Tesi sul tema "Remplissage sédimentaire"

Mars présente à l'heure actuelle un climat sec et froid. Certains endroits de sa surface sont âgés de plus de 3,5 Ga et présentent des vallées, des chenaux, des terrasses ou encore des deltas qui attestent de la présence d'eau liquide dans le passé. Cette dernière étant actuellement instable à la surface de la planète, l'existence de ces morphologies impliquerait des conditions climatiques passées différentes de celles actuelles. À quoi pouvait ressembler le climat de Mars à cette époque? Il s'agit de l'une des principales interrogations concernant cette planète. Parmi les marqueurs morphologiques classiquement utilisés dans les reconstitutions climatiques, les vallées sont nombreuses et réparties de façon hétérogène sur Mars ce qui les rend particulièrement intéressantes à étudier. Ces objets peuvent nous renseigner à travers leur morphologie sur les conditions climatiques qui régnaient au moment même de leur formation et/ou plus tard au cours de leur évolution. L'objectif de cette thèse est de contribuer à la reconstitution du climat pré-amazonien (>3,5 Ga) en se concentrant sur l'étude des vallées martiennes équatoriales et du canyon équatorial de Valles Marineris. L'étude des vallées révèle que leur morphométrie et leur organisation spatiale ne ressemblent que très rarement à celles des vallées fluviatiles et de sapement fréquemment rencontrées sur Terre. Elles présentent, en revanche, de nombreuses similitudes avec les vallées tunnels d'origine sous-glaciaires terrestres. Il est donc plausible que certaines de ces vallées martiennes pré-amazoniennes aient pu voir le jour sous un climat froid par la fonte sous- et/ou pro- glaciaire de dépôts de glace de surface. D'autre part, les reconstitutions géomorphologiques régionales de Valles Marineris montrent que ce système de vallées a été le siège d(e)'une glaciation(s) postérieure(s) à sa formation dont il subsiste aujourd'hui des reliques datant probablement de plusieurs milliards d'années et qui sont protégées par une couverture de débris. Cette étude suggère la possibilité que les conditions atmosphériques pré-amazoniennes de Mars ne furent pas nécessairement très différentes de celles qui prévalent actuellement
Nowadays Mars has a cold and dry climate. At some locations its surface is more than 3. 5 Gy old and exhibits valleys, channels, terraces and deltas attesting the occurrence of liquid water in the past. This fluid is currently unstable on the surface of the planet, suggesting these morphologies would involve different climatic conditions from the current ones. What did early Martian climate look like? lt is one of the main issues regarding this planet. Among the geomorphological evidence classically used to reconstruct past climates, Martian valleys are numerous and heterogeneously distributed thus particularly attractive to study. Their morphologies can inform on the climatic conditions prevailing at the time of their formation and/or later during their evolution. The objective of this thesis is to contribute to solve the enigma concerning Martian pre-Amazonian (> 3. 5 Gy) climatic conditions by focusing on the study of equatorial valleys and the equatorial canyon of Valles Marineris. Our study reveals that the morphometry and spatial organization of some Martian valleys differ significantly from those of common terrestrial fluvial and sapping valleys. By contrast, they share a lot of similarities with terrestrial subglacial tunnel valleys. The subglacial or pro- glacial melting of surface ice deposits is plausible as an origin of some Martian valleys under cold climatic conditions. Moreover, regional geomorphological reconstitutions of Valles Marineris reveal that this valley system had witnessed glacial processes since its formation. Current glacial relicts of this former filling, probably several billion years old, still subsist protected under a debris cover. This study suggests the possibility that pre-Amazonian atmospheric conditions on Mars do not require to be significantly different from the current ones

L'étude du remplissage sédimentaire du bassin néogène du Chelif (Algérie) me fut confiée par J. Delfaud. Elle comprend 3 grandes étapes: 1) analyse des données de terrain; 2) analyses des sédiments silico-clastiques en laboratoire; 3) interprétation des résultats, hypothèses, modélisation. 1. Le levé de presque une centaine de coupes a permis de différencier 3 mégaséquences (5e ordre) : au miocène la MS#I ante-nappes telliennes, la MS#I#I post-nappes telliennes; au pliocène, la MS#I#I#I. Aux ordres inférieurs, elles se divisent en séquences majeures (ordre 4) et en séquences (ordre 3) ou formations. Ce découpage nous a amené à établir une typologie scalaire des discontinuités. Les environnements sédimentaires miocènes (ordres 2 et 3) ayant existé sur les marges N et S du bassin montrent une grande disparité entre les 2 marges, entretenue par une tectonique intense au N accompagnée de volcanisme. La tectonique synsédimentaire conditionne le devenir du bassin et son remplissage. 2. En laboratoire, nous avons affiné les hypothèses d'interprétation formulées sur le terrain. Les méthodes classiques : calcimétrie, granulométrie, morphoscopie, exoscopie, minéraux lourds, minéraux argileux, ont été utilisées. Les séquences (ordre 2) sont caractérisées par un ensemble de paramètres physiques et chimiques : le milieu ne pouvant être défini par un seul paramètre, mais par un ensemble regroupant de multiples mécanismes. 3. Un modèle de bassin intramontagneux se dégage de ces investigations sédimentologiques et tectoniques. Quelques caractéristiques typiques ressortent : existence de dépôts détritiques grossiers, apparition d'une sédimentation chimique, importance de la toposéquence dans la répartition des minéraux argileux, subsistance d'un climat subtropical montagnard, tectonique en transpression ou en transtension, influence de l'eustatisme. Nous avons retracé l'histoire éavolutive de ce bassin en le resituant par rapport au système d'Alboran.

Un modèle de simulation génétique du remplissage sédimentaire des canyons et des complexes chenal-levées dans les environnements turbiditiques profonds est proposé. L’approche utilisée est basée sur une méthode originale celle des Automates Cellulaires. Les processus contrôlant l’évolution de ces systèmes sont simulés à l’aide de règles établies empiriquement ou par simplification des lois physiques. Le système sédimentaire est représenté par un domaine maillé construit par un enchaînement d’évènements. Deux versions ont été élaborées, elles visent à représenter de la manière la plus fine possible l’impact de ces écoulements sur la nature et l’architecture des dépôts. La première permet une description dynamique de l’évolution du fond lors du passage d’écoulements gravitaires. Un unique évènement est considéré à chaque simulation et les variations du fond et de la répartition des sédiments sont recalculées à chaque itération. La méthode est validée sur un cas réel grâce aux résultats obtenus pour la bouffée turbide de 1999 dans le canyon de Capbreton et aux corrélations réalisées avec les carottes prélevées dans le canyon. La seconde propose de simuler l’architecture des dépôts pour une succession d’évènements gravitaires. Le modèle moyenne les processus physiques en considérant les évènements successifs comme des états quasi-stationnaires. Les résultats obtenus améliorent la compréhension de l’impact des paramètres externes sur la dynamique des courants gravitaires et l’organisation des séquences de dépôts qui en résultent.

