(Table 1) Strontium isotopic ratios of interstitial waters from ODP Leg 125 holes

The strontium isotopic data presented here are from interstitial waters squeezed from unconsolidated serpentine, an unusual type of substrate that was recovered from Mariana and Bonin forearc seamounts and has not been previously drilled by the Deep Sea Drilling Project or Ocean Drilling Program. The texture and composition of some of these serpentine deposits from Conical Seamount, located on the Mariana forearc, indicate emplacement as low- or high-viscosity, cold gravitational flows, which are therefore neither sediment nor igneous rock. The strontium isotopic ratios of the interstitial waters from the unconsolidated serpentine range from 0.70912 to 0.70525 and trend toward a relatively less radiogenic composition with increasing sub-bottom depth. These strontium isotopic ratios are derived from at least two strontium sources: seawater and igneous. The strontium isotopic gradients from the interstitial waters from the Leg 125 sites are probably the result of diffusive transport of strontium from an igneous source deep within the lithosphere that may be contaminated with subducted or underplated sediment.

(Table 3) Geochemistry of borehole fluids of ODP Hole 137-504B

Circulation of seawater through basaltic basement for several million years after crustal emplacement has been inferred from studies of surface heat flow, and may play a significant role in the exchange of elements between the oceanic crust and seawater. Without direct observation of the fluid chemistry, interpretations regarding the extent and timing of this exchange must be based on the integrated signal of alteration found in sampled basalts. Much interest has thus been expressed in obtaining and analyzing fluids directly from basaltic formations. It has been proposed that open oceanic boreholes can be used as oceanic groundwater wells to obtain fluids that are circulating within the formation. Water samples were collected from the open borehole in Hole 504B prior to drilling operations on Leg 137, with the original intention of collecting formation fluids from the surrounding basaltic rocks. Past results have yielded ambiguous conclusions as to the origin of the fluids recovered-specifically, whether or not the fluids were true formation fluids or merely the result of reaction of seawater in the borehole environment. The chemistry of eight borehole fluid samples collected during Leg 137 is discussed in this paper. Large changes in major, minor, and isotopic compositions relative to unaltered seawater were observed in the borehole fluids. Compositional changes increased with depth in the borehole. The samples exhibit the effect of simple mixing of seawater, throughout the borehole, with a single reacted fluid component. Analysis and interpretation of the results from Leg 137 in light of past results suggest that the chemical signals observed may originate predominantly from reaction with basaltic rubble residing at the bottom of the hole during the interim between drilling legs. Although this endeavor apparently did not recover formation waters, information on the nature of reaction between seawater and basalt at the prevalent temperatures in Hole 504B (>160°C) has been gained that can be related to reconstruction of the alteration history of the oceanic crust. Isotopic analyses allow calculation of element-specific water/rock mass ratios (Li and Sr) and are related to the extent of chemical exchange between the borehole fluids and basalt.

(Table S1) Geochemistry for sediment core MD02-2515

A high-resolution, 55-kyr long record of chalcophile and redox-sensitive trace element accumulation (Ag, Cd, Re, Mo) from MD02-2515, western Guaymas Basin, is investigated in conjunction with patterns in stratigraphy and productivity. High opal concentrations (~58 wt. %), representing increased diatom production, coincide with laminated sediments, and dilute the concentrations of organic carbon (Corg) and metals. A similarity between opal and normalized Corg, Ag and Cd concentrations suggests delivery to the sediments by diatom export production, while patterns in normalized Re and Mo accumulation suggest a different emplacement mechanism. Although Mo enrichment in organic-rich, laminated sediments typically represents anoxic conditions at other locations, Mo (and Re) in Guaymas Basin is enriched in nonlaminated and bioturbated sediments that are representative of oxygenated conditions. Adsorption onto Fe- and/or Mn-oxyhydroxide surfaces during oxygenation inadequately explains both the Re and Mo enrichments. Thus, recently published mechanisms invoking direct Re and Mo removal from the water column and bioturbation-assisted irrigation of Re into the sediments are used to explain the counterintuitive observations in Guaymas Basin. The MD02-2515 stratigraphic and proxy records are also different from other records in the northeast Pacific in that there is little correspondence with Greenland Dansgaard-Oeschger interstadials. There is some correlation with Heinrich events, suggesting that ventilation of intermediate waters and/or reduced productivity may be important in controlling stratigraphy and trace element accumulation. The results question whether MD02-2515 records can be compared to northeast Pacific open-margin records, especially before 17 kyr BP.

