassin oriental est probablement de nature océanique (bien qu'il n'y ait pas d'anomalies du type "Vine et Matthew") : il est marqué par des accidents NNW-SSE et bordé par des anomalies superposées sans doute aux cicatrices de l'ouverture. Le bassin occidental apparaît plus complexe, mais aussi de nature océanique, au moins dans sa partie la plus profonde ; là encore, les accidents NNW-SSE sont bien marqués. La ride d'Alboran qui sépare les deux bassins parait être de nature continentale dans sa partie méridionale. Il reste bien sûr à préciser ces interprétations à la lumière des autres données géophysiques collectées dans cette région.

L'examen attentif des écarts observés entre les valeurs magnétiques sur les lignes et les traverses (aux points de croisement) a permis de mettre en évidence une importante anomalie de conductivité électrique sous le bassin oriental d'Alboran. Cette anomalie semble se poursuivre au Maroc et pourrait marquer cette frontière majeure entre les éléments lithosphériques.

Une campagne complémentaire se déroule en 1975.

LE BORGNE E., GALDEANO A., LE MOUEL J.L. — Le levé aéromagnétique de la mer d'Alboran. *Publ. IPGP*, 31 p., 1974.
### 3 – Néotectonique de l'arc de Gibraltar

A partir de 1972 des recherches de Néotectonique ont été entreprises de façon
systématique sur l'arc de Gibraltar. Pour les années 1973-74, la coordination de ces
recherches ont été assurées par : M. GIGOUT (Université d'Orléans) pour les études du
Quaternaire marin des rives atlantiques et méditerranéennes, C. MONTENAT (Igal, Paris)
pour les études stratigraphiques sur le Néogène tant en Espagne qu'au Maroc,
J.P. RAMPNOUX (Centre Universitaire de Savoie ; Chambéry) pour la néotectonique du Rif
Maroc, C. BOUSQUET (Université de Montpellier) pour la Néotectonique des Cordillères
Bétiques (Espagne).

L'étude néotectonique de l'arc de Gibraltar apporte deux types de résultats : d'une part, un réseau de décrochements, dans les cordillères bétiques, témoigne d'une compression quaternaire ; d'autre part, les lignes de rivages et les terrasses marines (Oudjien, 80 000 ans et Tyrrhénien, 300 000 ans) sont déformées au Maroc et en Espagne symétriquement par rapport à un parallèle passant par le détroit de Gibraltar. L'étude du Quaternaire (Orléans, Chambéry) a montré une surrection de la région du détroit de Gibraltar de 15 à 20 m depuis 90 000 ans environ alors que les rivages atlantiques sont restés stables depuis cette époque et que les rivages de la mer d'Alboran étaient peu soulevés. Ces mouvements verticaux sont certainement de grande ampleur puisque certains niveaux (d'un Quaternaire marin plus ancien) se trouvent à 100 m d'altitude.

### 4 – Géochimie

Le volcanisme des Açores étudié par le Laboratoire de Géochimie (IPGP) montre peu de variations géochimiques d'Est en Ouest ; dans la même direction, les variations d'âge ne sont pas claires. Par contre, la chaîne volcanique se poursuit tout le long de la ligne Açores-Gibraltar, jusqu'au Portugal où le volcanisme est évidemment ancien et présente des affinités calco-alcalines très nettes (analyses et datations en cours à l'IPGP et au COB).

Dans l'arc de Gibraltar, il semble bien que, au Nord et au Sud de la mer d'Alboran, le volcanisme indique une paire de zones de subduction plongeant vers chacun des continents.

DELARUE C. et BROUSSE R. — Volcanisme miocène en subduction au Maroc à l'extrémité orientale de l'arc de Gibraltar. C.R.A.S. Paris, 279 D, 971, 1974.

## B – MEDITERRANEE OCCIDENTALE. BASSIN PROVENCAL ET MARGES

### 1 – Structure sismologique

L'enregistrement en Corse de profils de tirs en mer (organisés en octobre 1974 par le LEGSP (IPGP) en liaison avec P. GIESE, Berlin et C. MORELLI, Trieste) permet de montrer qu'au niveau du Moho la marge ouest de l'île correspond à un passage très rapide et proche de la côte de la croûte continentale de la Corse hercynienne à la croûte amincie du Bassin Provençal. Une comparaison avec la marge orientale ainsi qu'une comparaison entre les parties hercynienne et alpine de l'île pourront être tentées.

Des données obtenues tant pour les régions situées entre Majorque et la Catalogne (profil de tirs Anna 1972) qu'au Nord-Est de Minorque montrent que le prolongement en mer d'une structure de type continental est plus important au nord est des Baléares qu'à l'ouest de la Corse (profil de tirs de 350 km de long dans le Bassin Provençal ; septembre 1974).

La profondeur de Moho trouvée précédemment par les profils tirés et enregistrés en mer est confirmée par l'enregistrement à terre de nouveaux profils de tirs en mer comme correspondant à une croûte amincie par rapport à la croûte continentale.

Immédiatement sous Moho, une vitesse des ondes P égale ou légèrement inférieure à 8,0 km/s, cohérente avec des observations antérieures, est trouvée sur le profil Minorque-Corse. Par contre, la région entre Majorque et la Catalogne se distingue par une valeur
anormalement faible, de l'ordre de 7,3 km/s sous un Moho à une profondeur voisine de celle du Bassin Provençal.

Des indices pouvant être interprétés comme étant causés par une certaine forme de stratification dans la lithosphère inférieure existent sur les enregistrements du profil Minorque-Corse effectués en Corse où le rapport signal sur bruit est le meilleur. La vitesse apparente des premières arrivées jusqu'à 320 km de distance ne dépasse pas 8,2 km/s mais il semble possible de corréler à partir de 230 km une phase secondaire avec une vitesse apparente supérieure à 8,5 km/s.

GOBERT B., HIRN A. and STEINMETZ L. — "Shots of profil II recorded on land ; north of the Pyrenees". In "Results of the Anna cruise". *Bull. Centre Rech. Pau SNPA* 6, p. 433-444, 1972.

RECQ M. — Contribution à l'étude de la zone de transition entre la structure continentale et la structure océanique de la croûte terrestre entre Toulon et Gènes. Thèse Univ. Paris VI, 1974.

## 2 – Levé gravimétrique en Corse

En 1973-1974, 590 stations gravimétriques ont été occupées (CGGM) couvrant la moitié Nord de l'île à l'exclusion du Cap Corse.

Les principales structures gravimétriques mises en évidence :

- une forte anomalie positionnée en bordure du Golfe de Porto ;

- une anomalie (isostatique) positive (60 mgal) de grande longueur d'onde associée à la zone complexe du Monte-Cinto et sans doute due à une intrusion profonde du manteau à la faveur d'une distension permienne ;

- une étroite bande de minimum relatif sur la moitié Nord du contact Corse alpine-Corse hercynienne.

- des anomalies positives sur la Corse alpine apparemment liées au massif de gabbros et de roches vertes, qui ne semblent pas être enracinés ;

- une anomalie positive à la base du Cap Corse que l'on peut interpréter de deux manières différentes : soit comme le prolongement de l'anomalie du Cinto et alors les socles de la Corse alpine et de la Corse hercynienne sont solidaires ; soit comme une anomalie due à un corps dense à la base de la nappe de schistes lustrés et alors les deux socles peuvent être indépendants ;

- de très fortes anomalies négatives, sur les plaines côtières orientales.

## 3 – Paléomagnétisme de la Corse et de la Sardaigne

Les recherches effectuées par le Laboratoire de Paléomagnétisme (IPGS), les laboratoires de Géologie dynamique (Marseille) et de Géodynamique (Villefranche) avaient pour but :

a) de préciser la paléоорientation au Permien de la Corse et de la Sardaigne et, dans la mesure du possible, de tenter de déterminer l'emplacement occupé par ces deux îles relativement à l'Europe.

b) en utilisant l'existence de formations volcaniques tertiaires en Sardaigne, obtenir des indications sur la paléоорientation de l'île à l'Oligo-Miocène.

En ce qui concerne la rotation de la Corse on a montré à partir d'ignimbrites du Monte Cinto (Permien) que la différence des déclinaisons avec l'Europe stable était de l'ordre de 30°.

Pour la Sardaigne cette différence atteindrait 60° pour les ignimbrites de Gallura.

La question d'une rotation éventuelle de la Sardaigne au Tertiaire n'est pas résolue.

M. WESTPHAL. — Etude paléomagnétique de quelques formations permiennes et triasiques dans les Alpes Occidentales (France). *Tectonophysics*, 17, 323, 1973.

M. WESTPHAL, C. BARDON, A. BOSSERT, R. HAMZEH. — A computer fit of Corsica and Sardinia against southern France, *Earth and Planet. Sc. Lett.* 18, 137, 1973.
C. COULON, A. DEMANT, C. BORDIER. — Contribution du paléomagnétisme à l'étude des séries volcaniques cénozoiques et quaternaires de Sardaigne Nord-Occidentale. Le problème de la dérive de Sardaigne. *Tectonophysics* 22, 59, 1974.

### 4 – Cartographie magnétique

Le levé aéromagnétique de la partie Sud du bassin algéro-provençal a été effectué à l'altitude de 600 m par l'INAG en 1971 dans les mêmes conditions que celui du Golfe de Gascogne en 1969. (Le levé de la partie Nord avait été réalisé en 1966 pour le CNRS à une altitude de 3000 m). Celui de la mer d'Alboran a été réalisé en 1973 (voir III — A — 2).

Les qualités de ces levés (précision, homogénéité) ont permis de dresser une carte générale des anomalies magnétiques pour l'ensemble de la Méditerranée occidentale (LEGSP ; IPGP), après le prolongement vers le bas des données du levé de 1966. Cette carte montre des anomalies du type Vine et Matthews bien définies malgré leur faible intensité et rompues par des zones de fractures. L'étude de l'ensemble des résultats a conduit à proposer des schémas cinématiques complexes pour l'ouverture du bassin Algéro-provençal.