Le bassin profond du Golfe du Mexique (BPGM) est localisé à l'est du Mexique, au sud-est des Etats-Unis et à l'ouest de l'Océan Atlantique. La zone d'intérêt principal de cette étude a une bahymétrie qui varie de 200 à 3750m et comprend toute la pente continentale et la plaine abyssale. L'évolution géodynamique du Bassin Profond du Golfe du Mexique (BPGM) commence au Trias-Jurassique avec la rupture et l'ouverture d'un rift continental, dans le secteur sud de la plaque nord américaine. Cette ouverture et le déplacement relatif vers le sud-est du bloc crustal du Yucatan sont à l'origine du BPGM (Tectonics Analysis et al. , 2002). Cette géodynamique de rift continental est suivie d'une étape de post-rift et d' océanisation. Les bassins de la marge continentale se sont développés à l'ouest du Golfe du Mexique, tandis que de la croûte océanique se formait dans le BPGM. Les bassins de la marge passive ont alors évolué sous l'effet d' une subsidence thermique. La subsidence thermique de la marge a ensuite été perturbée par l'orogenèse Laramienne, qui a remodelé l'architecture stratigraphique silicoclastique des dépôts du Tertiaire entre les éléments morphotectoniques suivants: le front tectonique de la Sierra Madre Orientale (SMO)", le bassin d'avant-pays Chicontepec, la Plateforme de Tuxpan-Faja de Oro, la pente continentale et la plaine abyssale, ces deux dernières provinces morphotectoniques appartenant au BPGM. Pendant le Paléogène inférieur, les effets de la subsidence thermique de la marge passive ont été accentués par la charge tectonique de l'orogenèse laramienne (SMO), permettant ainsi le développement d'un bassin flexure d'avant-pays. Dans ce cadre géodynamique, les principaux transferts sédimentaires se sont effectués du front tectonique "SMO" vers le BPGM. La source principale de sédiments clastiques est liée à l'érosion de la chaîne de montagnes "SMO". Pendant le Paléocène et l'Éocène inférieur, l'architecture des premiers sédiments silico-clastiques syn-tectoniques déposés dans des éventails sous-marins sont caractérisés par des figures de glissement, des faciès turbiditiques A et B de Bouma, chenaux et levées. Après l'arrêt de la subsidence par flexure, la subsidence thermique de la marge passive s'est poursuivie pendant l'Éocène supérieur, l'Oligocène et le Néogène, permettant le développement d'un nouveau prisme sédimentaire progradant. Les remplissages sédimentaires sont encore constitués de chenaux et de levées, avec des barres de sable systèmes deltaïques sur la plateforme. Pendant le Néogène, un système de failles listriques s'est développé sur la pente du BPGM, au-dessus d'une surface de décollement située, dans la région d'étude, dans les argiles de l'Éocène-Oligocène. Ce système de failles de croissance a piégé plus de 60% des sédiments silicoclastique du Miocène. Ce remplissage sédimentaire évolue latéralement de faciès fluviaux deltaïques vers des glissements gravitaires associés à des turbidités
The Deep Basin of the Gulf of Mexico (DBGM) is localized to the east of Mexico, to the southeast United states and to the west of the ocean Atlantic. The interest zone principal of this study on the part deep of the Gulf of Mexico has a bathymetries that varies of 200 to 3750 m, and understands continental slope and the abyssal plain. The geodynamic evolutions the Deep Basin of the Gulf of Mexico (DBGM) begins to the Triassic Jurassic with the rupture and the opening of a continental rift, in the sector south of the American North Tectonic Plate. This opening has the relative movement towards the southeast of the Yucatan Block, this will be the origin of the DBGM (Tectonics Analysis et al. , 2002). This geodynamic of continental rift is followed by a step of post-rift and spreading center. The basins continental margin developed to the west of the Gulf of Mexico, while oceanic crust formed in the DBGM. The basins of the passive margin then evolved under the effect the a thermal subsidence. The thermal subsidence of the margin next was perturbed by the orogeny Laramide, that restructured the architecture stratigraphic with silicoclastic deposits between the elements morphotectonic following: the tectonic front of the Sierra Madre Oriental (SMO), the foreland basin Chicontepec, the Tuxpan Platform (Golden Lane), the continental slope and the abyssal plain, these two last provinces morphotectonic belonging to the DBGM. During the Early Paleogene, the effects of the thermal subsidence of the passive margin were stressed by the tectonic load of the orogeny Laramide (SMO), allowing thus the development of a foreland basin flexural. In this framework geodynamic, the principal sedimentary transfers carried out themselves tectonic front "SMO" towards the DBGM. The principal source of sediments clastic is linked to the erosion of the chain of mountains "SMO". During the Paleocene and the Early Eocene, the architecture of the sediments silico-clastic syn-tectonic deposited in submarine fans are characterized by sliding, turbidities A and B of Bouma Facies and levee channels. After the end of the flexural subsidence, the thermal subsidence of the passive margin continued during the Late Eocene, the Oligocene and the Neogene, allowing the development of a new sedimentary prisms progradant. The sedimentary fillings up again are constituted levee-channels, sand bars platform and delta systems. During the Neogene a roll-over system developed on the slope of the DBGM, this roll-over detachment at a surface of clays of the Eocene-Oligocene. This system has more than 60% of the sediments silicoclastique of the Miocene. This sedimentary deposit go to of river-delta features towards sliding gravities associated to slump facies

Le remplissage sédimentaire du lac d'Annecy présente un enregistrement sédimentaire continu de la dernière déglaciation à nos jours. L'imagerie géophysique et les données de forage du remplissage ont permis de distinguer plusieurs unités sédimentaires liées à des processus de dépot différents. L'essentiel du remplissage est constitué de matériel terrigènique. La base du remplissage présente des sédiments glaciaires (moraine aquatique, esker-deltas) auxquels succèdent des sédiments glaciolacustres. Ce n'est qu'au sommet de la série qu'une sédimentation bio-induite se met en place, consécutivement à l'amélioration des conditions climatiques. Une analyse en microscopie a permis de distinguer différents types de lamines, qui, dans les unités terrigéniques glaciolacustres mettent en évidence un contrôle saisonnier de la sédimentation. L'essentiel du matériel se met en place par l'intermédiaire de courants hyperpycnaux (de faible durée durant le printemps et beaucoup plus continus durant l'été, période de la fonte glaciaire). Un tracage des sources sédimentaires terrigéniques a été effectué par analyse des cortèges argileux présents dans le remplissage et dans les bassins versants (glaciaire et hydrographique) du lac. Plusieurs changements de sources d'apports ont pu être mis en evidence. D'après ces données, une reconstitution paléogéographique de la déglaciation est tentée. La chronologie du remplissage (établie par analyses palynologiques, comptage de rythmites annuelles et datations #1#4c) indique une déglaciation antérieure à 15 000 b. P. Dans la dépression annécienne. L'enregistrement sédimentaire montre une importante accélération de la fonte glaciaire à 14 450 ans b. P. , attestée par une brutale augmentation des apports d'eau de fonte. Cette accélération (synchrone avec la déglaciation enregistrée dans les lacs de Zurich et de Lugano) est mise en relation, à titre d'hypothèse, avec le caractère rapide du dernier réchauffement climatique global.