(Table 2) Petrophysical, petrological, and geochemical characteristics of ODP Hole 163-990A sediments

Ocean Drilling Program Hole 990A penetrated 131 m of subaerially emplaced Paleocene flood basalts on the Southeast Greenland margin with a recovery of 74%. Shipboard P-wave velocity (Vp), density, and magnetic susceptibility were measured with 2- to 15-cm intervals on the core. Individual flow units were divided into four zones based on the observed petrophysical characteristics. From the top, these are Zone I (<7 m thick with a Vp of ~2.5 km/s), Zone II (3-5 m thick with a strongly increasing Vp from 2.5 to 5.5 km/s), Zone III (up to 20 m thick with a Vp of ~5.5-6.0 km/s), and Zone IV (<2 m thick with a strongly decreasing Vp from 6.0 to 2.5 km/s). Eighteen samples were selected from three of the fourteen penetrated basalt units for geochemical, petrological, and petrophysical studies focusing on the altered, low-velocity upper lava Zones I and II. Zone I is strongly altered to >50% clay minerals (smectite) and iron hydroxides, and the petrophysical properties are primarily determined by the clay properties. Zone II is intermediately altered with 5%-20% clay minerals, where the petrophysical properties are a function of both the degree of alteration and porosity variations. Shipboard and shore-based measurements of the same samples show that storage permanently lowers the elastic moduli of basalt from Zones I to III. This is related to the presence of even small quantities of swelling clays. The data show that alteration processes are important in determining the overall seismic properties of flood basalt constructions. The degree and depth of alteration is dependent on the primary lava flow emplacement structures and environment. Thus, the interplay of primary emplacement and secondary alteration structures determine the elastic properties of basalt piles. Rock property theories for sand-clay systems are further used to model the physical property variations in these altered crystalline rocks.

Photographs of the Mount Meager, southwestern British Columbia

On August 6, 2010, a large (~50 Mm**3) debris avalanche occurred on the flank of Mount Meager in the southern Coast Mountains of British Columbia, Canada. We studied the deposits to infer the morphodynamics of the landslide from initiation to emplacement. Structure from motion (SfM) photogrammetry, based on oblique photos taken with a standard SLR camera during a low helicopter traverse, was used to create high-resolution orthophotos and base maps. Interpretation of the images and maps allowed us to recognize two main rheological phases in the debris avalanche. Just below the source area, in the valley of Capricorn Creek, the landslide separated into two phases, one water-rich and more mobile, and the other water-poor and less mobile. The water-rich phase spread quickly, achieved high superelevation on the valley sides, and left distal scattered deposits. The main water-poor phase moved more slowly, did not superelevate, and formed a thick continuous deposit (up to ~30 m) on the valley floor. The water-poor flow deposit has structural features such as hummocks, brittle-ductile faults, and shear zones. Our study, based on a freshly emplaced deposit, advances understanding of large mass movements by showing that a single landslide can develop multiple rheology phases with different behaviours. Rheological evolution and separation of phases should always be taken into account to provide better risk assessment scenarios.