LE MOUEL J.L., LE BORGNE E., LE PICHON X. — Aeromagnetic survey of South-Western Europe, *Earth and Planetary Science Letters* 12, 287, 1971.

LE MOUEL J.L., BAYER R., La cartographie magnétique de la partie Sud du Bassin Algéro-Provençal, C.R.A.S. 274, 1291, 1972.

LE MOUEL J., LE BORGNE E. — Observations magnétiques. Le levé aéromagnétique de la Méditerranée occidentale ; partie Sud. *Annales de l'IPG de Paris*, 1972.

LE MOUEL J., GALDEANO A., LE PICHON X. — Remanent magnetization vector direction and the statistical properties of magnetic anomalies. *Geophysical Journal of the Royal Astr. Society*, 30, 353, 1972.

BAYER R. — Anomalies magnétiques et évolution tectonique de la Méditerranée occidentale, Thèse de spécialité — Paris VI, 1974.

GALDEANO A., COURTILLOT V., LE BORGNE E., LE MOUEL J.L., ROSSIGNOL J.C. — An aeromagnetic survey of the S.W. of the Western Mediterranean. Description and tectonic implication, *Earth and Planet. Sc. Let.* 23, 323, 1974.

LE MOUEL J., LE BORGNE E. — A conductivity anomaly in the Western Mediterranean. *G.J.R.A.S.*, 1975.

### 5 – Géologie structurale

Une carte générale de la Méditerranée et des chaînes périméditerranéennes (I.F.P. — C.N.E.X.O. — I.N.A.G.) a été établie qui présente une interprétation structurale des régions périméditerranéennes et indique les principaux bassins tertiaires (notamment messiniens).

Plusieurs tentatives d'une interprétation de la Méditerranée en termes de tectonique globale ont été faites : elles ont toutes en commun de considérer les bassins océaniques actuels comme des structures jeunes, en tout cas post-alpines.

BIJU-DUVAL B. — Carte géologique et structurale des bassins tertiaires du domaine Méditerranéen : commentaires, *Rev. Insti. Fr. Petr.* 29, 607, 1974.

DEWEY J.F., PITMAN W.C. III, RYAN W.B.C. et BONNIN J. — Plate tectonics and the evolution of the Alpine system, *Geol. Soc. Am. Bull.* 84, 3137, 1975.

AUZENDE J.M., OLIVET J.L. et BONNIN J. — Une structure compressive au Nord de l'Algérie ? *Deep Sea Res.* 19, 149, 1972.

LE PICHON X., PAUTOT G., AUZENDE J.M. et OLIVET J.L. — La Méditerranée occidentale depuis l'Oligocène : Schéma d'évolution, *Earth Planet Sci. Letters* 13, 145, 1971.

LE PICHON X., PAUTOT G. et WEILL J.P. — Opening of the Alboran Sea, *Nature Phys. Sci.* 236, 83, 1972.

AUZENDE J.M., BONNIN J. et OLIVET J.L., The origin of the Western Mediterranean Basin, *J.L. Geol. Soc. Lond.* 129, 607, 1973.

OLIVET J.L., AUZENDE J.M., et BONNIN J. — Structure et évolution tectonique du bassin d'Alboran, *Bull. Soc. Géol. Fr.* XV, 108, 1973.

AUZENDE J.M., OLIVET J.L., et BONNIN J. — Le détroit sardano-tunisien et la zone de traction nord-tunisienne, *Tectonophysics* 21, 1974.

### 6 – Néotectonique

En ce qui concerne la nature des déformations en Méditerranée occidentale, les résultats les plus nets (Igal, Paris et Montpellier) ont été obtenus en Espagne où on a pu distinguer :
une compression importante à la limite Serravalien-tortonien qui se traduit par des chevauchements,

une distension au Miocène supérieur-Pliocène ancien associée au volcanisme important,

la formation de vastes bombements E-W avec les dénivellations atteignant 1000 m au cours du Miocène terminal-Quaternaire,

une tectonique cassante en compression au cours du Quaternaire.

La compression prévue par les modèles géophysiques se traduit bien par des déformations quaternaires en compression (failles inverses et décrochantes). En particulier, de grandes failles décrochantes *senestres*, d'âge plio-quaternaire, de direction NE-SW affectent la région d'Alicante et se prolongent probablement en mer du Nord des Baléares. Cette zone de failles actives est jalonnée de séismes.

Enfin les rejeux d'âge Miocène supérieur et Pliocène de la faille du Guadalquivir ont été mis en évidence.

## C - ALPES OCCIDENTALES

### 1 - Géologie structurale

Une mosaïque de photographies prise par le satellite ERTS-1 a été construite (1/1000 000) (I.F.P.); quelques régions tests seront étudiées en détail (Languedoc; Provence; domaine égéen; domaine dinarique; courbure de Gibraltar); l'avantage de ce type de document est que la sélection des structures significatives à une échelle donnée est objective, ce qui n'est pas le cas lorsque le point de départ est un levé de terrain.

Avant d'observer l'évolution alpine proprement dite du domaine d'étude, une reconstruction d'une partie de la chaine hercynienne a été tentée : ceci place des contraintes importantes sur la position des différents blocs avant la dislocation pré-alpine : on a pu ainsi préciser la position de l'Ibérie et du bloc corso-sarde par rapport à l'Europe. L'accident sud-atlasique a fait l'objet d'une étude particulière de laquelle il ressort que le décrochement (d'ailleurs important) est d'âge tardi-hercynien et qu'il est sans doute possible de le retrouver du côté américain dans les Appalachies. Les Alpes elles-mêmes ont été tectonisées en plusieurs étapes : une première phase est d'âge crétacé et donne des structures d'axe E-W ; une seconde phase Eocène supérieur - Oligocène donne des plis de directions variables et est responsable de la schistosité générale : une phase ultérieure produit des chevauchements vers l'Est ou vers l'Ouest suivant les cas. L'ensemble des phases est le résultat du jeu complexe d'une mosaïque de blocs subissant parfois des rotations et séparés par des zones étroites où la déformation est importante ; la région dans son ensemble a subi une contraction N-S.

Enfin, la marge continentale ibérique a été étudiée sur le côté atlantique ; les résultats essentiels sont, d'une part, la mise en évidence de l'importance structurale sur la marge des grands accidents (tardihercyniens ?) qui ont joué en décrochement à un moment de leur histoire ; et, d'autre part, la prolongation des structures émergées sur le plateau continental (notamment des différentes zones des Cordillières bétiques) (voir plus haut).

### 2 - Sédimentologie

Les formations pélagiques condensées à nodules polymétalliques (sédiments peu ou pas terrigènes, à taux de sédimentation très faible, à encroûtements et/ou nodules polymétalliques) ont permis une étude comparative originale entre dépôts anciens (zone briançonnaise, Sicile) et sédiments actuels (Pacifique central). La difficulté due à l'influence du métamorphisme alpin en zone briançonnaise n'existe pas en Sicile. Il y a des ressemblances entre ces différents sédiments : lacunes de sédimentation, condensation extrême de certaines séries,
présence de nodules polymétalliques très semblables. Mais il existe des différences marquées : les composantes détritiques sont très différentes et donnent une indication sur la proximité des sources ; l'influence du volcanisme, évidente au Pacifique, n'est pas claire en Briançonnais ; la profondeur de dépôt n'est pas encore déterminée en Briançonnais ; faible d'après certains caractères (écologie des organismes fossiles), profondeur de compensation du calcaire...) plus grande d'après d'autres éléments (prédominance des radiolaires ; rareté du plancton calcaire...).

Les radiolarites et les complexes sédimentaires analogues sont considérés comme les premiers sédiments à déposer sur la croute océanique (influence du volcanisme sur la teneur en silice du milieu) et constitueraient donc un très bon indice paléogéographique. Ces sédiments ont été étudiés dans le sillon lombard, dans la zone du Pinde et accessoirement dans le Péloponèse, en Turquie, dans le Rif Marocain ; des échantillons recueillis en domaine océanique (DSDP) ont aussi été examinés. Il apparaît en fait que les radiolarites sont de types très variés et correspondent à des zones de sédimentation très diverses ; elles sont paradoxalement caractéristiques d'une absence de sédimentation carbonatée et/ou détritique. La phase siliceuse semble n'être constituée que de quartz ; les interlits pélitiques contiennent des minéraux à cachet "volcanique". Dans les radiolarites massives, Fe prédomine (après Si) sur Al. Le rapport Co/Ni est constant dans les radiolarites massives et dans les interlits et est voisin du rapport observé dans la partie supérieure des séries ophiolitiques. Enfin, il reste à expliquer l'énorme accumulation des sédiments radiolaritiques à certaines époques (en particulier au Jurassique supérieur), c'est notamment le problème de leur rapport avec un volcanisme sous-marin.

Les sédiments détritiques, particulièrement les flyschs, sont étudiés surtout du point de vue sédimentologique. L'étude est engagée sur la série numidienne du Rif marocain ; une première étape sera la détermination de l'âge des zircons, ce qui permettra peut-être de fixer leur origine (précambrienne et saharienne ; ou hercynienne et européenne). Un détail intéressant est que les "tubotomaculum" de la base du Numidien semblent s'apparenter aux nodules polymétalliques des grands-fonds (paléobathymétrie des dépôts ?)

## 3 – Néotectonique

### Algérie

Sur l'Algérie des travaux sont actuellement en cours dans divers laboratoires, sous la direction scientifique de :

- R. GUIRAUD (université d'Abidjan) sur les formations post-nappes de la région de Médéa, sur la géomorphologie et la néotectonique de la région d'Alger et du Nord Constantinois.

- A. CAIRE sur le rhegmatisme des Aurès.

Peu de résultats ont été jusqu'ici publiés mais on peut noter la mise en évidence de déformations importantes d'âge fini-pleiocène dans le Nord Constantinois (sans que leur nature compressive ou extensive soit précisée) ; les déformations quaternaires y seraient faibles (GUIRAUD).