L'objectif ce travail est de valider un modèle numérique 2D simulant le remplissage des bassins sédimentaires carbonatés, en fonction du contexte géologique. Ce modèle tient compte des processus gouvernant le remplissage du bassin, pour des échelles de temps entre 100ka et 10ma et des échelles d'espace de la dizaine a la centaine de kilomètres. Pour contraindre les modèles, six plates-formes carbonatées sont étudiées. L'analyse géométrique et faciologique des clinoformes carbonatés permet d'identifier trois processus contrôlant leur accrétion : l'hydrodynamique, la production carbonatée, l'accommodation. Ces contraintes géologiques sont integrées dans l'élaboration des modèles numériques. Dans un système de blocs basculés, le transport des sédiments carbonaté et détritiques, d'origine gravitaire, est simulé par l'équation de la diffusion. Les simulations montrent que : (1) l'évolution verticale du rapport silts silicoclastiques/carbonates granulaires est insuffisante pour identifier les cycles du niveau de base ; (2) les signatures eustatiques, tectoniques et d'apports sédimentaires sont identifiées à partir des vitesses d'accumulation ; (3) la corrélation stratigraphique doit s'effectuer à partir des surfaces de niveau de base minimum. Sur les plates-formes carbonatées, le transport des sédiments est gouverné par l'hydrodynamique. Un modèle basé sur une approche couplée particulaire/diffusif est élaboré pour intégrer les rôles de l'hydrodynamique et de la gravité. Pendant les tempêtes, le transport des sédiments est conduit par l'hydrodynamique. Dans les conditions de beau temps, le transport diffusif est dominant. Des simulations du Dogger du Bassin de Paris valident ce mod7le. Ainsi, la modélisation diffusive est adaptée à la simulation du remplissage des bassins carbonatés uniquement lorsque le paramétrage géologique est incertain. Dans les autres cas, la modélisation couplée est plus précise pour les échelles de temps et d'espace considérées.

Cette étude s'inscrit dans un contexte de demande croissante en ressources en eau, conduisant à mieux contraindre et estimer la distribution des aquifères karstifiés qui représentent une ressource importante, notamment sur le pourtour méditerranéen. Le but de ce travail est d'élaborer une méthode prédictive de la distribution de la karstification et de l'épaisseur de massifs carbonatés karstifiés, notamment pour les karsts profonds. La méthodologie est développée à partir de l'étude des karsts de la plateforme carbonatée téthysienne du Languedoc montpelliérain; région qui a subi une histoire tectonique complexe et polyphasée, entrainant des phases de karstification successives. Elle est basée sur la compréhension des relations entre eustatisme, géodynamique et niveau de base, enregistrées par les paléokarsts de la région. Le remplissage sédimentaire des paléokarsts permet d'identifier les épisodes de karstification et de les dater ; c'est un marqueur des variations -que l'on cherche à quantifier- du niveau de base local responsable de la formation et du comblement des karsts. On analyse 3 paléokarsts d'extension régionale dont on peut étudier : le remplissage karstique, la distribution le long de profils amont-aval et l'extension verticale indicatrice de l'amplitude de l'abaissement du niveau de base dont il est issu. On en déduit les causes géodynamiques à l'origine de leur formation: - Le " paléokarst des bauxites " à remplissage caractéristique, résulte de l'évolution en 2 phases de " l'Isthme Durancien " : altération bauxitique de la couverture néocomienne sur le sud du Massif Central, liée à une inversion au Barrémien, suivi d'une surrection ≥ 1600m à l'Aptien-Albien, causant l'érosion des altérites en amont et le dépôt des bauxites détritiques en aval. - Le " paléokarst à remplissage marin paléocène inférieur " indique des variations du niveau de base local ≥350m dans la zone amont sud-cévenole. On propose que ces variations de niveau de base d'amplitude très supérieures aux variations eustatiques et dans une zone faiblement déformée, résultent d'assèchements et d'ennoiements d'un bassin endoréique à seuil. - Le " paléokarst à remplissage détritique d'origine cévenole ", enregistre la chute du niveau de base au Serravalien-Tortonien, qui se traduit par l'incision de canyons dans l'arrière-pays de la marge du Golfe du Lion. On détermine une surrection de plus de 400 mètres à l'amont, près de 250m dans les blocs faillés intermédiaires et quelques dizaines de mètres dans la zone avale. En parallèle, on établit la géométrie et la distribution actuelles des massifs carbonatés dans la zone d'étude (y compris sous couverture), en construisant un modèle géologique 3D, des Cévennes à la Méditerranée. On intègre les données de sismique réflexion, de forages et les données gravimétriques. La restauration tectonique séquentielle d'une coupe Nord-Sud extraite du modèle géologique permet d'appréhender la position des paléo-niveaux de base par rapport aux massifs carbonatés, pour chaque époque de karstification. On déduit l'organisation 3D des paléo-écoulements à travers la géométrie complexe des massifs carbonatés languedociens, notamment pendant l'évènement messinien. En terme d'évaluation de la ressource en eau, on déduit que: - Les surrections de l'arrière-pays (Crétacé " moyen ", Miocène) produisent des karsts de grande amplitude, mais ne constituent pas de réservoirs significatifs. - La karstification à l'origine de réservoirs exploitables importants et profonds est créée par l'assèchement de bassins endoréiques, qui ont affecté la région au Paléocène inférieur et au Messinien . - Ces deux évènements sont à l'origine de deux principaux réservoirs karstiques profonds qui ont une signature gravimétrique : (1) En amont du chevauchement de Montpellier, entre le Pic Saint Loup, la faille des Matelles et le bassin de l'Hérault, le karst profond se développe sur une épaisseur atteignant 900m, et est attribuée à l'événement du Paléocène. (2) Au Sud du chevauchement de Montpellier les karsts côtiers s'étendent jusqu'à plus de 10 km au large, scellés par une épaisse couverture Miocène et Plio-Quaternaire, et résultent de l'événement Messinien.