Source Provenance of Pre-Historic Granitic Grindstones: The Case Study of the Cogotas I Archaeological Site of Arroyo Mucientes/San Lázaro (Castronuño, Valladolid) and a Proposal on the General Methodological Flow Process

The occurrence of hand grindstones at the Cogotas I archaeological sites is considered to be a common feature. Given that a distant-provenance raw material is frequently involved, determination of its source is a basic factor in the search for a better understanding of resource management and for any Political Economy approach. To progress in these directions an overall study should be planned, using selected grindstones with a view to covering diverse sub-zones of the Cogotas I dispersal area, especially because of its considerable distance from the granite basement source. Such a study may today includes diverse analytical procedures combining successive geographic, petrographic, mineralogical and geochemical criteria. To check the plausibility of the proposed methodology, a preliminary test has been carried out on two granite grindstones, obtained at the archaeological excavation at the Castronuño (Valladolid) Cogotian site, which is fifty km away from an inferred source area that was presumably located at Peñausende (Zamora). The result obtained validates the proposed operational process, yielding a generalizable knowledge to other similar situations.

Development of Imaging Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biological and Clinically Relevant Applications

La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.

Spatio-temporal coverage optimization of sensor networks

Les réseaux de capteurs sont formés d’un ensemble de dispositifs capables de prendre individuellement des mesures d’un environnement particulier et d’échanger de l’information afin d’obtenir une représentation de haut niveau sur les activités en cours dans la zone d’intérêt. Une telle détection distribuée, avec de nombreux appareils situés à proximité des phénomènes d’intérêt, est pertinente dans des domaines tels que la surveillance, l’agriculture, l’observation environnementale, la surveillance industrielle, etc. Nous proposons dans cette thèse plusieurs approches pour effectuer l’optimisation des opérations spatio-temporelles de ces dispositifs, en déterminant où les placer dans l’environnement et comment les contrôler au fil du temps afin de détecter les cibles mobiles d’intérêt. La première nouveauté consiste en un modèle de détection réaliste représentant la couverture d’un réseau de capteurs dans son environnement. Nous proposons pour cela un modèle 3D probabiliste de la capacité de détection d’un capteur sur ses abords. Ce modèle inègre également de l’information sur l’environnement grâce à l’évaluation de la visibilité selon le champ de vision. À partir de ce modèle de détection, l’optimisation spatiale est effectuée par la recherche du meilleur emplacement et l’orientation de chaque capteur du réseau. Pour ce faire, nous proposons un nouvel algorithme basé sur la descente du gradient qui a été favorablement comparée avec d’autres méthodes génériques d’optimisation «boites noires» sous l’aspect de la couverture du terrain, tout en étant plus efficace en terme de calculs. Une fois que les capteurs placés dans l’environnement, l’optimisation temporelle consiste à bien couvrir un groupe de cibles mobiles dans l’environnement. D’abord, on effectue la prédiction de la position future des cibles mobiles détectées par les capteurs. La prédiction se fait soit à l’aide de l’historique des autres cibles qui ont traversé le même environnement (prédiction à long terme), ou seulement en utilisant les déplacements précédents de la même cible (prédiction à court terme). Nous proposons de nouveaux algorithmes dans chaque catégorie qui performent mieux ou produits des résultats comparables par rapport aux méthodes existantes. Une fois que les futurs emplacements de cibles sont prédits, les paramètres des capteurs sont optimisés afin que les cibles soient correctement couvertes pendant un certain temps, selon les prédictions. À cet effet, nous proposons une méthode heuristique pour faire un contrôle de capteurs, qui se base sur les prévisions probabilistes de trajectoire des cibles et également sur la couverture probabiliste des capteurs des cibles. Et pour terminer, les méthodes d’optimisation spatiales et temporelles proposées ont été intégrées et appliquées avec succès, ce qui démontre une approche complète et efficace pour l’optimisation spatio-temporelle des réseaux de capteurs.

