Search

International audience; The structural analysis of the metamorphic belt and allochthonous terranes, which represent the lower and upper plates of the Eocene subduction/obduction complex of New Caledonia respectively, unravels a multi-step evolution. At subduction inception, the originally N-S trending northern Norfolk/New Caledonia Ridge was moving northward as recorded by sheared lower Eocene dykes of the Peridotite Nappe. Fast exhumation of the fore-arc mantle in transtensional conditions was recorded by the injection of fore-arc magmas through fast-cooling peridotites, followed by the occurrence of antigorite- and tremolite-bearing crack seals in small-scale transcurrent or oblique-slip faults. Meanwhile, slices of the oceanic crust of the lower plate were scrapped off and accumulated in the fore-arc region while some elements were dragged down into the subduction zone and contributed to the formation of eclogite facies mélange. When the tip of the New Caledonia Ridge reached the trench, it progressively jammed the subduction. Meanwhile, the oblique slip and coeval rotation of the arc due to the opening of the north Loyalty back-arc basin provoked the dextral transcurrent folding of already accreted ocean crust slices and metamorphic units on the course of exhumation. Bulk counterclockwise rotation of 56° ± 5° was recorded in the foreland basin by paleomagnetic data of sediments from the 45–35 Ma time interval. The final obduction of fore-arc peridotites occurred with top-to-the-SW kinematics when the island had already reached its present orientation.

International audience

Le programme « Ophiostruct, Connaissance de l’ophiolite, structure et géophysique aéroportée en Nouvelle-Calédonie » visait à mettre en œuvre une méthodologie multi-échelles incluant en amont une reconnaissance géophysique héliportée (par magnétisme et électromagnétisme) des grandes discontinuités litho-structurales, et en aval une acquisition de données pétrostructurales de terrain, couplées à un volet de caractérisation géochimique à chaque échelle d’investigation.- L’interprétation croisée et itérative des données géophysiques et géologiques a permis de mieux connaitre l’interprétation des données géophysiques à partir des observations géologiques au sol, et d’extrapoler les structures géologiques remarquables à partir de l’interprétation géophysique dans les zones où les observations de terrain sont faibles et/ou inexistantes et pour des contextes supposés analogues à ceux pour lesquels des contraintes existent.