Les canyons sous-marins sont des corridors majeurs pour le transfert des sédiments des continents vers les bassins sous-marins profonds. Considérés comme des structures de transit scellées par des boues distales, les canyons ont peu fait l'objet de prospective en termes de géologie de réservoir. La source des sédiments, le moment des apports, les mécanismes de transport dans les canyons sous-marins diffèrent d'une marge à l'autre en fonction des contextes climatique et géodynamique, ce qui en fait un vaste champ d'étude. Ce travail présente les résultats d'une étude sismique 3D haute résolution d'un canyon du SE du delta du Niger, le canyon de Galabor. Le volume sismique étudié, calé au puits (gamma ray et calibration biostratigraphique), a été et exploré à travers (i) des coupes verticales réalisées le long et en travers des thalwegs du canyon et (ii) des cartes d'attributs sismique des horizons-clés. Après une revue bibliographique, deux articles soumis au BSGF sont présentés dans ce mémoire. Le premier article se concentre sur la géomorphologie sismique et les relations entre la déformation gravitaire (argilocinèse, failles de détachement) et la dynamique du canyon. Le confinement des écoulements turbiditiques dans des ensellements bordés par des reliefs diapiriques explique une grande partie du piégeage du sable dans le haut de pente. Les processus de chenal sont responsables du tri et de la concentration de sable dans des ceintures méandriformes qui débordent largement de l'incision initiale. Le deuxième article concerne la stratigraphie séquentielle. Deux séquences de dépôt de 100 000 ans sont identifiées, séparées par un horizon daté à 0,99 Ma. Dans chaque séquence, le sable n'est pas sourcé par une vallée incisée mais par l'érosion régressive sous-marine de deltas de bordure de plateforme. Le sable est en bypass dans le cortège de chute, dominé par des écoulements de débris boueux, et stocké dans le cortège de bas niveau. Le cortège transgressif, épais et formant une excellente couverture au-dessus du réservoir sableux, est dominé par une sédimentation fine hémipélagique et le cortège de haut niveau est absent. Des questions demeurent, comme celle du sourçage du sable et des transformations de l'écoulement entre les mécanismes gravitaires et tractifs
Submarine canyons are major corridors for transferring sediments from continents to deep submarine basins. Considered transit structures sealed by distal mud, canyons have little perspective in reservoir geology. The source of the sediments, the timing of inputs, and the transport mechanisms in submarine canyons differ from one margin to another depending on the climatic and geodynamic contexts, making it a vast field of study. This work presents the results of a high-resolution 3D seismic survey of a south-eastern submarine canyon in the Niger Delta, the Galabor Canyon. After a literature review, two articles submitted to BSGF are presented in this dissertation. The first article focuses on seismic geomorphology and the relationships between gravity deformation (shale ridges, detachment faults) and canyon dynamics. The seismic volume studied, wedged at the well (gamma ray and biostratigraphic calibration), was explored through (i) vertical sections along and across the thalwegs of the canyon and (ii) seismic attribute maps of key horizons. The confinement of turbiditic flows in intra slope basin bordered by shale ridges explains much of the trapping of sand at the upper slope. Channel processes are responsible for sorting and concentrating sand in meander belts that extend far beyond the initial incision. The second article concerns sequential stratigraphy. Two 100,000-year-old deposition sequences are identified, separated by a dated horizon of 0.99 Ma. In each sequence, the sand is not sourced by an incised valley but by the regressive submarine erosion of shelf-edge deltas. The sand is bypassed in the falling stage system tract, dominated by mass transport deposits, and preserved in the low stand system tract. The transgressive system tract, which is thick and forms an excellent seal above the sandy reservoir, is dominated by fine hemipelagic sedimentation and the high stand system tract is absent. Questions such as sediment source and flow transformations between gravity and tractive mechanisms remain unanswered

Dans le cadre du changement climatique global, mieux comprendre les interactions Hommes/Environnement/Climat au sud-ouest du Groenland est aujourd’hui un enjeu majeur pour développer des stratégies d’adaptation tout en préservant au mieux les écosystèmes. Pour cela, une approche rétrospective a été réalisée sur trois séquences lacustres retraçant l’histoire paléo-environnementale sur les 5000 derniers millénaires. Le lac d’Igaliku (N61°00’22’’, O45°26’28’’), situé à 2 km de la capitale épiscopale médiévale au cœur de la région agricole groenlandaise, a une sédimentation principalement influencée par les activités anthropiques. Un inventaire moléculaire complet a été réalisé sur cette séquence pour caractériser les dynamiques agropastorales passées et leurs impacts sur les écosystèmes. Les biomarqueurs fécaux identifié ont notamment permis de mettre en évidence deux phases agropastorales majeures (la période d’occupation viking et la période récente) séparées par le Petit Âge Glaciaire (PAG), pratiquant un élevage prédominant d’ovins. Les biomarqueurs moléculaires de végétation (n-alcanes, acétates de triterpényles) couplées à des données palynologiques montrent une réduction du couvert arbustif au cours de ces deux phases. Par ailleurs, les biomarqueurs d’érosion des sols (TTHCs) couplées aux données sédimentaires indiquent une érosion drastique qu’autour des années 1980 lors de la création de parcelles de fourrage par labour mécanisé. De même, ce n’est que sur le dernier siècle qu’une altération de l’état trophique du lac d’Igaliku associée à des pratiques de fertilisation des parcelles de fourrage est observée avec une augmentation des chaines courtes d’n-alcanes et plus particulièrement des diatomées mésotrophes. Les lacs de Qallimiut (N60°43’27’’, O45°23’12’’) et de Little Kangerluluup (N60°38’32’’, O45°38’11’’), situés en contexte faiblement anthropisé, sont alimentés par des tributaires à forte variabilité hydrologique. Ils correspondent à des systèmes sédimentaires dominés par des apports clastiques sous contrôle climatique dominant. Afin d’améliorer la résolution spatiale et temporelle des changements climatiques holocènes dans cette région, une étude sédimentaire multi-paramètre a été réalisée sur ces deux sites. Des analyses pétrophysiques, granulométriques, minéralogiques et géochimiques ont mis en évidence des niveaux de crues fréquents au cours des épisodes froids et humides comme la transition Milieu/Fin de l’Holocène (ca. 2500 BC), la transition Sub-boréal/Sub-atlantique (ca. 700 BC) et le PAG (entre ca. 1300 AD et ca. 1900 AD), synchrones à des périodes de minimas solaires. Ces épisodes de détériorations climatiques ont particulièrement influencé les sociétés humaines successives installées dès ca. 2500 BC au Groenland. Un maximum de fréquence de crues et une baisse drastique des températures sont notamment enregistrés pendant le PAG, indiquant qu’il s’agit de l’épisode le plus froid enregistré au sud du Groenland au cours de la seconde moitié de l’Holocène, responsable en grande partie de l’abandon de ces terres par les agriculteurs vikings au milieu du XVème siècle
In the current context of global change, understanding the interactions between Human/Environment/Climate is necessary to develop adaptive strategies and preserve ecosystems. A retrospective approach is therefore realized in three lacustrine cores to reconstruct the paleo-environmental history during the last five millennia. Lake Igaliku (N61°00’22’’, W45°26’28’’), located at 2km from the medieval episcopal cathedral in the historical farming center, has a sedimentation mainly driven by anthropogenic activities. A complete molecular inventory has been made on this sequence to characterize past agropastoral dynamics and their impacts on south Greenlandic ecosystems. The identified fecal biomarkers revealed two agropastoral phases, during the Norse settlement and recently, separated by the Little Ice Age (LIA) and mainly characterized by sheep breeding. Vegetation molecular biomarkers (n-alkanes, triterpenyl acetates) and palynological data showed a reduction of trees and shrubs cover during these two periods especially. Erosion biomarkers (TTHCs) and sedimentological data identified only one drastic erosion in the 1980s synchronous with the mechanized creation of fodder parcels. Moreover, an eutrophication of the lake waters was recorded with short chain length n-alkanes and mesotrophic diatoms. Lake Qallimiut (N60°43’27’’, W45°23’12’’) and Little Kangerluluup (N60°38’32’’, W45°38’11’’), less impacted by anthropogenic activities, are fed by major streams influenced by hydrological variations. Their sedimentation is therefore mainly driven by climate changes. To improve the temporal and spatial resolution of climate changes during the Holocene, a multi-proxy sedimentological study was made on these two sites. Petrophysical, mineralogical and geochemical analyses have identified flood events especially occurring during cooler and wetter periods such as the Middle to Late Holocene transition (ca. 2500 BC), the Sub-boreal/Sub-atlantic transition (ca. 700 BC) and the LIA (between ca. AD 1300 et ca. AD 1900). These climate pejorations have impacted local human societies. For example, during the LIA, a maximum of flood events and drop of temperatures are recorded, partly responsible of the Norse demise