Application of battery energy storage in the Québec interconnection

Le Système Stockage de l’Énergie par Batterie ou Batterie de Stockage d’Énergie (BSE) offre de formidables atouts dans les domaines de la production, du transport, de la distribution et de la consommation d’énergie électrique. Cette technologie est notamment considérée par plusieurs opérateurs à travers le monde entier, comme un nouveau dispositif permettant d’injecter d’importantes quantités d’énergie renouvelable d’une part et d’autre part, en tant que composante essentielle aux grands réseaux électriques. De plus, d’énormes avantages peuvent être associés au déploiement de la technologie du BSE aussi bien dans les réseaux intelligents que pour la réduction de l’émission des gaz à effet de serre, la réduction des pertes marginales, l’alimentation de certains consommateurs en source d’énergie d’urgence, l’amélioration de la gestion de l’énergie, et l’accroissement de l’efficacité énergétique dans les réseaux. Cette présente thèse comprend trois étapes à savoir : l’Étape 1 - est relative à l’utilisation de la BSE en guise de réduction des pertes électriques ; l’Étape 2 - utilise la BSE comme élément de réserve tournante en vue de l’atténuation de la vulnérabilité du réseau ; et l’Étape 3 - introduit une nouvelle méthode d’amélioration des oscillations de fréquence par modulation de la puissance réactive, et l’utilisation de la BSE pour satisfaire la réserve primaire de fréquence. La première Étape, relative à l’utilisation de la BSE en vue de la réduction des pertes, est elle-même subdivisée en deux sous-étapes dont la première est consacrée à l’allocation optimale et le seconde, à l’utilisation optimale. Dans la première sous-étape, l’Algorithme génétique NSGA-II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) a été programmé dans CASIR, le Super-Ordinateur de l’IREQ, en tant qu’algorithme évolutionniste multiobjectifs, permettant d’extraire un ensemble de solutions pour un dimensionnement optimal et un emplacement adéquat des multiple unités de BSE, tout en minimisant les pertes de puissance, et en considérant en même temps la capacité totale des puissances des unités de BSE installées comme des fonctions objectives. La première sous-étape donne une réponse satisfaisante à l’allocation et résout aussi la question de la programmation/scheduling dans l’interconnexion du Québec. Dans le but de réaliser l’objectif de la seconde sous-étape, un certain nombre de solutions ont été retenues et développées/implantées durant un intervalle de temps d’une année, tout en tenant compte des paramètres (heure, capacité, rendement/efficacité, facteur de puissance) associés aux cycles de charge et de décharge de la BSE, alors que la réduction des pertes marginales et l’efficacité énergétique constituent les principaux objectifs. Quant à la seconde Étape, un nouvel indice de vulnérabilité a été introduit, formalisé et étudié ; indice qui est bien adapté aux réseaux modernes équipés de BES. L’algorithme génétique NSGA-II est de nouveau exécuté (ré-exécuté) alors que la minimisation de l’indice de vulnérabilité proposé et l’efficacité énergétique représentent les principaux objectifs. Les résultats obtenus prouvent que l’utilisation de la BSE peut, dans certains cas, éviter des pannes majeures du réseau. La troisième Étape expose un nouveau concept d’ajout d’une inertie virtuelle aux réseaux électriques, par le procédé de modulation de la puissance réactive. Il a ensuite été présenté l’utilisation de la BSE en guise de réserve primaire de fréquence. Un modèle générique de BSE, associé à l’interconnexion du Québec, a enfin été proposé dans un environnement MATLAB. Les résultats de simulations confirment la possibilité de l’utilisation des puissances active et réactive du système de la BSE en vue de la régulation de fréquence.