### Tunisie

Les études de tectonique récente ont été menées depuis fort longtemps en Tunisie ; sous la direction de G. CASTANY (B.R.G.M.), R. COQUE (Lab. de Géographie de Poitiers) et A. JAUZEIN (Lab. de Géologie de l'E.N.S.) ont fait en 1965 une excellente mise au point des plissements quaternaires de Tunisie et en ont établi une carte néotectonique au 1/1 000 000°.

Des travaux récents (1972) ont également porté sur les déformations post-villafranchiennes de Tunisie qui résulteraient d'un glissement général de la couverture vers la
Méditerranée occidentale en cours d'effondrement (BUROLLET, C.F.P. ; LADJMI et BIELY, Service Géol. de Tunisie). Les plissements sont pour ces auteurs la conséquence d'une déformation en extension.

## L'arc Calabro-Sicilien

Un travail récent (1971) a été consacré à la Néotectonique de la Calabre et de l'arc Calabro-Silicien (BOUSQUET, Lab. Géol. Structurale Montpellier). BOUSQUET y a montré l'existence d'une néotectonique en distension qu'il a mise en relation avec l'expansion de la mer tyrrhénienne et la subduction de l'arc calabro-silicien. Une nouvelle équipe se met en place en Sicile (MASCLE ; Lab. Géol. Structurale Paris VI) ; elle se propose d'étudier les déformations récentes et leurs liaisons avec les zones sismiques et le volcanisme.

## Arc égèen

Ces travaux sont entrepris en Grèce depuis 1971 sous la direction de J. MERCIER (Géol. Dyn. Orsay) avec la collaboration de divers laboratoires. Un groupe de sismicité historique se développe en coopération avec TCHALENKO (Imperial College).

Les résultats obtenus portent sur :

a) La nature et la chronologie des déformations récentes sur l'Arc.

— L'individualisation de l'arc égèen externe se produit au Pliocène inférieur ; depuis cette époque l'arc est resté en compression avec une activité marquée au Pliocène inférieur et au Quaternaire (post-Calabrien) ;

— le domaine de la mer Egée qui occupe la position d'une mer marginale par rapport à l'arc a eu une histoire plus complexe : ce domaine subit une extension marquée au Pliocène et en particulier au Pliocène supérieur mais il est soumis à une compression à la limite Plio-pliocène et il émerge. L'extension, marquée de nos jours par une séismicité importante, a repris au Quaternaire moyen-inférieur.

b) La détermination des directions principales des contraintes responsables des déformations de surface.

En faisant un certain nombre d'hypothèses simplificatrices (indéformabilité du matériel contenu entre les plans de fractures...) on peut à partir du mouvement reconnu sur une population de failles déterminer les directions principales des contraintes responsables des déformations néotectoniques. Ceci a été réalisé sur un certain nombre de sites.

R. CABY. — Les plis transversaux dans les Alpes occidentales : implications pour la genèse de la chaîne alpine, *Bull. Soc. Géol. Fr.* (7) p. 624-634.

F. ARTHAUD, P. MATTE. — Les décrochements tardi-hercyniens du Sud Ouest de l'Europe. Géométrie et essai de reconstitution des conditions de la déformation, *Tectonophysics*, 25, 139, 1975.

P. MATTE, R. CAPDEVILA. — La structure de la chaîne hercynienne dans l'Est de la péninsule ibérique, *C.R.A.S.*, 276 D, 2867, 1973.

J.P. BARD et al. — Geotectonic model for the Iberian variscan orogen, *Nature Phys. Sc.* 241, 50, 1973.

H. MALUSKI, M. MATTAUER, P. MATTE. — Sur la présence de décrochements alpins en Corse, *C.R.A.S.*, 276 D, 709, 1973.

M. MATTAUER. — Une nouvelle hypothèse sur la position de la plaque Corso-Sarde avant rotation, in "Palogeografia del Terzanio sardo nell'ambito méditeraneo occidentale" Caglirati (sous presse)

J.L. MERCIER, B. BOUSQUET, N. DELIBASSIS, I. DRAKOPOULOS, B. KERAUDREN, F. LEMEILLE, D. SOREL. — Déformations en compression dans le Quaternaire des rivages ioniens (Céphalonie ; Grèce). Données néotectoniques et séismiques, *C.R.A.S. Paris*, 275 D, 2307, 1972.

L. BLANC-VERNET, C. GUERNET, B. KERAUDREN et J. SAUVAGE. — Sur l'âge des formations levantines et des couches marines superposées dans l'île de Kos (Dodécanèse, Grèce), *C.R.A.S. Paris*, 825, 1972.

O. PEGORARO. — Application de la microtectonique à une étude de néotectonique le golfe Maliaque (Grèce centrale), Thèse U.S.T.L. Montpellier, 1972.

J.L. MERCIER et P. VERGELY. — Comparison between deformation deduced from the analysis of recent faults and from focal mechanisms of earthquakes (an example, the Paphos Region, Cyprus). *Tectonophysics* 19, 315, 1973.

J.L. MERCIER, P.Y. PECHOUX, O. PEGORARO, H. PHILIP. — Déformations mio-pliocènes et quaternaires en extension et en compression sur les rivages du Golfe Maliaque et du Canal d'Atalanti (Égée Grèce). *C.R.A.S. Paris*, 276 D, 1813, 1973.
Ph. MASSON, J.L. MERCIER, J.H. BRUNN. — Essai d'interprétation structurale de la courbure d'Isparta (Turquie) d'après l'examen des images MSS prises par le satellite ERST-1., *B.S.G.F.* sous presse, 1975.

H. PHILIP. — Etude néotectonique des rivages égéens en Locride et Eubée nord — occidentale (Grèce), U.S.T.L. Montpellier, 1974.

L. FAUGERES et P. VERGELY. — Existence de déformations en compression d'âge quaternaire ancien (Villafranchien supérieur) dans le massif du Vourinos (Macédoine occidentale, Grèce), *C.R.A.S. Paris*, 278 D, 1313, 1974.

E. CAREY et B. BRUNIER. — Analyse théorique et numérique d'un modèle mécanique élémentaire appliqué à l'étude d'une population de failles, *C.R.A.S. Paris*, 279 D, 891, 1974.

LE BLANC-VERNET, H. CHAMLEY, B. KERAUDREN, J. SAUVAGE. — A propos de la limite plio-pléistocène dans les séquences marines de l'île de Rhodes, *C.R.A.S. Paris*, 280 D, 541, 1975.

J.J. DUFAURE, M. H. KADJAR, B. KERAUDREN, J.L. MERCIER, J. SAUVAGE, M. SEBRIER. — Le néotectonique ; ses méthodes, ses buts ; Un exemple l'Arc égéen (Méditerranée orientale), *Bulletin du B.R.G.M.*, sous presse, 1975.

M. SEBRIER, J.J. DUFAURE, M.H. KADJAR, B. KERAUDAN, J.L. MERCIER, J. SAUVAGE. — Néotectonique polyphasée dans la région du golfe de Corinthe et du Nord Péloponnèse, *C.R.S. Soc. Géol. Fr.*, sous presse, 1975.

## D — GEOCHIMIE, PETROLOGIE, VOLCANOLOGIE

Des études sur les ophiolites, les ultrabasites alpines et le volcanisme post-orogénique du Massif Central ont été engagées depuis plusieurs années. Dans le domaine, les efforts soutenus par l'INAG ont eu d'une manière générale pour but d'élucider les rapports entre pétrologie-géochimie et géodynamique. Deux thèmes principaux ont été abordés : les associations ultrabasiques et basiques (ophiolites), ces dernières considérées dans leurs rapports avec la croûte océanique, la répartition et l'évolution du volcanisme de la ligne Açores-Gibraltar et du volcanisme périméditerranéen. Les travaux relatifs à la ligne Açores-Gibraltar — Alboran ont été décrits plus haut.

La découverte de complexes de type ophiolitique en Méditerranée occidentale (Afrique du Nord) conduit à abandonner l'idée de deux domaines juxtaposés, mais différents ; l'un à l'Est, la province ophiolitique ; l'autre à l'Ouest, où n'apparaîtraient que des complexes ultramafiques de haute température. L'apparentement supposé entre complexe ophiolitiques et croûte océanique a été fortement confirmé grâce à l'étude pétrologique et structurale des séries ophiolitiques de Turquie et de Corse. Par ailleurs, un modèle de formation de la croûte-lithosphère océanique, fondé sur la géochimie, montre que l'on peut obtenir des complexes ophiolitiques par des processus mis en jeu sur les rides médio-océaniques. Les différents massifs ultrabasiques étudiés montrent une diversité dans la mise en place ; les uns ont une origine assez peu profonde (en particulier quand ils contiennent des gabbros), les autres ont au contraire une origine profonde (péridotites à grenats). La présence éventuelle d'une rétromorphose en spinelles indique une mise en place particulièrement lente. L'aspect mécanique de la montée des péridotites haute température a conduit à la mise en évidence des mécanismes de déformation du manteau. Enfin, un modèle de manteau est en cours d'élaboration à partir des données géochimiques recueillies sur les complexes de haute température ; ces mêmes données conduisent par ailleurs à une comparaison entre ces complexes et les séries ophiolitiques et permettent de proposer un mode de mise en place pour les complexes ultrabasiques, avec une certaine fusion partielle.