Les gisements de cuivre porphyrique (PCDs) sont liés au magmatisme calco-alkalins produit le long d'une marge tectonique convergente et résultent de la circulation de fluides hydrothermaux dérivés de magmas felsiques oxydés, hydratés et à faibles profondeurs. Au cours de l'évolution des systèmes magmatiques et hydrothermaux, les interactions fluide-roche génère des minéraux de l'altération hydrothermale typiques et peut également modifient ou génèrent des minéraux accessoires avec des signaux différents qui peuvent être associés à chaque étape de l'évolution du système, ce qui pourraient être distinguées par les caractéristiques physico et chimiques des minéraux accessoires hérités (zircon), des minéraux modifiés (apatites) ou des minéraux nouvellement formés (oxydes de Fe-Ti). Dans le désert d'Atacama, les bassins hydrographiques exposés le long de l'avant-arc occidental sont remplis de dépôts de gravier provenant de l'érosion de la Cordillère de Domeyko, en réponse à la phase tectonique éocene Incaique. On peut émettre l'hypothèse que certains de ces bassins contiennent des preuves minéralogiques qui qui vient de la dénudation des systèmes minéralisés en cuivre-porphyre situés en amont. L'objectif principal de cette thèse est donc de trouver des preuves magnétiques, minérales et chimiques qui permettront de relier la dénudation des PCDs aux sédiments déposés dans les bassins adjacents. Pour tester cette relation, nous comparons les caractéristiques magnétiques des roches et pétrographique et géochimique des minéraux accessoires (zircons et apatites) dans quatre PCDs situés dans la Cordillère de Domeyko (Chuquicamata, Mirador, Esperanza et Escondida), avec les mêmes caractéristiques des sédiments remplissant un bassin proche du district minier de Centinela. Dans ces PCDs, des caractéristiques pétrographique et géochimique distinctes des minéraux accessoires associées à la fertilité en cuivre ont été trouvés. Dans les zircons, la plus grande fertilité correspond aux signatures géochimiques : Hf > 8 750 (ppm), Eu / Eu* > 0,4, 10 000 x (Eu / Eu *) / Y> 1, (Ce / Nd) / Y> 0,01, Dy / Yb <0,3, Th / U < 1 -> 0,1), ce qui peut être lié à un état d'oxydation élevé et à une teneur élevée en eau magmatique dans le magma. Dans les apatites, les caractéristiques les plus distinctives de la fertilité en cuivre sont la couleur de luminescence verte, les valeurs élevées de Ca et la faible teneur en oligo-éléments, tels que Mg, Na, Cl, qui peuvent être liées à l'évolution des fluides hydrothermaux. Bien que le signal magnétique des PCDs soit contrôlé par la présence d'oxydes Fe-Ti d'origine hydrothermale et magmatique, il n'a pas été possible de différencier la contribution de ces deux composantes. Dans le bassin, il existe un dépôt de gravier (Tesoro) contenant un nombre important de zircons et d'apatites indicateurs de fertilité métallogénique des PCDs, qui coïncide avec une minéralisation de Cu exotique. On observe également une diminution des valeurs de susceptibilité magnétique des niveaux inférieurs aux niveaux supérieurs, qui est principalement contrôlée par la concentration en oxydes de Fe-Ti à grains grossiers d'origine détritique. La concentration la plus élevée en oxydes de fer pourrait être associée à un climat aride et à une influence tectonique, alors que la diminution de la concentration peut être liée à une tendance à l'aridification et / ou à un éloignement relatif des sources de ces oxydes. En conclusion, les apatites et les zircons détritiques des bassins ont le potentiel de documenter la dénudation des PCDs en amont. Par conséquent, l'utilisation de minéraux indicateurs représente une technique d'exploration potentiellement efficace qui peut facilement s'appliquer à la recherche de preuves concrètes de PCD contenues dans des dépôts de gravier. D'autre part, les propriétés magnétiques des sédiments nous renseignent sur les conditions paléo-climatiques et / ou tectoniques de leur dépôt
Porphyry copper deposits (PCDs) are linked to calk-alkaline magmatism produced in a convergent tectonic margin and resulted from the circulation of hydrothermal fluids derived from oxidized and water rich felsic magmas emplaced at shallow depths. During the evolution of the magmatic and hydrothermal systems, the fluid-rock interaction generates typical hydrothermal alteration minerals and can also modify or generates accessories minerals with different properties that can be associated at each stage of the evolution of the system, which could be distinguished by the physico and geochemical characteristics of the inherited accessory minerals (zircon), the modified minerals (apatite) or the newly formed minerals (Fe-Ti oxides). In the Atacama Desert hydrographic basins exposed along the western forearc are filled by gravel deposits which were derived from the erosion of the Domeyko Cordillera in response to the Eocene Incaic tectonic phase. It can be hypothesized that some of these basins contain mineralogical evidences that come from the denudation of porphyry copper mineralized systems located upstream. Therefore, the main goal of this thesis is to find magnetic, mineral and chemical evidences that will help to link the denudation of PCDs with sediments deposited in adjacent basins, mainly by using heavy minerals and magnetic signals as tracers contained in the sedimentary record. To test this relationship, I compare the rock-magnetic properties and physical and geochemical characteristics of minerals (zircon and apatite) in four selected DPCs located in Domeyko Cordillera (Chuquicamata, Mirador, Esperanza and Escodida), with the same characteristics in detrital sediment filling a close basin in the Centinela Mining District. In the studied PCDs, accessory minerals with distinctive physical and geochemical characteristics associated with metallogenic fertility were identified. In zircons, the most fertile samples correspond to these geochemical signatures: Hf > 8,750 (ppm), Eu/Eu* > 0.4, 10.000 x (Eu/Eu*)/Y > 1, (Ce/Nd)/ Y > 0.01, Dy/Yb < 0.3, Th/U < 1 - > 0.1), which can be linked to high oxidation state and high content of magmatic water in the magma. In apatite, the most relevant features indicating fertility are the green luminescence color and high Ca values and low content of trace elements, such as Mg, Na, Cl, which can be related to the evolution of hydrothermal fluids. Although the magnetic signal from DPCs is controlled by the presence of Fe-Ti oxides of hydrothermal and magmatic origin, their characteristics could not be used to differentiate the contribution of these two components. In the stratigraphic record there is a gravel deposit (Tesoro) which contains an important number of zircons and apatite which can be signaled as indicators of metallogenic fertility, that coincides with exotic-Cu mineralization and abundant clasts coming from different hydrothermal alteration zones related to PCDs. In the gravel deposits, a decrease in the magnetic susceptibility values from lower to upper levels is observed, which is mainly controlled by coarse-grain Fe-Ti oxides concentration of detritic origin. In the gravel deposits, rock magnetic properties are mainly controlled by Fe-Ti oxides concentration of detritic origin, where the highest concentration of Fe-minerals could be associated to arid climatic conditions and a rapid tectonically-controlled denudation, whereas the decline in concentration can be related to an aridification trend and/or sources changes