L'influence des oscillations en delta sur la sélection d'une action

Résumé : La capacité de décider parmi plusieurs possibilités d'actions, grâce à l'information sensorielle disponible, est essentielle à un organisme interagissant avec un environnement complexe. Les modèles actuels de sélection d'une action soutiennent que le cerveau traite continuellement l'information sensorielle afin de planifier plusieurs possibilités d'action en parallèle. Dans cette perspective, ces représentations motrices, associées à chaque possibilité d'action, sont en constante compétition entre elles. Afin qu'une alternative puisse être sélectionnée pour le mouvement, une valeur de pondération, intégrant une multitude de facteurs, doit être associée à chacun des plans moteurs afin de venir moduler la compétition. Plusieurs études se sont intéressées aux différents facteurs modulant la sélection de l'action, tels que la disposition de l'environnement, le coût des actions, le niveau de récompense, etc. Par contre, il semble qu'aucune étude n'ait rapporté ce qu'il advient lorsque la valeur de pondération de chacune des actions possibles est identique. Dans ce contexte, quel est l'élément permettant de venir moduler la sélection de l'action? De ce fait, l'objectif principal de mon projet de maitrise est d'investiguer le facteur permettant au cerveau de sélectionner une action lorsque tous les facteurs rapportés dans la littérature sont contrôlés. De récentes données ont montré que les oscillations corticales lentes dans la bande delta peuvent servir d'instrument de sélection attentionnelle en modulant l'amplitude de la réponse neuronale. Ainsi, les stimuli arrivant dans le cortex pendant une phase en delta de forte excitabilité sont amplifiés, tandis que ceux arrivant lors d'une phase en delta de faible excitabilité sont atténués. Ceci dit, il est possible que la phase en delta dans laquelle se trouve le cerveau au moment d'effectuer la sélection d'une action puisse influencer la décision. Utilisant une tâche de sélection de main, cette étude teste l'hypothèse que la sélection de la main est associée à la phase en delta des ensembles neuronaux codant le mouvement de chacune des mains, lorsque tous les facteurs connus influençant la décision sont contrôlés. L'électroencéphalographie (EEG) fut utilisée afin d'enregistrer les signaux corticaux pendant que les participants effectuaient une tâche de sélection de main dans laquelle ils devaient, à chaque essai, atteindre une cible visuelle aussi rapidement que possible en utilisant la main de leur choix. La tâche fut conçue de façon à ce que les facteurs spatiaux et biomécaniques soient contrôlés. Ceci fut réalisé enidentifiant premièrement, sur une base individuelle, l'emplacement de la cible pour laquelle les mains droite et gauche avaient une probabilité équivalente d'être choisies (point d'égalité subjective, PSE). Ensuite, dans l'expérience principale, les participants effectuaient plusieurs mouvements d'atteinte vers des cibles positionnées près et loin du PSE, toujours avec la main de leur choix. L'utilisation de cinq cibles très près du PSE a permis de collecter de nombreux essais dans lesquels la main droite et la main gauche furent sélectionnées en réponse à un même stimulus visuel. Ceci a ainsi permis d'analyser les signaux des deux cortex dans des conditions d'utilisation de la main droite et gauche, tout en contrôlant pour les autres facteurs pouvant moduler la sélection de la main. Les résultats de cette recherche révèlent que l'hémisphère cortical se trouvant dans la phase la plus excitable en delta (près du pic négatif), lors de l'apparition du stimulus, est associé à la fois à la main qui sera sélectionnée ainsi qu'au temps de réaction. Ces résultats montrent que l'excitabilité corticale momentanée (phase du signal) pourrait agir comme un facteur modulant la sélection d'une action. Dans cette optique, ces données élargissent considérablement les modèles actuels en montrant que la sélection d'une action est en partie déterminée par l'état du cerveau au moment d'effectuer un choix, d'une manière qui est indépendante de toutes les variables de décision connues.