La connaissance minéralogique et géochimique des gisements de nickel latéritique est sans aucun doute plus approfondie que celle de leur structuration. En effet, le profil d’altération oblitère le réseau de fracture affectant la roche mère sous-jacente, pourtant indispensable pour l’évaluation de la ressource car elle contrôle l’essentiel de l’altération et donc la libération du nickel. La Nappe des Péridotites de Nouvelle-Calédonie constitue un objet exceptionnel d’étude de la fracturation au sein d’une ophiolite mantellique car le soulèvement majeur et les phases d’érosion subséquentes, qu’elle a subis du Miocène à l’Actuel, ont permis de mettre au jour la structure en trois dimensions. Cependant, la facilité d’accès à la ressource fait qu’à ce jour assez peu d’études structurales ont été conduites sur les gisements, ou le plus souvent, sont restées confidentielles. L’objectif de cette étude est de mieux comprendre l’influence de la structuration de l’ophiolite sur la genèse des gisements de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie. Cette étude multi-échelle a porté sur l’ensemble de la Nappe des Péridotite et se scinde en deux volets : 1) une étude structurale de terrain, et 2) l’interprétation de données d’électromagnétisme nouvellement acquises. Cette campagne de géophysique héliportée a été effectuée sur trois zones minières représentatives des différents types (morphologiques et génétiques) de gisements rencontrés en Nouvelle-Calédonie (les massifs de Koniambo et du Kopéto-Boulinda et au sud, la zone de Plaines des Lacs – Goro - Port-Boisé).L’analyse de la fracturation des péridotites est primordiale pour comprendre les chemins de migration des eaux météoriques et donc les variations d’épaisseur du profil d’altération. Une approche minéralogique et texturale est nécessaire afin de distinguer les différents épisodes de fracturation et de remplissage statiques ou cinématiques, et permet de proposer une chronologie relative. À la suite de cet inventaire, il est possible d’identifier ces objets sur les profils d’électromagnétisme. Cette analyse permet de visualiser la géométrie des structures jusqu’à une profondeur de 300 m et montre un lien direct entre les approfondissements du profil d’altération et la présence de certaines fractures. Ainsi, il apparait clairement que les eaux météoriques empruntent des chemins préférentiels fonction de la morphologie générale du massif elle-même issue des structures héritées.La géométrie des structures visualisées par la géophysique, combinée aux observations de terrain, permet de mieux appréhender la complexité du système. A l’issue de ce travail, il est possible de replacer chacun des types d’objets observés dans leur contexte géodynamique et ainsi de restituer l’histoire de l’ophiolite depuis l’accrétion océanique jusqu’à son émersion à l’Oligocène. Un modèle révisé de la genèse des gisements de nickel en Nouvelle-Calédonie est présenté et de nouveaux guides d’exploration sont proposés. L’électromagnétisme s’avère être une méthode particulièrement adaptée pour visualiser la géométrie globale du profil d’altération et constitue une aide substantielle à la prospection et la modélisation des gisements de nickel., The mineralogical and geochemical understanding of lateritic nickel ore deposits is undoubtedly better constrained than their tectonic structure. Indeed, the fracture network of the underlying bedrock is typically concealed beneath a thick weathering profile. However, this fracture network strongly controls weathering and ultimately nickel release from peridotites, thus improving its knowledge appears critical in the evaluation of nickel resources. In New Caledonia, the Peridotite Nappe is a particularly outstanding case study because Early Miocene to Recent uplift and subsequent erosion allow the structure of a mantle ophiolite to be observed in three dimensions. However, due to the easy access to nickel resources, only a few structural studies have been undertaken, or remained confidential. The main objective of this study is to better constrain the role of the fracture network of the Peridotite Nappe in the genesis of New Caledonia’s lateritic nickel ore deposits.A multiple-scale study of the whole Peridotite Nappe has been performed following two main parts: i) field-based structural observations and analyses; and 2) interpretation of new acquired heliborne electromagnetic data. The latter focused on three mining areas (massifs of Koniambo and Kopéto-Boulinda; and, Plaine des Lacs – Goro - Port-Boisé), which are representative of the different types (morphologic and genetic) of nickel ore deposits encountered in New Caledonia.The study of the fracture network is essential in the understanding of the migration of meteoric waters and thus thickness variations of the weathering profile of peridotites. A mineralogical and textural approach has been undertaken to distinguish the various steps of fracture development on the basis of static or synkinematic infill events and eventually allowed a relative chronology to be proposed. Following this inventory, it has been possible to identify these objects on electromagnetism profiles. This analysis allows visualizing the geometry of controlling fractures at depth and reveals a direct link between deepening of the weathering profile and the fracture network. Ultimately, it clearly appears that meteoric waters use preferential pathways that in turn depend on the geomorphology of each massif, which originate from the inherited fracture network. The combination of geophysical data interpretation and field observations allow a better understanding of the complex nappe structure. Our results allow every described tectonic object to be replaced in its geodynamic setting and thus the full ophiolite history to be restored, from oceanic accretion to emersion in Oligocene. A refined model for the genesis of New Caledonia’s lateritic nickel ore deposits is proposed, as well as additional metallotects for exploration. Electromagnetism appears to be appropriate for describing the overall geometry of the weathering profile and can be useful in prospecting and modelling nickel ore deposits.