L'étude des microfaciès sédimentaire, pédologique et archéologique dans les remplissages de grottes à travers l'analyse micromorphologique permet de distinguer les différents processus de mise en place, de transformation ainsi que leur chronologie relative. Dans les sites d’Orgnac iii (Ardèche) et de Lazaret à Nice (Alpes-Maritimes) dans le sud de la France, dates respectivement du pléistocène moyen-moyen et du pléistocène moyen-supérieur, les figures sédimentaires (litage et décantation) montrent la mise en place du matériel détritique est liée au colluvionnement de masses d'argiles, au ruissellement modéré et au phase de stagnation (argiles varvées). L'impact biologique est responsable de l'intégration des fragments de charbons et de l'homogénéisation de certains niveaux archéologiques. Les dépôts carbonates montrent des facies d'altération (golfes et pellicule d'altération) et des facies de calcitisation (nodules et lits d'encroutements) en relation avec les circulations post-sédimentaires attestant d'une évolution interne (dissolution proche de l'entrée de la grotte et dépôt au milieu de la grotte du lazaret). Ces carbonatations sont postérieures a l'occupation du site (exemple la couche xxii et les lits encroutes au milieu de la couche xx du puits). En corrélation avec les données paléontologiques de ces mêmes niveaux (spécialement l'ensemble stratigraphique ciii du lazaret) il est possible que ces carbonatations sont liées à l'alternance des phases humides et arides. Les structures cryogéniques spécifiques comme les grezes, les dépôts de coiffes (lite et granoclasse) et les agrégats (arrondis et aplatis) montrent que d'une part les conditions climatiques froides affectent les dépôts a l'intérieur des grottes et d'autre part ces conditions sont postérieures a l'activité humaines (agrégats avec des fragments de charbons). L'impact anthropique est atteste par la présence d'ossements fractures dont une partie est liée a la carbonatation, par des fragments de charbons fractures et redistribues par l'activité biologique ou le ruissellement et par les dépôts phosphates (coprolites). L'état de conservation des dépôts anthropiques en fonction des conditions naturels, ces niveaux sont classes en structures primaire, secondaire et tertiaire. Cette étude montre que les dépôts dans les grottes résultent de divers processus dont la hiérarchisation est possible par la micromorphologie du sol, la détermination des structures spécifiques entre la relation avec la présence des hommes préhistoriques et les variations climatiques

L'etude des remplissages karstiques du bas-vivarais permet: de dresser un bilan regional de la sedimentation et de l'erosion au pleistocene; de montrer l'importance de la sedimentation loessique lors des stades glaciaires; de demontrer la presence generale de lacunes dans les types de depots etudies; d'etablir un cadre paleoclimatique et chronologique general et local; de mettre en evidence l'influence des facteurs geomorphologiques sur l'occupation prehistorique. Les resultats sont compares a ceux obtenus dans le velay ou les conditions climatiques sont plus rudes

La présente étude porte sur les problématiques d’entreposage de colis de déchets nucléaires. En France, via le projet Cigéo, il est envisagé d’entreposer les déchets radioactifs de moyenne et haute activité à vie longue à 500 mètres de profondeur dans un conteneur en acier API 5L X65 (chemisage) déposé dans des galeries creusées au sein d’une formation argileuse (argilites). Une température maximum de 90°C est attendue à la surface de l’acier en raison de l’intense radioactivité. Finalement, un coulis cimentaire (matériau de remplissage) sera injecté entre le chemisage et les argilites. La synthèse de couches de produits de corrosion susceptibles d’être rencontrées à la surface de l’acier dans les conditions de stockage a constitué le premier objectif de ce travail. Les conditions pour l’obtention de sidérite (FeCO3), de mackinawite (FeS) et de magnétite (Fe3O4) ont été déterminées. Par la suite, des essais de couplage impliquant deux électrodes recouvertes de produits différents ont été réalisés dans le but de simuler le comportement d’une surface d’acier recouverte d’une couche hétérogène de produits de corrosion. Il est apparu que l’acier recouvert d’une couche de mackinawite se comportait dans chaque cas comme une cathode. Ce phénomène est associé au caractère plutôt protecteur de la couche de mackinawite. Parallèlement, les essais de formation de la mackinawite par polarisation anodique ont montré que la formation d’une couche de produits de corrosion composée de magnétite/mackinawite était associée à un phénomène de corrosion localisée. Le comportement de l’acier au contact du matériau de remplissage envisagé pour combler l’espace entre le chemisage et les argilites a ensuite été étudié. Ce deuxième volet de l’étude a montré que la couche de produits de corrosion se formant à la surface de l’acier était principalement composée de magnétite, associée à des sulfures de fer tels que la mackinawite. L’hétérogénéité du matériau de remplissage, la présence de sulfures en son sein et la présence d’oxygène dissous dans les solutions de test sont les principales causes de l’apparition d’un phénomène de corrosion localisée. Ce résultat traduit également le caractère imparfaitement protecteur des couches d’oxyde se formant sur l’acier au contact du matériau cimentaire. Enfin, la dernière partie de ce travail de recherche a porté sur l’étude d’éventuels effets galvaniques entre une zone recouverte d’argilites et une zone recouverte de matériau de remplissage impliquant la présence de magnétite et de mackinawite et pouvant faire office de cathode. De tels effets n’ont pas été mis en évidence, ce qui est attribué à l’absence d’un véritable état passif de l’acier en contact avec le matériau cimentaire
The present study relates to the problem of long-term disposal of nuclear waste. In France, with the Cigéo project, it is envisaged to store high and intermediate level long lived radioactive waste at a depth of 500m inside a carbon steel (API 5L X65) casing in a deep geological disposal, drilled in a very stiff clay formation. A maximum temperature of 90°C is expected at the carbon steel surface, because of the intense radioactivity. Finally, a specific cement grout will be injected between the carbon steel casing and the argilites. The synthesis of corrosion product layers likely to form on the steel surface was the first objective of this work. The different parameters to obtain siderite (FeCO3), mackinawite (FeS) and magnetite (Fe3O4) have been determined. Subsequently, coupling tests were carried out with two steel electrodes covered with different corrosion products in order to simulate the behaviour of a steel surface covered with a heterogeneous corrosion product layer. It appeared that the steel electrode covered with mackinawite was in each case the cathode. This phenomenon is associated with the somewhat protective properties of the mackinawite layer. Besides, anodic polarization experiments conducted to prepare mackinawite layers showed that the formation of a corrosion product layer composed of magnetite/mackinawite was associated with localized corrosion. The behaviour of carbon steel in contact with cement grout envisaged to fill the gap between casing and argillites was studied next. This second part of the study showed that the corrosion product layer forming on the steel surface was mainly composed of magnetite, associated with iron sulphides such as mackinawite. Heterogeneity of the cement grout, presence of sulphide within it, and presence of dissolved oxygen in the test solutions are the main causes of the appearance of localized corrosion processes. This result also shows that the oxide layers forming on the steel surface in the specific cement grout only provides an imperfect protection. Finally, the last part of this research work focused on the study of possible galvanic effects between a zone covered with argilites, and a zone covered with cement grout implying the presence of magnetite and mackinawite and thus able to act as cathode. Such effects could not be evidenced which is attributed to the absence of a real passive state of the steel in contact with the cement grout