U-Pb SHRIMP zircon dating of high-grade rocks from the Upper Allochthonous Terrane of Bragança and Morais Massifs (NE Portugal); geodynamic consequences

Bragança and Morais Massifs are part of the mega-klippen ensemble of NW Iberia, comprising a tectonic pile of four allochthonous units stacked above the Central-Iberian Zone autochthon. On top of this pile, the Upper Allochthonous Terrane (UAT) includes different high-grade metamorphic series whose age and geodynamic meaning are controversial. Mafic granulites provided U–Pb zircon ages at 399±7 Ma, dating the Variscan emplacement of UAT. In contrast,U–Pb zircon ages of ky- and hb-eclogites, felsic/intermediate HP/HT-granulites and orthogneisses (ca. 500–480 Ma) are identical to those of gabbros (488 ± 10 Ma) and Grt-pyroxenites (495 ± 8 Ma) belonging to a mafic/ultramafic igneous suite that records upper mantle melting and mafic magma crustal underplating at these times. Gabbros intrude the high-grade units of UAT and did not underwent the HP metamorphic event experienced by eclogites and granulites. These features and the zircon dates resemblance among different lithologies, suggest that extensive age resetting of older events may have been correlative with the igneous suite emplacement/crystallisation. Accordingly, reconciliation of structural, petrological and geochronological evidence implies that the development and early deformation of UAT high-grade rocks should be ascribed to an orogenic cycle prior to ≈500 Ma. Undisputable dating of this cycle is impossible, but the sporadic vestiges of Cadomian ages cannot be disregarded. The ca. 500–480 Ma time-window harmonises well with the Lower Palaeozoic continental rifting that trace the VariscanWilson Cycle onset and the Rheic Ocean opening. Subsequent preservation of the high heat-flowregime, possibly related to the Palaeotethys back-arc basin development (ca. 450–420 Ma), would explain the 461 ± 10 Ma age yielded by some zircon domains in felsic granulites, conceivably reflecting zircon dissolution/ recrystallisation till Ordovician times, long before the Variscan paroxysm (ca. 400–390 Ma). This geodynamic scenario suggests also that UAT should have been part of Armorica before its emplacement on top of Iberia after Palaeotethys closure.

Analyse multicritère pour l’implantation d’éoliennes aux Îles de la Madeleine

Cet essai s'est attaché à analyser le territoire des îles de la Madeleine pour trouver les emplacements ayant le plus de potentiels pour l'implantation d'éolienne. Pour cela l'utilisation d'une analyse multicritère a été nécessaire. Le choix des critères ainsi que leurs pondérations ont été réalisés en se basant sur la littérature existante dans ce domaine. Les sites potentiels ont ensuite été analysés pour en déduire l'emplacement idéal et la production probable d'électricité à partir des éoliennes.

Geomorphological constraining of tsunami (?) run-up in the Alcantarilha coastal lowland (Central Algarve, Portugal)

The Alcantarilha lowland, partly barred by a well developed barrier, including foredunes covering Pleistocene-Holocene beachrock and aeolianite, develops across the Alcantarilha infilled estuary, the beach-dune extending further SE until the Salgados lagoon. A topographic and coring survey revealed a peculiar feature at the leeward toe of the dune ridge close to the inlet area: a sandy fan with location, shape and morphology suggesting emplacement by single or multiple overwash of the barrier tip rather than tidal forcing. Its storm or tsunami origin and age are under investigation, and the only time-constrain available at present is that it should post-date ca. 6600 cal BP, the most recent in situ aeolianite (Moura et al., 2007) dated so far. METHODS, DATA SET AND RESULTS The fan boundaries are distinctive in aerial photos and satellite images: it is roughly ellipsoidal, ~200 m wide and ~300 m elongated paralleling the shoreline, rising ~ 0.9-1.2 m above the surrounding floodplain surface. Detailed topography shows that its short axis aligns with SW-NE elongated (though irregular) depressions in the dune crest, which link the beach with the fan. This could have favoured funnelling of, or erosion by, water overtopping the barrier but, in either case, the fan should correspond to extreme and abrupt event(s) of coastal flooding. 18 trenches and cores were performed in the exposed area of the fan and nearby flood plain to obtain samples and data on its sedimentology, lithostratigraphy and geometry. The fan consists of well sorted and rounded sand (Fig. 2). It thins away and wedges out landwards of the apex (located near Alc29T) where it is partly covered by dune sand. Its lower boundary is undulating and marked by textural contrast between sand (fan) and underlying mud (alluvial/lagoonal); an accumulation of marine-sourced perforated pebbles showing limited lateral continuity may pinpoint this boundary near the foredune (core Alc 25, ca. 80 m westward of profile in Fig.1); mud-balls were also observed immediately above this surface in cores and trenches. As the washover was probably emplaced in a barred lagoonal/estuarine floodplain setting, the fan’s northern outer belt is enclosed by low-energy sediments (not shown in Fig. 2).