Dans le domaine de la volcanologie, une synthèse chronomagmatologique du volcanisme autour du bassin occidental de la Méditerranée est en préparation ; elle nécessite la collecte d'un grand nombre de données et quelques études ponctuelles ont été entreprises pour compléter le tableau, en particulier pour les datations. Une étude intensive en pétrologie et géochimie a montré que la relation habituellement admise entre nature du volcanisme et zone de subduction, était fortement perturbée dans l'arc italien ; il apparaît nécessaire de faire appel à une très forte contamination par des fluides d'origine crustale pour expliquer cette anomalie.
Il apparaît clairement maintenant que les volcanismes tholéiitique et calco-alcalin dérivent d'un même magma parental : ils diffèrent par le degré de fusion partielle du magma originel. Deux hypothèses peuvent être avancées pour expliquer cette différence de comportement, sans qu'il soit possible actuellement de choisir l'une ou l'autre : la fusion partielle a pu intervenir à des profondeurs différentes (grande pour les séries calco-alcalines très faible pour les tholéiites (rides médio-océaniques), ou alors le degré de fusion partielle dépend de la vitesse ascensionnelle du magma parental (rapide pour les séries tholéiitiques ; lente pour le volcanisme calco-alcalin).

Les équipes de C.J. ALLEGRE (Paris VII) et G. ROCCI (Nancy I) ont fait porter leurs efforts sur la Corse, les Alpes occidentales et les chaînes périméditerranéennes.

*Constitution et origine*

ALLEGRE C.J., MONTIGNY R., BOTTINGA Y. — Cortège ophiolitique et cortège océanique, Géochimie comparée et mode de génèse. *Bull. Soc. Géol. Fr.* 15, 461, 1973.

ANTOINE P., LOUBET M., VATIN-PERIGNON. — Hypothèses nouvelles sur l'origine et la signification des "ophiolites" en domaine permique externe Savoie, Valais. *Géol. Alpine* 49, 21, 1973.

BEBIEN J. — Géochimie des roches volcaniques océaniques : comparaison des volcanismes actuel et ophiolitiques. *C.R.A.S. Paris*, 3111, 1973.

BEBIEN J., OHNENSTETTER D., OHNENSTETTER M., PAUPY A., ROCCI C. — The role of hypabyssal magmatic rocks in our understanding of ophiolite models, *Pétrologie* n° 1 (sous presse), 1975.

JUTEAU T. — Les ophiolites des Nappes d'Antalya (Taurides occidentales, Turquie). Petrologie d'un fragment de l'ancienne croûte océanique téthysienne, Thèse Sciences de la Terre, mémoire n° 32, 1974.

LA PIERRE H. — Les formations sédimentaires et éruptives des nappes de Mamonia et leurs relations avec le massif de Troodos (Chypre), Thèse Université de Nancy I, 1972.

MESORIAN H., JUTEAU T., LAPIERRE H., NICOLAS A., PARROT J.-F., RICOU L.-E., ROCCI G., et ROLLET M. — Idées actuelles sur la constitution, l'origine et l'évolution des assemblages ophiolitiques mésogéens, *Bull. Soc. Géol. France* XV, 478, 1973.

MONTIGNY R., BOUGAULT H., BOTTINCA Y. and ALLEGRE C.J. — Trace element geochemistry and genesis of the Pindos ophiolite, *Geochim. et Cosmochim. Acta*, 37, 2135, 1973.

NICOLAS A., JACKSON E.D. — Répartition en deux provinces des péridotites des chaînes alpines longeant la Méditerranée. Implications géotectoniques. *Schweiz-Mineral Petroir*, 52, 479, 1972.

OHNENSTETTER M., OHNENSTETTER D., ROCCI G. — Essai de reconstitution du puzzle ophiolitique corse. *C.R.A.S. Paris*, 280, 395, 1975.

ROCCI G., OHNENSTETTER D., OHNENSTETTER M. — Dualité des ophiolites téthysiennes. *Pétrologie*, (sous presse), 1975.

*Métamorphisme des séries ophiolitiques ; relation avec la géodynamique alpine*

BOCUET J. — Etudes minéralogiques et pétrologiques sur les métamorphismes d'âge alpin dans les Alpes Françaises, Thèse Grenoble, 1974.

BOCUET J. — Blue amphibole of Western Alpes ; chemistry and physical characters, *Schweiz. Mineral. Petrog. Mitt.*, 54, 425, 1974.

BOCUET J., DELALOYE M., HUNZIKERC J., KRUMMENNACHER D. — K-Ar and Rb Sr dating of blue amphiboles ; micas associated minerals from the Western Alps, *Contr. Mineral. Petrol.* 47, 7, 1974.

CARON J.M., Rapport entre diverses "générations" de lawsonite et les déformations dans les schistes lustrés dans les Alpes cottiennes septentrionales (France et Italie), *Bull. Soc. Géol. Fr.* 16, 255, 1974.

SALLOT P. — Les principales zones de métamorphismes dans les Alpes françaises. Répartition et signification, *C.R.A.S. Paris* 276, 3081, 1973.

VELDE B., KIENAST J.R. — Zonéographie du métamorphisme de la zone de Sésia Lanzo (Alpes piémontaises). Etude des omphacites et grenats de micaschistes éclogitiques à la microsonde électronique, *C.R.A.S. Paris*, 276, 1801, 1973.

Les équipes A. NICOLAS (Nantes), KORNPROBST (Clermont-Ferrand), CONQUERE (Muséum d'histoire naturelle) ont fait avancer le problème de l'origine des ultrabasiques et de leur déformation plastique au cours de leur remontée depuis le manteau supérieur.

*Pétrologie des associations ultrabasiques*

ANTHINIOZ P.M., VIANA CORREA A. — Inclusions fluides dans la chromite. Cas des chromites podiformes d'âge précambrien en Portugal du Nord-Est. *C.R.A.S. Paris* 278, 399, 1974.

BOUDIER A. — Minéraux serpentineux extraits de péridotites spérentinisées des Alpes Occidentales, *Contr. Mineral. Petrol.* 33, 331, 1971.

BOUDIER F., NICOLAS A. — Fusion partielle gabbroïque dans la lherzolite de Lanzo (Alpes piémontaises), *Schweiz Mineral. Petrol. Mitt.* 52, 39, 1972.

CONQUERE F. — L'origine des lehrzolites et roches associées de l'Etang de Lherz (Ariège, France), *C.R.A.S. Paris*, 277, 1589, 1973.
DAROT M. — Méthodes d'analyse structurale et cinématique. Application à l'étude du massif ultrabasique de la Sierra Bermeja. Thèse, Nantes, 1973.

KORNPROBST J. — Contribution à l'étude pétrographique de la zone interne du Rif, Thèse, Paris, 1973.

NICOLAS A., BOUCHEZ J.L., BOUDIER F. — Interprétations cinématiques des déformations plastiques dans le massif d'Iherzolites de Lanzo (Alpes piémontaises). Comparaison avec d'autres massifs, *Tectonophysics* 14, 143, 1972.

NICOLAS A., BOUCHEZ J.L., BOUDIER F., MERCIER J.C. — Textures, structures and fabrics due to solid flow in some European lherzolites. *Tectonophysics* 12, 55, 1971.

NICOLAS A., BOUDIER F., BOULLIER A.M. — Mechanisms of flow in naturally and experimentally deformed peridotites. *Amer. Journ. Sc. T.* 273, 853, 1973.

NICOLAS A. — Mise en place des péridotites de Lanzo (Alpes piémontaises). Relation avec tectonique et métamorphise alpins. Conséquences géodynamiques. *Schwei Mineral. Petrogr. Mitt.* 54, 449, 1974.

NICOLAS A., BOUDIER F. — Kinematic interpretation of folds in alpine type peridotites. *Tectonophysics*, 25, 233, 1974.

Les études sur le volcanisme en relation avec la géodynamique ont porté sur deux thèmes principaux. L'un concerne essentiellement les spilites triasiques alpines : équipe de N. VATIN-PERIGNON (Grenoble), l'autre les laves récentes de l'arc éolien et les régions voisines, ainsi que l'arc de Gibraltar au sens large : équipes de R. BROUSSE (Orsay), de M. GIROD (Lyon), S. GUEIRARD (Marseille), de C. DUPUY (Montpellier)

## Spilites

AUMAITRE R., BUFFET G. — Minéralogie, pétrographie et géochimie des laves spilitiques et des filons basiques associés au massif des Ecrins-Pelvoux (alpes françaises occidentales), Thèse, Grenoble, 1974.

VATIN-PERIGNON N., JUTEAU T., LEFORT P. — Les filons du Massif du Pelvoux (Alpes Occidentales). *Géol. Alpine* 48, 207, 1972.

VATIN-PERIGNON N., SHAW D.M. — Comportement du Li et d'autres éléments en traces dans quelques coulées triasiques de l'Aiguille de Morges (Alpes françaises méridionales). Une contribution au problème de l'origine des roches spilitiques, *Géol. Alpine* 50, 153, 1972.

## Volcanisme périméditerranéen

ALBAREDE F., BOTTINGA Y. — Kinetic disequilibrium in trace element partitioning between phenocryst and host lava, *Geoch. Cosmoch. Acta* 36, 141, 1972.

BRISSET F., CHEME J.J., VELLUTINI P., VINCENT P.M. — Le "cauldron" de Scandola, nouvelle structure volcanique de Corse, C.R.A.S. 279, 1067, 1974.

DELARUE C., BROUSSE R. — Volcanisme miocène en subduction au Maroc à l'extrémité orientale de l'arc de Gilbratar, C.R.A.S., 279, 971, 1974.

DEMANT A., COULON C. — Sur les laves à affinités calco-alcalines au sein d'un volcanisme alcalin plio-quaternaire de la Sardaigne nord occidentale, C.R.A.S. 276, 3073, 1973.

DUPUY C., COULON C. — Li, Rb, Ba dans les plagioclases de la suite andésique du Logudoro et Bosano (Sardaigne Nord occidentale), C.R.A.S. 277, 1593, 1973.

DUPUY C., SHAW D., FRATTA M. — Le thallium dans les roches calco-alcalines de Toscane (Italie), C.R.A.S. Paris, 276, 1941, 1973.

GIORD M., LEFEVRE C. — A propos des andésites des Açores, *Contr. Mineral. Petrog.* 35, 159, 1972.

KIEFFER G. — Un type important d'éruptions de l'Etna (Sicile) : les effusions latérales lentes, C.R.A.S. Paris 277, 1849, 1973.