The mineralogical and geochemical understanding of lateritic nickel ore deposits is undoubtedly better constrained than their tectonic structure. Indeed, the fracture network of the underlying bedrock is typically concealed beneath a thick weathering profile. However, this fracture network strongly controls weathering and ultimately nickel release from peridotites, thus improving its knowledge appears critical in the evaluation of nickel resources. In New Caledonia, the Peridotite Nappe is a particularly outstanding case study because Early Miocene to Recent uplift and subsequent erosion allow the structure of a mantle ophiolite to be observed in three dimensions. However, due to the easy access to nickel resources, only a few structural studies have been undertaken, or remained confidential. The main objective of this study is to better constrain the role of the fracture network of the Peridotite Nappe in the genesis of New Caledonia’s lateritic nickel ore deposits.A multiple-scale study of the whole Peridotite Nappe has been performed following two main parts: i) field-based structural observations and analyses; and 2) interpretation of new acquired heliborne electromagnetic data. The latter focused on three mining areas (massifs of Koniambo and Kopéto-Boulinda; and, Plaine des Lacs – Goro - Port-Boisé), which are representative of the different types (morphologic and genetic) of nickel ore deposits encountered in New Caledonia.The study of the fracture network is essential in the understanding of the migration of meteoric waters and thus thickness variations of the weathering profile of peridotites. A mineralogical and textural approach has been undertaken to distinguish the various steps of fracture development on the basis of static or synkinematic infill events and eventually allowed a relative chronology to be proposed. Following this inventory, it has been possible to identify these objects on electromagnetism profiles. This analysis allows visualizing the geometry of controlling fractures at depth and reveals a direct link between deepening of the weathering profile and the fracture network. Ultimately, it clearly appears that meteoric waters use preferential pathways that in turn depend on the geomorphology of each massif, which originate from the inherited fracture network. The combination of geophysical data interpretation and field observations allow a better understanding of the complex nappe structure. Our results allow every described tectonic object to be replaced in its geodynamic setting and thus the full ophiolite history to be restored, from oceanic accretion to emersion in Oligocene. A refined model for the genesis of New Caledonia’s lateritic nickel ore deposits is proposed, as well as additional metallotects for exploration. Electromagnetism appears to be appropriate for describing the overall geometry of the weathering profile and can be useful in prospecting and modelling nickel ore deposits., La connaissance minéralogique et géochimique des gisements de nickel latéritique est sans aucun doute plus approfondie que celle de leur structuration. En effet, le profil d’altération oblitère le réseau de fracture affectant la roche mère sous-jacente, pourtant indispensable pour l’évaluation de la ressource car elle contrôle l’essentiel de l’altération et donc la libération du nickel. La Nappe des Péridotites de Nouvelle-Calédonie constitue un objet exceptionnel d’étude de la fracturation au sein d’une ophiolite mantellique car le soulèvement majeur et les phases d’érosion subséquentes, qu’elle a subis du Miocène à l’Actuel, ont permis de mettre au jour la structure en trois dimensions. Cependant, la facilité d’accès à la ressource fait qu’à ce jour assez peu d’études structurales ont été conduites sur les gisements, ou le plus souvent, sont restées confidentielles. L’objectif de cette étude est de mieux comprendre l’influence de la structuration de l’ophiolite sur la genèse des gisements de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie. Cette étude multi-échelle a porté sur l’ensemble de la Nappe des Péridotite et se scinde en deux volets : 1) une étude structurale de terrain, et 2) l’interprétation de données d’électromagnétisme nouvellement acquises. Cette campagne de géophysique héliportée a été effectuée sur trois zones minières représentatives des différents types (morphologiques et génétiques) de gisements rencontrés en Nouvelle-Calédonie (les massifs de Koniambo et du Kopéto-Boulinda et au sud, la zone de Plaines des Lacs – Goro - Port-Boisé).L’analyse de la fracturation des péridotites est primordiale pour comprendre les chemins de migration des eaux météoriques et donc les variations d’épaisseur du profil d’altération. Une approche minéralogique et texturale est nécessaire afin de distinguer les différents épisodes de fracturation et de remplissage statiques ou cinématiques, et permet de proposer une chronologie relative. À la suite de cet inventaire, il est possible d’identifier ces objets sur les profils d’électromagnétisme. Cette analyse permet de visualiser la géométrie des structures jusqu’à une profondeur de 300 m et montre un lien direct entre les approfondissements du profil d’altération et la présence de certaines fractures. Ainsi, il apparait clairement que les eaux météoriques empruntent des chemins préférentiels fonction de la morphologie générale du massif elle-même issue des structures héritées.La géométrie des structures visualisées par la géophysique, combinée aux observations de terrain, permet de mieux appréhender la complexité du système. A l’issue de ce travail, il est possible de replacer chacun des types d’objets observés dans leur contexte géodynamique et ainsi de restituer l’histoire de l’ophiolite depuis l’accrétion océanique jusqu’à son émersion à l’Oligocène. Un modèle révisé de la genèse des gisements de nickel en Nouvelle-Calédonie est présenté et de nouveaux guides d’exploration sont proposés. L’électromagnétisme s’avère être une méthode particulièrement adaptée pour visualiser la géométrie globale du profil d’altération et constitue une aide substantielle à la prospection et la modélisation des gisements de nickel.