Quantifying uplift and denudation of a thermally heterogeneous crust: a detailed multi-thermochronometeric study of central west Britain

Topography is often thought as exclusively linked to mountain ranges formed by plates collision. It is now, however, known that apart from compression, uplift and denudation of rocks may be triggered by rifting, like it happens at elevated passive margins, and away from plate boundaries by both intra-plate stress causing reactivation of older structures, and by epeirogenic movements driven by mantle dynamics and initiating long-wavelength uplift. In the Cenozoic, central west Britain and other parts of the North Atlantic margins experienced multiple episodes of rock uplift and denudation that have been variable both at spatial and temporal scales. The origin of topography in central west Britain is enigmatic, and because of its location, it may be related to any of the processes mentioned above. In this study, three low temperature thermochronometers, the apatite fission track (AFT) and apatite and zircon (U-Th-Sm)/He (AHe and ZHe, respectively) methods were used to establish the rock cooling history from 200◦C to 30◦C. The samples were collected from the intrusive rocks in the high elevation, high relief regions of the Lake District (NW England), southern Scotland and northern Wales. AFT ages from the region are youngest (55–70 Ma) in the Lake District and increase northwards into southern Scotland and southwards in north Wales (>200 Ma). AHe and ZHe ages show no systematic pattern; the former range from 50 to 80 Ma and the latter tend to record the post-emplacement cooling of the intrusions (200–400 Ma). The complex, multi-thermochronometric inverse modelling suggests a ubiquitous, rapid Late Cretaceous/early Palaeogene cooling event that is particularly marked in Lake District and Criffell. The timing and rate of cooling in southern Scotland and in northern Wales is poorly resolved as the amount of cooling was less than 60◦C. The Lake District plutons were at >110◦C prior to the early Palaeogene; cooling due to a combined effect of high heat flow, from the heat producing granite batholith, and the blanketing effect of the overlying low conductivity Late Mesozoic limestones and mudstones. Modelling of the heat transfer suggests that this combination produced an elevated geothermal gradient within the sedimentary rocks (50–70◦C/km) that was about two times higher than at the present day. Inverse modelling of the AFT and AHe data taking the crustal structure into consideration suggests that denudation was the highest, 2.0–2.5 km, in the coastal areas of the Lake District and southern Scotland, gradually decreasing to less than 1 km in the northern Southern Uplands and northern Wales. Both the rift-related uplift and the intra-plate compression poorly correlate with the timing, location and spatial distribution of the early Palaeogene denudation. The pattern of early Palaeogene denudation correlates with the thickness of magmatic underplating, if the changes of mean topography, Late Cretaceous water depth and eroded rock density are taken into consideration. However, the uplift due to underplating alone cannot fully justify the total early Palaeogene denudation. The amount that is not ex- plained by underplating is, however, roughly spatially constant across the study area and can be referred to the transient thermal uplift induced by the mantle plume arrival. No other mechanisms are required to explain the observed pattern of denudation. The onset of denudation across the region is not uniform. Denudation started at 70–75 Ma in the central part of the Lake District whereas the coastal areas the rapid erosion appears to have initiated later (65–60 Ma). This is ~10 Ma earlier than the first vol- canic manifestation of the proto-Iceland plume and favours the hypothesis of the short period of plume incubation below the lithosphere before the volcanism. In most of the localities, the rocks had cooled to temperatures lower than 30◦C by the end of the Palaeogene, suggesting that the total Neogene denudation was, at a maximum, several hundreds of metres. Rapid cooling in the last 3 million years is resolved in some places in southern Scotland, where it could be explained by glacial erosion and post-glacial isostatic uplift.