LEBLANC M. — Le grand dyke de dolérite de l'Anti-Atlas et le magmatisme jurassique du Sud Marocain, C.R.A.S. Paris, 276, 2943, 1973.

TANGUY J.C. — Une coulée de trachyte dans l'Etna récent, C.R.A.S. 277, 2605, 1973.

TANGUY J.C. — Sur la lave de la récente éruption de l'Etna (30-1 au 29-3 1974), C.R.A.S. Paris, 279, 1697, 1974.

VELLUTINI P. — Mise en évidence de deux cycles magmatiques dans le complexe volcanique du Cinto (Corse du Nord-Ouest), C.R.A.S., 276, 913, 1973.

# E - OUVERTURE DE L'OCEAN ATLANTIQUE ET DU GOLFE DE GASCOGNE

Les recherches entreprises par le Laboratoire de Paléomagnétisme (IPGS) et le Laboratoire de Géomagnétisme (UPMC) avaient pour but :

1) de préciser les positions occupées au Permien et au Trias par le continent africain "stable" (craton au sud de la faille sud-atlasique).
2) d'étudier la possibilité de mouvements relatifs de la zone du Maroc au nord de la faille sud-atlasique : au Permien et au Trias d'une part, au Jurassique et au Crétacé d'autre part.

Pour le Permien on obtient des inclinaisons très faibles montrant que le Maroc devait alors être dans la zone équatoriale. Pour le Trias et le Crétacé on a obtenu une série de résultats qui conduisent à une série de problèmes nouveaux.

On peut admettre que le pôle virtuel géomagnétique (PVG) moyen correspondant à l'Amérique du Nord au Trias est bien déterminé (65° N, 97° E). Dans la reconstruction de Bullard on obtiendrait pour le Maroc des latitudes de l'ordre de 18 à 23° N compatibles avec les résultats obtenus : 17° N pour l'Atlas Central et la Meseta (IPGS) et 20-23° par d'autres équipes. Mais on sait que l'on obtient à cette époque des valeurs beaucoup plus faibles pour la péninsule ibérique (10° N pour Madrid), et l'Europe de l'Ouest. Ces divergences impliquent une série de mesures complémentaires en cours actuellement. Des divergences comparables sont constatées avec les résultats d'Afrique Australe au Trias et au Crétacé inférieur. Leur confirmation entraînerait des conséquences importantes soit sur les déplacements du Maroc par rapport au craton africain, soit sur la prédominance de la composante dipolaire du champ.

L'importance de la faille sud-atlasique a été soulignée par MATTAUER (LGSM).

HAMZEH R., WESTPHAL M. – Etudes paléomagnétiques de formations volcaniques tertiaires et quaternaires du Maroc Oriental, *Earth and Planetary Sc. Lett.*, 20, 28, 1973.

BARDON C., BOSSERT A., HAMZEH R., et WESTPHAL M. – Etude paléomagnétique de formations du Trias et du Jurassique du Maroc et du Sahara, *C.R. Acad. Sc.* 276 E, 1973.

BARDON C., BOSSERT A., HAMZEH R., ROLLEY J.P. et WESTPHAL M. – Etude paléomagnétique de formations volcaniques du crétacé inférieur dans l'Atlas et du Benni Mellal (Maroc). *C.R. Acad. Sc.*, 277 D, 1973.

MICHARD A., WESTPHAL M., BOSSERT A. et HAMSEH R. – Tectonique de blocs dans le socle atlaso-mésétien du Maroc ; une nouvelle interprétation des données géologiques et paléomagnétiques. *Earth and Planet. Sc. Lett.*, 1974.

HAMZEH R. – Sur l'étude paléomagnétique de formations triasiques et liasiques du Maroc et ses implications pour l'ouverture de l'Atlantique, Thèse 3<sup>e</sup> cycle, Strasbourg, 1973.

MATTAUER M, PROUST F., TAPPONIER P. – Major strike-slip fault of late Hercynian age in Morocco. *Nature*, 237, 160, 1972.

L'orientation de la péninsule ibérique au Permien et au Trias relativement à l'Europe stable différait de 35° environ de l'orientation actuelle ; mais la concordance était rétablie il y a 80 Ma. L'étude des anomalies magnétiques du Golfe permet de fixer entre 110 et 150 Ma la période où est intervenue cette rotation. Rappelons qu'une série d'études concernant l'ouverture du Golfe a fait l'objet d'une importante publication : "Histoire structurale du Golfe de Gascogne", Technip., Paris, 1971, 2 vol.

CHOUKROUNE P., SEGURET M et GALDEANO A. – Caractéristiques et évolution structurale des Pyrénées : un modèle de relations entre zone orogénique et mouvement des plaques. *Bull. Soc. Géolog. XV*, 600, 1973.

## F – CHAINE ASIATIQUE (ALPES – HIMALAYA)

### 1 – Iran

Les travaux effectués en Iran par des chercheurs français (USMG, IGAL) en liaison avec le Geological Survey et l'Université de Téhéran portent principalement sur le volcanisme tertiaire et quaternaire et le métamorphisme en rapport avec l'accident du Zaggros (massifs du Sahand, Myanch, Sabalan, désert du Lout).

### 2 – Afghanistan

Le CNRS a établi une mission permanente dans ce pays. En accord avec le gouvernement afghan les recherches sont centrées sur le méridien de Kaboul du Nord de l'Hindou Koush au désert du Radjastan, et portent principalement sur :
a) l'étude stratigraphique des formations carbonifères, permiennes et triasiques en
laison avec l'ouverture de la Tethys,

b) la haute chaîne de l'Hindou Koush et ses rapports avec le Koh-e-Baba,

c) Les bassins cénozoïques du nord : Bamyan, Yakoalang,

d) le volcanisme récent associé à des déformations miocènes (Yakaolang) ou plioquaternaire (Dacht-e-Nawar),

e) les failles récentes actives ; principalement la faille d'Arghandeh et ses annexes.

Une mise au point bibliographique se trouve dans le fascicule 4 vol. 14. (1972) de la Revue de Géographie physique et de Géologie dynamique. Les principales publications ultérieures sont les suivantes :

BORDET P., LANG J. — Sur le volcanisme du bassin cénozoïque de Yakaolano (Afghanistan central),
*Rev. Géogr. phys. Géol. Dyn.*, 16, 351, 1974.

BORDET P., BOUYX E., (1975). — Données nouvelles sur le volcanoplutonisme tertiaire d'Afghanistan central : le massif du Gulestan (Hindou Koush) C.R. Somm S.G.F., sous presse.

LANG J. - Un modèle de sédimentation molassique continentale en climat semi-aride : bassin intramontagneux cénozoïque de l'Afghanistan central. Thèse UPMC, 1975.

de LAPPARENT A.F. - Relations paléogéographiques de quelques microfaunes crétacées et paléocènes d'Afghanistan. Livre jubilaire A. Desio - Milan, 1972.

de LAPPARENT A.F., PHILIP J., MARIE P., DUFAURE Ph. - La montagne de Parandaz et les transgressions crétacées en Afghanistan central. B.S.G.F., (7), 16, 311, 1974.

LYS M., MARIN Ph. - Sur la présence de foraminifères du Trias supérieur (Norien) dans la série dolomitique d'Afghanistan Central. C.R.A.S. Paris, 277, 873, 1973.

LYS M., BOUYX E., de LAPPARENT A.F. - Une coupe du Permien supérieur dans les hauts de Bulola (Hindou Kouch occidental Afghanistan), *Ann. Soc. Géol. Nord.*, 93, 219.

MERIAUX E. - Note pétrographique sur un charbon gondwanien d'Afghanistan Central. *Ann. Soc. Geol. Nord.*, sous presse, 1973.

NGYEN HUU VAN, LANG J., ELBEZ G., LALOU CI., LUCAS G. - Existence d'un déséquilibre élevé entre les isotopes de l'uranium. Influence sur la datation des travertins de Bamian (Afghanistan Central) par la méthode $^{230}$Th/$^{234}$U C.R.A.S. Paris, 276, 2233, 1973.

PIAS J. - Signification de la présence de pollens de chénospodiacés dans les croûtes et encroûtements calcaires du Quaternaire récent d'Afghanistan. C.R.A.S. Paris, 276, 2509, 1973.

PIAS J. - Pédogènèses et accumulations calcaires successives en Afghanistan au cours des quarante derniers millénaires. C.R.A.S. Paris, 278, 2625, 1974.

TERMIER G., TERMIER H., MARIN Ph., DESMARET R., de LAPPARENT A.F. — Données nouvelles sur la transgression glacio-eustatique permocarbonifère (Gzhelien-Sakmarien) en Afghanistan central. C.R.A.S. Paris, 276, 943, 1973.

TERMIER H., TERMIER G., DESPARMET R., MONTENAT Ch. - Les ammonoïdes du Permien (Kubergandien) de Tezak (Afghanistan Central). C.R.A.S., Paris, 92, 105, 1972.

TERMIER G., TERMIER H., de LAPPARENT A.F., MARIN Ph. - Monographie du Permo-carbonifère du Wardak (Afghanistan Central), Doc. Lab. Geol. Fac. Sc. Lyon, H.S. 2, 149 p., 38 Pl., 1974.

### 3 – Népal

Les travaux poursuivis au Népal par l'équipe française (RCP 253) ont surtout pour but un essai d'interprétation structurale de la chaîne himalayenne. Ces travaux ont porté principalement sur la transversale de Kali Gandaki :

1) Etude de la série stratigraphique de la zone tibétaine et de sa semelle de terrains cristallophyliens. Cette série n'affleure que dans le Népal central et est généralement peu accessible. Les recherches ont été poursuivies à la fois sur le plan de la paléontologie et de la microstructure. (J.P. BASSOULET, M. COLCHEN).

2) Zone de la grande faille centrale (M.C.T.) : recherches pétrographiques et structurales. Celles-ci ont conduit à l'élaboration d'un modèle structural applicable à l'Himalaya en général (P. LE FORT, A. PECHER).

