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ABSTRACT

The fluvio-tidal transition of suspended sediment in terms of mineralogy and composition in the Loire River drainage basin, the largest French river basin, was investigated in the fluvial zone at Montjean and in the tidal zone at Mauves-Thouaré, for a complete seasonal cycle. At Montjean, where the river experiences unidirectional flow, the composition and mineralogy (especially clays and clay minerals) of river suspended material (RSM) are governed by the river discharge, upstream contributions, climatic conditions and microbiological activities. However, due to reversing tidal and river currents at Thouaré, in the zone of tidal dynamics, these relations are changed. In the downstream direction sand and clay content in the RSM decrease while the silt content increases. Among clay minerals, between these two observation stations, montmorillonite remains constant, kaolinite diminishes, and the other minerals increase downstream. Combustible material (organic) and nitrate (NO3) contents in the RSM increase whereas the phosphate (PO43-) and CaCO3 contents decline considerably during transport. At the head of the tidal zone, where the river flow encounters the tidal influence, there is a relatively stationary water mass (tidal slack) where sands, clays, phosphate, carbonate and silica are deposited by physical and chemical processes. Physical sedimentation takes place by simple gravitational deposition (sands), and by sorting and complicated differential settling (clays); chemical sedimentation takes place by precipitation (calcite-CaCO3; apatite-Ca5 (PO4)3 (OH,F,Cl); coagulation of dissolved silica-SiO2) in connection with seasonal algal bloom and eutrophic events.

RESUMÉ

Le bassin de la Loire est le plus vaste bassin fluvial franqais. Il constitue un domainé de choix pour l'étude des apports à l'océan. La composition des matieres en suspension (MES) a étéétudiée, sur un cycle saisonnier complet, en deux endroits, choisis afin de mettre en evidence les effets du principal changement de regime hydrologiyue du fleuve. Au passage du milieu fluvial au milieu fluvio-estuarien soumis à la marée dynamique (et donc dépourvu d'effet de salinité). Les variations des MES sont régies par les débits liquides, les apports du bassin versant, les conditions climatiques et les activités biologiques et microbiologiques.

Dans la zone où s'exerce la marée dynamique le lien de ces variations avec celles de debit liquide fluvial est cependant tres perturbé. Entre les deux stations de mesure les teneurs en sables et argiles diminuent et Ies silts augumentent, la kaolinite diminue, la montmorillonite se maintient constante, les interstratifiés et I'illite croissent. Les matieres organiques, les substances colloidales ainsi que les nitrates augmentent, phosphates et carbonates décroissent.

Ces phenomenes peuvent s'interpreter ainsi:

Le debit fluvial est contrecarre par le flot où on observe aussi une zone d'imrnobilité relative des masses deau (l'etale) qui produit deux types de resultats : dynamiques = décantation accelerie des silts aprks attrition des sables, triagregation (‘sorting’) et sedimentation differentiklle des argiles; chimiques = precipitation de calcite, d'apatite, de silice sous confrole biogeochimique saisonnier (etiages, algual bloom d'ete, succedant aux crues et aux apports detritiques d'hiver).