Les études stratigraphiques et sédimentologiques des sites de la Madonna dell’Arma (San Remo) et de Santa Lucia supérieure (Toirano) permettent d’établir la stratigraphie des deux dépôts, de reconstituer le cadre paléoenvironnemental et paléoclimatique de la Ligurie, durant le Pléistocène supérieur ainsi que de replacer les deux sites dans le cadre chronologique du Quaternaire. Le site de la Madonna dell’Arma se trouve dans la province d’Imperia en Ligurie italienne à l’Est de San Remo. Il est creusé dans un poudingue pliocène. Le remplissage sédimentaire renferme un dépôt datant du Quaternaire, se divisant en deux parties distinctes : une partie intérieure et une autre extérieure. Dans la partie intérieure, sept ensembles stratigraphiques ont été déterminés. L’ensemble de base est originaire de l’ancienne plage tyrrhénienne. Les autres ensembles, dont les acteurs principaux des apports en sables sont tour à tour la paroi et l’environnement du site, se poursuivent par alternance durant différents sous stades du stade isotopique 5. La partie extérieure montre une grande homogénéité due à un mode de dépôt et à une origine unique des sédiments. Elle est attribuée au stade isotopique 3. Une occupation gallo-romaine conclut la phase "externe". Elle repose en discontinuité sur l’ensemble moustérien en raison d’une lacune sédimentaire englobant l’intégralité du Paléolithique supérieur et du Néolithique. Cette séquence est rattachée au stade isotopique 1. La grotte de Santa Lucia supérieure, située sur le Mont San Pietro, au Nord-Ouest de Toirano, renferme une courte séquence sédimentaire. Les études stratigraphiques et sédimentologiques montrent que ce remplissage se divise en trois niveaux stratigraphiques déposés en conditions climatiques différents Le niveau inférieur, riche en blocs provenant de la paroi, semble s’être déposé pendant des conditions climatiques froides et sèches. Il est attribué au stade isotopique. 4. Le niveau intermédiaire dont l’origine est la paroi de la grotte se différencie du précédent par une pauvreté en galets et une hausse de la fraction sableuse grossière. Cet ensemble s’est mis en place pendant une période probablement plus humide. Il est attribué à la fin du stade isotopique 4 et au début du stade isotopique 3. Le niveau supérieur est caractérisé par une augmentation des argiles et une diminution des autres fractions qui composent le sédiment. Cette partie du remplissage, semble s’être déposée pendant des conditions climatiques très humides. Les sédiments proviendraient de la paroi de la grotte et de l’environnement du site. Il est attribué au stade isotopique 3
The stratigraphic and sedimentological studies of the sites of the Madonna dell' Arma (San Remo) and of Santa Lucia higher (Toirano) make it possible to establish the stratigraphy of the two deposits, to reconstitute the paleoenvironmental framework of Ligurie, during the upper Pleistocene as to replace the two sites within the chronological framework of the Quaternary period. The site of the Madonna dell' Arma is located in the province of Imperia in Italian Ligurie, East of San Remo. It is dug in a conglomerate pliocene. The sedimentary filling contains a Quaternary deposit, divided into two distinct parts: an interior part and another external. In the interior part, seven stratigraphic sets were given. The basic unit is originating of the old Tyrrhenian beach. The other sets, whose principal actors of the sand contributions are in turn the wall and the environment of the site, continue with alternation lasting different under stages from the isotopic stage 5. The external part shows a great homogeneity due to a mode of deposit and a single origin of the sediments. It is contemporary with the isotopic stage 3. A Gallo-Roman occupation ends the "external" phase. It lies in discontinuity on the mousterian unit because of a sedimentary gap including the entirety of the upper Paleolithic and the Neolithic period. This sequence is attributed at the isotopic stage 1. The higher cave of Santa Lucia, located on the Mount San Pietro, in the North-West of Toirano, contains a short sedimentary sequence. The stratigraphic and sedimentological studies show that this filling is divided into three stratigraphic levels deposited in different climatic conditions : - the lower level, rich in blocks coming from the wall, seems to have settled during cold and dry climatic conditions. It is attributed to the isotopic stage 4. The intermediate level whose origin is the wall of the cave differentiates from the prerious by a scarcity of blocks and an increase of the coarse sandy fraction. This unit was set up for one period probably wetter. It is attributed to the end of the isotopic stage 4 and the beginning of the isotopic stage 3. The higher level is characterized by an increase in clays and a reduction in the other fractions which constitute the sediment. This part of the filling, seems to have settled during very wet climatic conditions. The sediments would come from the wall of the cave and the environment of the site. It is attributed to the isotopic stage 3

Le bassin profond du Golfe du Mexique (BPMG) est localisé à l'est du Mexique, au sud-est des États-Unis et à l'ouest de l'Océan Atlantique. Cette étude de la partie profonde du Golfe du Mexique est basée sur l'intégration de données de sismique, de forages pétroliers et d'études de terrain; elle comprend toute la pente continentale et la plaine abyssale, avec une bathymétrie qui varie de 200 à 3750 m. La première partie de cette thèse est consacrée à la description du remplissage sédimentaire de la bordure occidentale du Golfe du Mexique, dans le secteur de Veracruz, en liaison avec son évolution géodynamique. L'évolution géodynamique du BPMG commence au Trias-Jurassique avec la rupture et la propagation d'un rift continental, dans le secteur sud de la plaque nord américaine. Cette ouverture et le déplacement relatif vers le sud-est du bloc crustal du Yucatan sont à l'origine du BPGM. Cette géodynamique de rift continental est suivie d'une étape post-rift accompagnée de l'océanisation du bassin. Les bassins de la marge passive ont poursuivi leur évolution sous l'effet de la subsidence thermique à l'ouest du Golfe du Mexique, tandis que de la croûte océanique se formait dans le BPGM. Cette subsidence thermique de la marge a ensuite été perturbée par l'orogénèse Laramienne, qui a remodelé l'architecture stratigraphique silico-clastique des dépôts du Tertiaire entre les éléments morphotectoniques suivants: lefront tectonique de la Sierra Madre Orientale (SMO), le bassin d'avant-pays Chicontepec, la Plateforme de Tuxpan-Faja de Oro, la pente continentale et la plaine abyssale, ces deux dernières provinces morphotectoniques appartenant au BPGM. Pendant le Paléogèneinférieur, les effets de la subsidence thermique de la marge passive ont été accentués par la charge tectonique de l'orogénèse laramienne (SMO), permettant ainsi le développement d'un bassin flexural d'avant-pays. Au cours de cette étape, les principaux transferts sédimentaires se sont effectués du front tectonique "SMO" vers le BPGM. La source principale de sédiments clastiques est liée à l'érosion de la chaîne de montagnes "SMO". Pendant le Paléocène et l'Éocène inférieur, l'architecture des premiers sédiments silico-clastiques syn-tectoniques déposés dans des éventails sous-marins sont caractérisés par des figures de glissement, des faciès turbiditiques A et B de Bouma, des chenaux-levées. Après l'arrêt de la subsidence flexurale, la subsidence thermique de la marge passive s'est poursuivie pendant l'Éocène supérieur, l'Oligocène et le Néogène, permettant le développement d'un nouveau prisme sédimentaire progradant. Les remplissages sédimentaires sont encore constitués de chenaux et de levées, avec des barres de sable associées à des systèmes deltaïques sur la plateforme. Pendant le Néogène, un système de failles listriques s'est développé sur la pente du BPGM, au-dessus d'une surface de décollement située, dans la région d'étude, dans les argiles de l'Éocène-Oligocène. Ce système de failles de croissance a piégé plus de 60% des sédiments silico-clastiques du Miocène. Ce remplissage sédimentaire évolue latéralement de faciès fluviaux deltaïques vers des faciès de pente affectés de glissements gravitaires et associés à des turbidites. La deuxième partie de cette thèse est consacrée à une approche quantitative basée sur des modélisations structurales (coupes équilibrées et modélisations cinématiques directes avec Thrustpack, couplant décollement gravitaire, flexure lithosphérique, érosion et sédimentation), puis sédimentaires (prise en compte des transferts de matériel clastique depuis la partie émergée de la chaîne jusqu'au bassin profond, à l'aide du logiciel Dionisos, afin de mieux comprendre les processus de piégeage des sédiments grossiers dans les structures de croissance et les bassins perchés de la marge.