Par ailleurs, M. BRUNEL reprend pour la région située à l'Est de Katmandou l'interprétation en grandes nappes de charriage.

3) Dans le moyen pays népalais, on a découvert des plantes fossiles dans une série attribuable à la couverture stratigraphique de la série de Kunsha. Cette découverte est susceptible de fournir une base nouvelle à l'interprétation géologique de cette partie de la chaîne (M. MASCLE, A. PECHER). Les "gneiss" du moyen pays ont été interprétés comme une série volcano-sédimentaire (A. PECHER).
4) Népal occidental. Une carte géologique au 1/500 000 du Népal occidental, établie par J.M. REMY et synthétisant ses observations, sera prochainement éditée par le C.N.R.S.

BORDET P., COLCHEN M., LE FORT P. — Some features of the Annapurna Range, Nepal, Himalaya. *Himalaya Geology*, 2, 537, 1972.

BORDET P. — On the position of the Himalayan main central thrust within Nepal Himalaya, N.G.R.I. Sem. Geodyn. Himal. Reg., p. 148-55 (Hyderabad), 1973.

BORDET P., COLCHEN M., LE FORT P. — Recherches géologiques dans l'Himalaya du Népal, région de Nyi-Shang. Ed. CNRS Paris, sous presse, 1975.

BRUNEL M. — La nappe du Mahabarat — Himalaya du Népal Central, C.R.A.S., Paris, 280, 551, 1975.

COLCHEN M. — On paleogeographic and structural evolution of the tibetan area of the nepalese Himalaya. *Himalayan Geology* 6, sous presse, 1974.

LE FORT P. — La chaine himalayenne et la dérive des continents, *Rev. Geogr. Phys. Géol. Dyn.*, 13, 5, 1972.

LE FORT P. — The anatectic himalayan leucogranite with emphases on the Manasen tourmaline granite, *Recent Research in Geol*, 11, sous presse (Delhi), 1974.

LE FORT P. — Les leucrogranites à tourmaline de l'Himalaya sur l'exemple du granite du Manaslu (Nepal Central). *Bull. Soc. Geol. France*, 15, 555, 1974.

LE FORT P. — Himalayan. The collided Range. *Journ. Geol.*, sous-presse, 1975.

LE FORT P., PECHER A. — Les gneiss oeillés du moyen pays nepal : un ensemble volcano-sédimentaire acide d'âge paléozoïque ou plus ancien en Himalaya. *C.R.A.S. Paris*, 278, 3283, 1974.

REMY J.M. — Résultats de l'étude géologique de l'Ouest du Népal (Himalaya). Analyse structurale et présentation d'une carte géologique. *C.R.A.S. Paris*, 275, 2595, 1972.

REMY J.M. — La formation de Salvane dans l'Ouest du Népal, *C.R.A.S. Paris*, 276, 1653, 1973.

REMY J.M. — Etude géologique et pétrographique de la nappe de Népal dans la région de Dailek Jumla Ouest du Népal. *C.R.A.S. Paris*, 277, 821, 1974.

REMY J.M. — Geology of West Nepal, *Geol. Surv. India*, Calcutta, p. 99-100, 1974.

REMY J.M. — Le métamorphisme et ses divers types dans l'Ouest du Népal (Himalaya), *C.R.A.S. Paris*, 279, 461, 1974.
# IV - GEODYNAMIQUE DES RIFTS CONTINENTAUX ET OCEANIQUES

## A - RIFTS CONTINENTAUX EN FRANCE

### a) Structures

Depuis 1970 plusieurs profils de sismique réflexion et réfraction, formant un réseau, ont été levés pour l'acquisition de données nouvelles sur la structure de la croûte sous le système de dépressions tertiaires de l'Est et du Centre de la France. (LEGSP, IPGP; IPGS : opération Grands profils sismiques INAG).

La caractéristique essentielle de la Limagne, du Sud du Fossé Rhénan et du Sud de la vallée du Rhône à l'Ouest d'Arles, est la faible profondeur de 24 km trouvée pour le Moho.

La couverture sédimentaire étant importante, ceci correspond à un amincissement de 25 à 45 % de la croûte non sédimentaire sous ces graben par rapport à l'épaisseur de 30 à 32 km caractérisant les massifs hercyniens voisins.

L'existence d'au moins un réflecteur intracrystal est bien établie. Une différence notable de sa profondeur sous le graben et sous les flancs peut exister.

Les arguments en faveur de l'existence d'une ou plusieurs couches à faible vitesse dans la croûte, reposant sur l'interprétation de données trop peu nombreuses dans le Fossé Rhénan ou la région entre le Rhône et les Alpes, sont maintenant très affaiblis.

En dehors de ces caractères communs des différences existent cependant. Ainsi les réflecteurs intracrustaux, qui sont assimilables à des discontinuités de vitesses dans la Vallée du Rhône, peuvent être interprétés comme des zones de transition à fort gradient de vitesse dans le Fossé Rhénan.

Le Moho lui-même, limitant vers le bas les roches où la vitesse des ondes P est inférieure à 7 km/s, est considéré comme une zone de transition de quelque 5 km d'épaisseur sous le Fossé Rhénan : la vitesse de 8,0 km/s caractérisant un manteau supérieur normal est atteinte à la base de cette zone. Par contre sous la Limagne et la Chaîne des Puys, des roches de vitesse 7,4 à 7,8 km/s semblent occuper une épaisseur de plusieurs dizaines de kilomètres sous la croûte.

S'il est général que la croûte sous les graben soit plus mince que celle qui a été conservée dans les autres parties de la chaîne hercynienne, les différences dans la structure fine de la croûte et du manteau supérieur peuvent avoir une relation avec des différences d'âge ou d'importance des phénomènes d'extension ou de position géographique par rapport à d'autres phénomènes tectoniques majeurs.

L'étude de la croûte dans ces régions est une étape indispensable mais qui apparaît insuffisante pour la compréhension complète des phénomènes. Dans aucun cas l'épaisseur de la croûte, les vitesses dans la croûte et la vitesse immédiatement sous Moho ne permettent d'expliquer d'une façon suffisante les anomalies du champ de pesanteur dont une partie doit donc être attribuée à des différences de masses dans le manteau. Dans le cas du Massif Central et de la Limagne un essai d'explication de ces anomalies a été tenté en faisant appel à la variation de profondeur d'interfaces dans la lithosphère inférieure et même de l'interface lithosphère-asthénosphère.
Rhinegraben Research Group for Explosion Seismology: "The 1972 Seismic Refraction Experiment in the Rhinegraben - First Results" in "Approaches to taphrogenesis" ed. Illies and Fuchs; I.U.G.G. Scientific Report n° 8, p. 122-137, 1974.

EDEL J.B., FUCHS K., GELBKE C. and PRODEHL C. - "Deep Structure of the Southern Rhinegraben area from Seismic Refraction Investigations". Zeitsch. f. Geoph. 41, (sous presse), 1975.

HIRN A. and PERRIER G. - "Deep Seismic Sounding in the Limagne Graben" in "Approaches to Taphrogenesis", ed. Illies and Fuchs. I.U.G.G. Scientific Report n° 8, p. 330-340, 1974.

PERRIER G. et RUEGG J.C. - "Structure profonde du massif Central français". Ann. Géophys., 29, 435, 1973.

SAPIN M. and HIRN A. - "Results of Explosion Seismology in the Southern Rhône Valley". Ann. Géophys. 30, 181, 1974.

EDEL J.B. - 1975. Structure de la croûte terrestre sous le fossé rhénan et ses bordures. Thèse U.L.P. Strasbourg.

## b) Nivellement

- En 1971, en liaison avec l'Institut de Physique du Globe de Clermont-Ferrand, le service de Nivellement de l'Institut Géographique National a réalisé 4 profils de nivellement de précision dans la Limagne.

Cette même année un autre profil de très haute précision a été exécuté dans la plaine d'Alsace sur une longueur de 64 km ; en 1972, un deuxième profil d'une longueur de 50 km partant de Münster aboutit au pont de Neufbrisach.

Tous les profils ont été exécutés avec de grandes précautions opératoires, au moyen de niveau Ni004, la précision obtenue correspond à une erreur probable kilométrique de 0,4 mm.

# B - RIFTS OCEANIQUES

L'effort a porté d'une part sur les dorsales de l'Océan Indien Austral et la zone de l'Afar, d'autre part sur la dorsale médioatlantique.

## 1 - Océan Indien

### a) Synthèse de travaux effectués dans l'Océan Indien entre 1967 et 1974

Une synthèse générale pour l'Océan Indien Occidental a été préparée à partir de l'ensemble des données géophysiques et géologiques recueillies par le laboratoire de géophysique marine de l'IPGP (R. SCHLICH, 1974). Ce travail présente une analyse critique des données recueillies depuis 1960 sur les plateaux et rides aséismiques, les dorsales actives et les bassins océaniques associés et la structure des bassins de Crozet, de Madagascar et des Mascareignes. Il retrace les principaux évènements qui ont marqué l'histoire géologique de ces bassins depuis le Crétacé supérieur en utilisant les forages profonds du Glomar Challenger dans l'Océan Indien Occidental. La confrontation des résultats géophysiques et géologiques conduit à définir pour le Crétacé supérieur et le Paléogène, une nouvelle échelle chronologique des inversions du champ magnétique terrestre.

### b) Forages profonds du Glomar Challenger dans l'Océan Indien Occidental (R. SCHLICH, J. WOLEJSZO et J. SEGOUFIN, IPGP)

Les données géophysiques et géologiques recueillies au cours de la 25ᵉ campagne ont été entièrement exploitées et interprétées et ont été publiées dans le Vol. 25 des "Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project" (mai 1974). La contribution française repère au moins 50% de ce volume.

SCHLICH R. - Structure et âge de l'Océan Indien Occidental (Thèse UPMC), 1974.