U-Pb geochronology and Nd isotope contributions to the interpretation of a peculiar ring massif: the Santa Eulália plutonic complex (SW Iberia, Portugal)

The Santa Eulalia plutonic complex (SEPC) is a late-Variscan granitic body placed in the Ossa-Morena Zone. The host rocks of the complex belong to metamorphic formations from Proterozoic to Lower Paleozoic. The SEPC is a ring massif (ca. 400 km2 area) composed by two main granitic facies with different colours and textures. From the rim to the core, there is (i) a peripheral pink medium- to coarse-grained granite (G0 group) involving large elongated masses of mafic and intermediate rocks, from gabbros to granodiorites (M group), and (ii) a central gray medium-grained granite (G1 group). The mafic to intermediate rocks (M group) are metaluminous and show wide compositions: 3.34–13.51 wt% MgO; 0.70–7.20 ppm Th; 0.84–1.06 (Eu/Eu*)N (Eu* calculated between Sm and Tb); 0.23–0.97 (Nb/Nb*)N (Nb* calculated between Th and La). Although involving the M-type bodies and forming the outer ring, the G0 granites are the most differentiated magmatic rocks of the SEPC, with a transitional character between metaluminous and peraluminous: 0.00–0.62 wt% MgO; 15.00–56.00 ppm Th; and 0.19–0.42 (Eu/Eu*)N ; 0.08–0.19 (Nb/Nb*)N [1][2]. The G1 group is composed by monzonitic granites with a dominant peraluminous character and represents the most homogeneous compositional group of the SEPC: 0.65–1.02 wt% MgO; 13.00–16.95 ppm Th; 0.57–0.70 (Eu/Eu*)N ; 0.14–0.16 (Nb/Nb*)N . According to the SiO2 vs. (Na2O+K2O–CaO) relationships, the M and G1 groups predominantly fall in the calc-alkaline field, while the G0 group is essencially alkali-calcic; on the basis of the SiO2 vs. FeOt/(FeOt+MgO) correlation, SEPC should be considered as a magnesian plutonic association [3]. New geochronological data (U-Pb on zircons) slightly correct the age of the SEPC, previously obtained by other methods (290 Ma, [4]). They provide ages of 306  2 Ma for the M group, 305  6 Ma for the G1 group, and 301  4 Ma for the G0 group, which confirm the late-Variscan character of the SEPC, indicating however a faintly older emplacement, during the Upper Carboniferous. Recent whole-rock isotopic data show that the Rb-Sr system suffered significant post-magmatic disturbance, but reveal a consistent set of Sm-Nd results valuable in the approach to the magmatic sources of this massif: M group (2.9 < Ndi < +1.8); G1 group (5.8 < Ndi < 4.6); G0 group (2.2 < Ndi < 0.8). These geochemical data suggest a petrogenetic model for the SEPC explained by a magmatic event developed in two stages. Initially, magmas derived from long-term depleted mantle sources (Ndi < +1.8 in M group) were extracted to the crust promoting its partial melting and extensive mixing and/or AFC magmatic evolution, thereby generating the G1 granites (Ndi < 4.6). Subsequently, a later extraction of similar primary magmas in the same place or nearby, could have caused partial melting of some intermediate facies (e.g. diorites) of the M group, followed by magmatic differentiation processes, mainly fractional crystallization, able to produce residual liquids compositionally close to the G0 granites (Ndi < 0.8). The kinetic energy associated with the structurally controlled (cauldron subsidence type?) motion of the G0 liquids to the periphery, would have been strong enough to drag up M group blocks as those occurring inside the G0 granitic ring.