Le remplissage sédimentaire du lac d'Annecy (Haute-Savoie) constitue un enregistrement continu de la dernière déglaciation à l'actuel. L'imagerie géophysique a permis de distinguer plusieurs unités sédimentaires correspondant à des mécanismes de mise en place différents. L'unité basale est constituée d'esker-deltas (Van Rensbergen,. 1996) qui corroborent l'hypothèse d'un retrait glaciaire en direction du Sud. Les unités sus-jacentes 1 et 2 sont mises en place essentiellement par l' intermédiaire de courants hyperpycnaux. La sous-unité 3a voit l'édification de deltas lacustres alors qu'au sommet de la série la sous-unité 3b est dominée par les processus de décantation dans la tranche d 'eau. L'analyse sédimentologique d'un forage lacustre, complétée de deux forages à terre, confirme cette succession et les mécanismes de dépôt. Ces unités diffèrent par le type de lamination, la texture du sédiment et les cortèges de minéraux argileux qu'elles contiennent. L'essentiel du remplissage résulte d'apports terrigéniques. Seule la sous-unité 3b présente des apports d'origine autochtone. L' analyse microscopique di stingue différents types de lamines, qui, dans les unités terrigéniques, mettent en évidence un contrôle saisonnier de la sédimentation. Un signal annuel est reconnu dans l'unité 2 et s'exprime par la succession de trois types de lamines. Les apports printaniers résultent de pulsations successives d'affluents qui mettent en place des courants hyperpycnaux de faible durée (crues). La période estivale voit l'établissement d'un courant hyperpycnal "continu" résultant de la fonte glaciaire. Le matériel plus fin, en suspension dans la tranche d 'eau, décante durant l'hiver. Cette lamine hivernale est également observée dans l'unité 1 et la sous-unité 3a. Dans la sous-unité 3b, la lamination semble essentiellement due au développement planctonique dans l'épilimnion. Les cortèges de minéraux argileux présents dans les bassins versants glaciaires et hydrographiques ont été inventoriés afin de définir l'origine du matériel sédimentaire terrigénique du remplissage. La composition argileuse de l'unité 2, dominée par la chlorite et une illite bien cristallisée, serait liée à la présence d'un courant glaciaire originaire de la vallée de l'Arly, hors du bassin hydrographique actuel du lac. L'unité 1 enregistre également les apports en provenance de ce glacier, mais ils sont en partie dilués par les apports d'eau de fonte issus de glaces situées dans le bassin molassique et dans le bassin versant du Fier. La sous-unité 3a résulte d'apports en provenance du bassin versant hydrographique actuel augmenté de celui du Fier. Des minéraux argileux d'origine pédogénétique (smectite et interstratifiés 10-14S) viennent s'ajouter aux minéraux prélevés au substrat dans la sous-unité 3b. La chronologie du remplissage, établie par les analyses palynologiques (F. David et al.), par comptage de rythmites annuelles et par datation radiocarbone (Brauer et al., ) indique une déglaciation antérieure à 15 000 ans B.P. au niveau du site de forage lacustre. L'enregistrement sédimentaire semble montrer une importante accélération de la fonte glaciaire à 14 450 ans B .P., attestée par une brutale augmentation des apports d' eau de fonte entraînant une disparition rapide des glaciers de vallée. Cette accélération est mise en relation avec le caractère rapide du dernier réchauffement climatique global enregistré notamment dans les calottes polaires. L'évolution paléogéographique du lac d'Annecy est ensuite essentiellement marquée par l'abandon du Fier, qui réduit considérablement la taille de son bassin versant hydrographique.

La ressource en eau est une des préoccupations majeures de notre décennie. Bien que les problèmes attelant à la pollution directe des cours d'eau et des réservoirs soient bien connus, peu d'études s'intéressent aux problèmes liés aux flux sédimentaires et à ses conséquences sur les milieux aquatiques. Dans ce contexte, nous avons choisi de nous intéresser aux réservoirs de Cointzio et d'Umécuaro (Michoacán, Mexique). Situés en zone montagneuse, de morphologie très différentes mais fortement soumis au même forçage climatique saisonnier (saison des pluies de juin à novembre), ces deux réservoirs ne présentent pas les mêmes dynamiques sédimentaires. Une étude complète de ces fonctionnements fait appel à des compétences diverses telles que l'hydrologie, l'hydrodynamique ou encore la sédimentologie. Chacune des disciplines abordent ces problèmes d'interaction eau - sédiment et leurs interactions ne sont pas négligeables. C'est pourquoi le choix a été fait de suivre une démarche systémique pour comprendre la dynamique globale de ce système, du bassin versant au réservoir, et de l'échelle de la crue à l'étude pluri-décennale. L'analyse hydrologique confirme l'importance du forçage météorologique saisonnier qui régit le remplissage des réservoirs de Cointzio et d'Umécuaro. Ces deux réservoirs montrent des dynamiques hydrologiques contrastées (augmentation progressive du débit pour l'un, remplissage des nappes pour l'autre), traduisant des taux d'érosion modérés à faible sur l'ensemble du bassin versant considéré. L'analyse hydrodynamique a mis en évidence l'importance du forçage météorologique et hydrologique sur la dynamique de la colonne d'eau sur le réservoir de Cointzio. La saison sèche est marquée par une importante stratification, liée au forçage radiatif seul. Au fil de la saison des pluies, la stratification tend à se fragiliser sous l'effet des crues qui, de par leur charge solide, s'écoulent sur le fond. Ces écoulements hyperpycnaux ont pu être représentés par le biais de deux simulations numériques distinctes (modèle INFLO1 et modèle CA). L'analyse sédimentaire vient boucler l'ensemble des observations précédemment faites. L'observation détaillée de carottes prélevées dans les deux réservoirs confirme les régimes et les processus de remplissage identifiés. Les datations par radioéléments, tout comme le traitement d'image RX, nous informent sur les vitesses de remplissage et nous permettent de conclure sur la validité des modèles précédemment utilisés.
La synthèse de l'ensemble des données recueillies montrent que depuis les années 70, les conditions érosives sur le bassin versant de Cointzio sont relativement stables mais que certains efforts restent à faire pour limiter l'effet des transferts sédimentaires (plus particulièrement de la fraction colloïdale) sur les eaux du réservoir de Cointzio.