SCHLICH R., FONDEUR C. - Anomalies magnétiques crétacées dans le bassin des Mascareignes, C.R.A.S., 278, 541, 1974.

SCHLICH R. et PATRIAT Ph. - Anomalies magnétiques de la branche Est de la dorsale médioindienne entre les iles Amsterdam et Kerguelen. C.R.A.S. 272, 773, 1971.
Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project, vol. 25, 1974 – (SCHLICH, SIMPSON et VALLIER :
Introduction – SCHLICH et al., : Sites 239, 240, etc. 249 ; – WOLEJSZO, SCHLICH et SEGOUFIN, ;
Paleomagnetic studies of basalt from D.S.D.P. Leg 25 ; SCHLICH, Sea floor spreading history and deep sea
drilling results in the Madagascar and Mascarene Basins, Western Indian Ocean ; SCHLICH, SIMPSON et
VALLIER ; Regional aspect of Deep Sea Drilling in the western Indian Ocean, Leg 25, D.S.D.P. ;
SCHLICH ; Bathymetric, magnetic and seismic reflection data, D.S.D.P., Leg 25 ; Appendix I).

## 2 – Afar

La dépression Afar, au carrefour de trois systèmes de cassures crustales (Golfe d'Aden, Mer Rouge et Fossés Africains) est une des régions les plus favorables à l'étude des différents stades de l'évolution d'un rift et des mécanismes qui accompagnent sa formation.

Depuis 1967, différentes études géologiques, tectoniques et pétrologiques, menées notamment dans le cadre de la RCP 180 du C.N.R.S., ont permis l'élaboration d'un schéma explicatif cohérent de la structure superficielle de l'Afar et de ses relations avec les systèmes tectoniques voisins.

Après la phase initiale d'exploration géologique de l'Afar, terminée en 1972 et qui s'est concrétisée par la publication de deux cartes géologiques : celle du nord (1971) et celle du Centre-Sud (1975), les études ont permis de préciser les phases successives de l'évolution géodynamique de cette région au moyen de datations radiométriques. Il apparaît qu'à la suite de son ouverture au Miocène, l'Afar est caractérisé au cours des trois derniers millions d'années par une intense activité basaltique et tectonique.

Les magmas émis au cours de cette période, et en particulier les plus récents, ont été étudiés tant au point de vue minéralogique et pétrologique que du point de vue géochimique et isotopique, en relation avec leur position tectonique. Des structures analogues aux vallées axiales océaniques et aux zones de fracture ont ainsi pu être identifiées.

Une attention particulière a été portée aux problèmes de genèse des magmas basaltiques et de leur fractionnement vers les produits pantelléritiques. En tectonique, le problème de l'expression de surface des vallées axiales et des zones transformantes a été étudié. Les déformations les plus récentes ont pu être mesurées par l'étude des dépôts lacustres et marins.

Depuis 1971, diverses études géophysiques ont été entreprises par l'Institut de Physique du Globe de Paris dans le Territoire Français des Afars et des Issas (TFAI) dans la partie SE de l'Afar :

### a) Grands Profils sismiques

Une campagne de sismologie expérimentale réalisée dans le cadre de l'opération Grands Profils Sismiques de l'Institut National d'Astronomie et de Géophysique, en 1971, a permis de montrer que la structure profonde du T.F.A.I. présentait une parenté très nette avec celle des dorsales médio-océaniques :

- la croûte d'épaisseur comprise entre 6 et 10 km, composée de trois couches $V_p = 3.9 \pm 0.1, 4.2 \pm 36.3 \pm 0.2$ km/s, est de type océanique.

- le manteau est anormal. La vitesse est comprise entre 6.8 et 7.0 km/s au sommet et augmente ensuite progressivement avec la profondeur jusqu'à 7.1 à 13 km et 7.4 km/s vers 25 km.

- la vitesse des ondes S est anormalement basse et le coefficient de Poisson élevé, notamment dans le manteau, indique la possibilité de fusion partielle à faible profondeur.

- l'interprétation d'ondes tardives de basse fréquence suggère la présence d'une zone d'inversion de vitesse entre 30 et 50 km de profondeur.

### b) Réseau de stations sismologiques

Un réseau de 6 stations reliées par voie hertzienne à la station centrale d'Arta a été mis
en place progressivement depuis 1972. Il permet la détermination précise des épicentres dans le Golfe de Tadjoura et son extension permettra une bonne détermination dans les zones environnantes.

### c) Etudes sismo-pectoniques complémentaires

- Bathymétrie du Golfe de Tadjoura et du Ghoubbet avec l'aide de la Marine Nationale (1973-1974).

- Etude de modèles mécaniques (COURTILLOT, TAPPONIER, VARET)

- Etude de microsismicité du Rift Asal-Ghoubbet. Installation d'un réseau de 4 stations temporaires (déc 74-janv. 75) pour l'étude de la microsismicité et la détermination des failles actives.

### d) Gravimétrie

Un programme de mesures de pesanteur autour du rift d'Asal a été entrepris en 1973 et 1974 pour une étude détaillée des anomalies de gravité près de la zone active d'expansion.

### e) Géodésie

A la demande de l'I.P.G.P., l'Institut Géographique National a implanté début 1973, un réseau de 22 repères géodésiques et effectué 110 km de nivellement de grande précision autour du rift d'Asal. La réitération des mesures à quelques années d'intervalle permettra d'étudier la déformation des différents blocs tectoniques au cours du temps, de préciser la grandeur et la direction des mouvements relatifs d'expansion et d'exhaussement et de les relier au schéma général de la dérive des blocs arabique et africain.

Un levé géologique au 1/100 000 de la moitié sud du T.F.A.I. a été réalisé parallèlement à l'étude hydrogéochimique des sources thermales, dans le cadre des recherches d'énergie géothermique menées depuis 1970 par le B.R.G.M.

Ces études ont notamment apporté un certain nombre d'éléments nouveaux concernant la tectonique et la géochimie des sources du rift Asal-Ghoubbet El Kharab.

### a) Tectonique

Le rift est encadré par des coulées basaltiques datant de 1 Ma ; à l'intérieur les marges du rift sont caractérisées par un volcanisme datant de 1 Ma à 30 000 ans. La vallée axiale est constituée par les laves à andésine et des ferro-basaltes (âge inférieur à 5 000 ans) dont l'émission est liée à la tectonique distensive.

Cette tectonique est encore active : la vitesse actuelle d'ouverture du rift serait de 1,5 à 2 cm par an.

Dans la partie axiale, l'étude des formations marines quaternaires a permis de montrer l'existence d'un bombardement local d'origine volcano-pectonique se superposant au soulèvement régional. Des considérations pétrologiques ont permis d'établir que ce bombardement — qui est à l'origine de la création du bassin endoréique d'Asal— est dû à la montée d'une intrusion magmatique directement liée au manteau supérieur anormal.

### b) Géochimie des sources thermales

Le fond du bassin d'Asal (— 154 m) est occupé par un lac de saumure chlorurée sodique (salinité moyenne 340 g/1), alimenté par deux groupes de sources :

1) La contribution la plus importante est formée par les sources de la rive sud-est constituées par de l'eau de mer s'infiltrant par le système de fractures ouvertes affectant la vallée axiale du rift.
2) Les sources thermales situées sur les autres rives sont constituées, en dépit de la salinité élevée, par de l'eau d'origine météorique, qui, au cours de son circuit souterrain, serait portée à des températures élevées (au minimum 150°), et s'enrichirait en sels par lessivage et altération des roches encaissantes.

BARBERI F., BIZOUARD H., and VARET J. - Nature of the clinopyroxenes and iron enrichment in alkalic and transitional basaltic magmas. *Contr. Mineral. Petrol.* 33, 93, 1971.

BARBERI F. et al. - Carte géologique de la dépression des Danakils (Afar septentrional, Ethiopie) C.N.R.S.-C.N.R., au 1/500.000º. Géotechnip, La Celle-Saint-Cloud, 1971.

TAZIEFF H. - Sur la tectonique de l'Afar central. *C.R. Ac. Sc. Paris*, 272, 1055, 1971.

TAZIEFF H., VARET J., BARBERI F., GIGLIA G. - Volcanism of the Afar triangle, and its tectonic and magmatic significance. *Nature*, 235, 144, 1971.

TREUIL M., BILLHOT N., VARET J., et BARBERI F. - Distribution of Nickel, Copper and Zinc in the volcanic series of Erta Ale, Ethiopia, *Contr. Mineral. Petrol.*, 30, 84, 1971.

BARBERI F. et al. - Evolution of the Danakil depression (Afar, Ethiopia) in light of Radiometric age determinations, *J. Geol.*, 80, 720, 1972.

BARBERI F., CHEMINEE J.L., VARET J. - Long-lived lava lakes of Erta Ale volcano (Danakil depression, Ethiopia). *Rev. Géogr. Phys. Géol. Dyn.*, 15, 347, 1972.

BARBERI F., VARET J. et al. - Carte géologique de la chaîne de l'Erta Ale (dépression des Danakils, Ethiopie). C.N.R.S. - C.N.R. au 1/100.000º. Geotechnip., La Celle-Saint-Cloud, 1972.

TAZIEFF H., BARBERI F., LEGUERN F., ZETTWOOG P. - Fluctuation des gaz éruptifs du volcan Erta Ale (Afar, Ethiopie), *C.R. Ac. Sc. Paris*, 274, 1003, 1972.

ZETTWOOG P., CARBONNEL J., LE GUERN F. and TAZIEFF H. - Mesures de transferts d'énergie et de transferts de masse au volcan Erta Ale (Afar, Ethiopie). *C.R. Ac. Sc. Paris*, 274, 1265, 1972.

BARBERI F. et al. - Geology of northern Afar (Ethiopia). *Rev. Géogr. Phys. et Géol. dyn.* 15, 443, 1973.

FAURE H. - Cadre morphotectonique mégamétrique de l'Afar. *Rev. Géogr. Phys. et Géol. Dyn.*, Paris, XV, 387, 1973.