International audience; Dolines are closed geomorphological depressions which are surface manifestations of karsticsystems. Usually developed on limestone, they also typify the morphology of the New Caledonianlandscape, particularly on the southern massif of the main island (known as Grande Terre). Thesedolines are evidence of subsidence, suffosion and collapse phenomena resulting from dissolutionweathering of peridotites. However, extensive underground drainage systems are still not yetrecognized. Semi-automatic mapping of dolines is carried out on a 148 kmC area of the Massif duSud from a high accuracy LIDAR digital elevation model. 8,601 dolines ranging from 1 mC to 2 kmCare identified and morphologically characterized with precision. The majority of them are small,shallow and round-shaped, yet more complex shapes are locally observed. Size distribution analysisallows the setting of a threshold of 20,000 mC above which surface processes rather than chemicalweathering control doline evolution. Doline density analysis reveals high concentrations on flat areaswhere ferricrete overlies the complete weathering profile, especially in the case of elevated, rainywatersheds. Dolines are aligned and elongated along a N 135 A 5° major fracture direction, which isinherited from the obduction of the Pacific Plate upper mantle in the Late Eocene. Finally, we proposea pioneering morphometric typology of dolines that provides important clues as to pseudokarsticactivity. We define collapse, bowl-shaped and flat bottom dolines. Collapse and bowl-shaped dolinesare assumed to denote active pseudokarst. They may widen and deepen, or eventually be filled bysediments. They are distinguished from flat bottom dolines that are partially to completely filled, whichsuggests that they are associated with paleo-pseudokarsts. However the groundwater flow pathsassociated with the genesis and evolution of dolines must be clarified, and collapse and bowl-shapeddolines should be hydrologically monitored.

International audience; Dolines are closed geomorphological depressions which are surface manifestations of karstic systems. Usually developed on limestones, they also typify the morphology of the New Caledonian landscape, particularly on the southern massif of the main island (known as Massif du Sud). The specificity of dolines here lies in their development on ultramafic rocks. They are evidences of subsidence, suffosion and collapse phenomena resulting from dissolution weathering of peridotites. However, extensive underground drainage systems are still not yet recognized. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Semi-automatic mapping of dolines is carried out on a 148 km2 area of the Massif du Sud from a high accuracy LiDAR digital elevation model. In this area 8601 dolines ranging from 1 m2 to 2 km2 are identified and morphologically characterized with precision. Most are small, shallow and round-shaped, yet more complex shapes are locally observed. Size distribution analysis allows the setting of a threshold of 20 000 m2 above which surface processes rather than chemical weathering control doline evolution. Doline density analysis reveals high concentrations on flat areas where ferricrete overlies the complete weathering profile, especially in the case of elevated rainy watersheds. Dolines are aligned and elongated along a north 135° ± 5° major fracture direction, which is inherited from the obduction of the Pacific Plate upper mantle in the Late Eocene. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Finally, we propose a pioneering morphometric typology of dolines that provides important clues as to pseudokarstic activity. We define collapse, bowl-shaped and flat bottom dolines. Collapse and bowl-shaped dolines are assumed to denote active pseudokarst. They may widen and deepen, or eventually be filled by sediments. They are distinguished from flat bottom dolines that are partially to completely filled, which suggests that they are associated with paleo-pseudokarsts. However the groundwater flow paths associated with the genesis and evolution of dolines must be clarified, thus collapse and bowl-shaped dolines should be hydrologically monitored. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.