FAURE H. HOANG T.C. et LALOU C. - Structure et Géochronologie (230/Th/234U) des récifs coralliens soulevés à l'Ouest du Golfe d'Aden (T.F.A.I.). *Rev. Géogr. Phys. Géol. Dyn. Paris*, XV, 393, 1973.

HOANG C.T., FAURE H. et LALOU C. - Les récifs soulevés à l'Ouest du Golf d'Aden (T.F.A.I.) et les hauts niveaux de coraux de la dépression de l'Afar (Ethiopie). Géochronologie et paléoclimatologie interglaciaires. in: Coll. Internat. C.N.R.S. n° 219. "Les méthodes quantitatives d'étude des variations du climat au cours du Pléistocène", p. 103-114, 1973.

MARINELLI G., et VARET J. - Structure et évolution du Sud "Horst danakil" (Ethiopie et T.F.A.I.) *C.R. Ac. Sc. Paris*, 276, 1119, 1973.

TREUIL M. et VARET J. - Critères volcanologiques, pétrologiques et géochimiques de la genèse et de la différenciation des magmas basaltiques : exemple de l'Afar. *Bull. Soc. Géol. Fr.*, 15, 506, 1973.

BARBERI F., BONATTI E., MARINELLI G. and VARET J. - Transverse structures during the split of a continent : data from the Afar rift. *Tectonophysics*, 23, 17, 1974.

BARBERI F. and VARET J. - Afar recent volcanic units and their structural significance, Symposium on the Afar region, (sous presse), 1974.

BARBERI F., FERRARA G., SANTACROCE R., and VARET J. - Structural evolution of the Afar triple junction. Symposium on the Afar region, (sous presse), 1974.

BARBERI F., and VARET J. - Nature of the Afar west : a discussion, Symposium on the Afar region, (sous presse), 1974.

COURTILLOT V., TAPPONNIER P. and VARET J. - Evolution of the surface expression of transform faults. *Tectonophysics*, 24, 317, 1974.

FAURE H. - Coastal deformation and the Afar geodynamic model. In *Afar Monograph*, Symposium on the Afar Region of Ethiopia and Related rift problems. A. Pilger ed., 1974.

INSTITUT GEOGRAPHIQUE NATIONAL - Implantation d'un réseau géodésique pour la mesure directe de l'expansion d'un rift océanique (1975).

LEPINE J.C., RUEGG J.C. - Premiers enseignements de la crise sismique survenue dans la région de Djibouti. *C.R.A.S.*, 277 D, 33, 1973.

RUEGG J.C. - Main results about the crustal and upper mantle structure of the Djibouti region (T.F.A.I.) Symposium on the Afar region (à paraître), 1974.

RUEGG J.C. - Structure profonde de la croûte terrestre au moyen de grands profils sismiques. Application à l'étude des zones de distension. S.E. Afar et Massif Central Français. Thèse U.P.M.C., 1974.

TAPPONNIER P. et VARET J. - La zone de Mak'arrasou en Afar ; un équivalent émergé des failles transformantes océaniques, *C.R. Ac. Sc.*, Paris, 278, 209, 1974.

TREUIL M. - Trace elements geochemistry of recent volcanic rocks of Afar. Symposium on the Afar region (à paraître), 1974.

BARBERI F., SANTACROCE R. and VARET J. - Silicic peralkaline volcanic rocks of the Afar region. *Bull. volcanol.* special issue on Peralkaline oversaturated rocks, 1975.

ROUX J. and VARET J. - Alkali feldspar liquid equilibrium relationships in peralkaline oversaturated systems and volcanic rocks. *Contrib. Mineral. Petrol.*, 49, 67, 1975.
BAYER R., COURTILLOT V., DAIGNIERES M. et TAPPONNIER R. – Dorsales médio-océaniques : un modèle évolutif de la zone axiale. C.R.A.S., 276 D, 2765, 1973.

BONATTI E., HARRISON C.G.A., STIELTJES L. – Tectonism of axial valleys in spreading centers : data from the Afar rift. *Afar Symposium Monograph*, Bad Bergzabern, 1974.

DELIBRIAS G., MARINELLI G., STIELTJES L. – Spreading rate of the Asal rift ; a geological approach. *Afar Symposium Monograph*, Bad Bergzabern, 1974.

DEMANGE J. DI PAOLA M., STIELTJES L. – Geologie de la région sud-ouest du T.F.A.I. (territoire français des Afars et des Issas) : région Lac Abbe – Lac Asal – Carte géologique à 1/100 000. En cours d'impression.

### 3 – Dorsale médio-Atlantique

#### a) Projet Famous

Ce programme de coopération franco-américaine porte sur l'étude détaillée d'une partie de la dorsale médio-atlantique, vers 36° 50'N, comprenant le plancher de la vallée centrale et une faille transformante (faille A).

Deux campagnes ont été menées en 1973 et en 1974 comportant des plongées du bathyscaphe "Archimède" et du submersible "Cyana". Elles ont comporté en particulier une exploration visuelle du fond sous-marin et des prélèvements d'échantillons de roche.

L'étude du Rift montre que plusieurs cycles tectoniques et volcaniques peuvent se suivre en liaison intime avec la variation dans le chimisme des laves dans les directions tant parallèle que transverse aux structures principales. Le mode d'extension de la croûte est par dykes et par fissures ouvertes ou émissives dans le plancher et par failles normales dans les murs. La zone tectonique active s'étend jusqu'à une largeur totale d'au moins 8 km alors que la zone volcanique active est limitée de 1 à 3 km. La présence de divers types de roches peut être expliquée par un modèle incorporant un accès épisodique à des chambres magmatiques situées sous la partie axiale du Rift.

L'étude par submersible de la faille transformante a conduit à une révision profonde des idées communément admises sur la géologie et la tectonique des failles transformantes ainsi que sur le mode de mise en place des roches ignées obtenues par dragages.

L'étude pétrologique et géochimique (éléments majeurs et éléments de transition) des échantillons dragués en 1972 pendant la campagne Midlante a permis de distinguer quatre types de basaltes tholéitiques : "basaltes picritiques", "basaltes à olivine", "basaltes à plagioclase" et "basaltes à pyroxène".

Se servant des coefficients de partage des éléments de transition obtenus par analyse des minéraux séparés et d'un modèle de cristallisation fractionnée, il est possible de montrer que "basaltes à plagioclase" et "basaltes à olivine" ne dérivent pas d'un même magma. Suivant ce modèle, les basaltes à pyroxène pourraient être considérés comme un produit de fin de cristallisation à partir d'un magma ayant donné naissance soit à des "basaltes à plagioclase", soit à des "basaltes à olivine".

NEEDHAM H.D. and J. FRANCHETEAU – Some characteristics of the Rift Valley in the Atlantic Ocean near 36° 48' North. *Earth Planet. Sc. Letters*, 22, 29, 1974.

HEKINIAN R., M. CHAIGNEAU and J.L. CHEMINEE – Popping rocks and lava tubes from the Rift Valley at 36° N in the Atlantic Ocean. *Nature*, 245, 371, 1974.

HEIRTZLER J.R. and X. LE PICHON – Famous : a plate tectonic study of the genesis of the lithosphere plates. *Geology*, 2, 273, 1974.

HEKINIAN R., and M. HOFFERT. – Rate of palagonitization and manganese coating on basaltic rocks from the Rift Valley in the Atlantic ocean near 36° 50'N. *Marine Geol.*, in press.

BOUGAULT H., HEKINIAN R. – Rift valley in the Atlantic Ocean near 36° 50'N : Petrology geochemistry of basaltic rocks. *Earth Planet. Sc. Letters*, 24, 240, 1974.

BELLAICHE G., J.L. CHEMINEE, J. FRANCHETEAU, R. HEKINIAN, X. LE PICHON, H.D. NEEDHAM, R.D. BALLARD. – Rift Valley's Inner Floor : Frist Submersible Study. *Nature*, 250, 558, 1974.

EQUIPE ARCYANA. – Transform fault and Rift Valley geology by bathyscaphe and diving saucer, *Science*, in press.

LE PICHON X. – Bilan scientifique préliminaire de la participation française à l'opération Famous. *Colloque de Bordeaux, CNEXO*, sous presse.
b) Structure profonde de la région des Açores

Trois profils de tirs ont été enregistrés en 1974 sur des stations installées par le LEGSP (IPGP) sur les Îles de Flores, Graciosa, Terceira et Sao Miguel, au voisinage de la dorsale médio-Atlantique au Nord des Açores ; un profil de 400 km de long à partir de Flores vers le Nord à 135 km à l'Ouest de la dorsale, un profil de 220 km à 55 km seulement de celle-ci et un profil transversal entre Graciosa et Flores. Des sismographes au fond de l'Océan (I.O.S., Dr Whitmarsh) ont été utilisés dans cette opération.

On peut conclure à la présence d'une couche de vitesse 6,5 km/s surmontant, vers 5 km sous le fond de la mer, un milieu de vitesse 7,5 au sommet, une vitesse supérieure à 8,0 km/s n'est atteinte que 5 km plus bas.

On peut conclure des observations qu'il existe une zone de forte absorption des ondes P dans la partie axiale de la dorsale médio-atlantique. La largeur au sommet de cette zone, dont les limites latérales sont bien définies, est de l'ordre de 50 km ; elle commence vers 6 km sous le fond de la mer. On peut rapprocher ces observations de celles faites à partir d'ondes S de séismes proches de la dorsale, montrant une zone à faible facteur de qualité Q interprétée comme zone de forte fusion partielle.

On peut penser par contre que, à 135 km de la dorsale, la lithosphère inférieure est déjà suffisamment épaisse et probablement stratifiée pour permettre la propagation vers Flores d'ondes depuis plus de 350-400 km de distance. La comparaison des différents profils confirme une variation rapide de la structure du manteau supérieur avec la distance à la dorsale et donc l'âge.