Les Cordillères nord-américaines sont constituées de blocs exotiques accrétés au craton nord-américain depuis le Paléozoïque jusqu'au Mésozoïque. Le "Guerrero terrane" qui forme la quasi-totalité de l'Ouest du Mexique est composé essentiellement de séquences d'arc du Jurassique supérieur-Crétacé inférieur, généralement considérées comme engendrées dans un environnement de marge active, lié à la subduction du paléoPacifique sous le craton nord-américain. Les ensembles plutono-volcaniques d'arc du "Guerrero terrane", pour la plupart basiques, sont associés à des environnements sédimentaires variés: pélagique, néritique et sub-aérien. Ils ont des affinités tholéïtique, calco-alcaline et shoshonitique, avec des rapports eNd élevés. Ces caractéristiques favorisent une origine intra-océanique pour ce "Guerrero terrane" au substratum mixte (croûte océanique et blocs continentaux). L'étude géochimique des basaltes, fondée sur les éléments traces incompatibles et les isotopes du Nd, montre qu'ils proviennent de la fusion partielle de sources mantelliques N-MORB, enrichies ou non par un composant OIB, et plus ou moins contaminées par des sédiments pélagiques ou terrigènes. La nature intra-océanique des séries d'arc du "Guerrero terrane", corrélée à l'absence de matériel volcanique dans les calcaires contemporains présents sur le craton nordaméricain impliquent l'existence d'un domaine océanique qui séparait le "Guerrero terrane" de la plaque nord-américaine au Crétacé inférieur. Plusieurs témoins de ce domaine représentés par des basaltes associés à des sédiments pélagiques du Crétacé inférieur ont été découverts le long du chevauchement majeur à vergence Est né du collage par collision du "Guerrero terrane" avec la marge nord-américaine, à la fin du Crétacé inférieur. Ainsi l'arc du Guerrero serait lié à la subduction de ce domaine océanique, décrit sous le nom de bassin d'Arperos, sous le paléo-Pacifique. Des données pétro-géochimiques sur les basaltes du bassin d'Arperos indiquent qu'ils dérivent probablement du mélange entre deux sources: OIB et N-MORB. Ces basaltes témoigneraient de la présence, dans ce bassin, d'un point chaud localisé à proximité d'une ride asismique.

L'étude géochimique du volcanisme anté-orogénique de l'Equateur permet de mettre en évidence plusieurs unités magmatiques. La distinction de ces différentes formations conduit à la mise en évidence d'une zone de suture qui sépare le continent sur lequel s'est développée une série andésitique, de terrains allochtones constitués par un arc insulaire développé sur une croûte océanique. Les possibilités d'étendre le modèle d'accrétion des unités allochtones, proposé pour l'Equateur, à l'ensemble des Andes septentrionales sont également discutées,

Etude des unités à ophiolites du Queyras et du piemont, des ophiolites d'Antalya (Turquie) et des ophiolites du Coast Range de Californie. Les séquences sédimentaires recouvrant ces ophiolites sont, selon les cas, des témoins d'une ou de plusieurs étapes ponctuant l'évolution des domaines oceaniques: accrétion, écaillages intra-oceaniques, obduction et collision. Dans chaque cas consideré, des observations détaillées permettent de proposer des modèles d'évolution thermique des paléo-domaines océaniques impliqués dans les orogènes étudiés

Sgr A*, le trou noir supermassif le plus proche de nous, émet une luminosité quiescente très faible ainsi que des éruptions en infrarouge proche (NIR), rayons X et radio. Cette thèse a pour but d'étudier l'effet du passage de DSO/G2 près de Sgr A* sur les éruptions. J'ai utilisé et amélioré trois méthodes pour l'étude en rayons X : les blocs Bayésiens en deux passes pour détecter les éruptions avec une certaine probabilité, le lissage des courbes de lumières pour diminuer le bruit de Poisson et la méthode de Monte Carlo par chaînes de Markov pour l'ajustement des spectres des éruptions. J'ai contraint les paramètres physiques de la source pour une des 3 éruptions détectées en rayons X en 2011 et pour 3 éruptions détectées en rayons X et NIR durant la campagne multi-longueurs d'onde de février-avril 2014. L'activité en rayons X et NIR de février-avril 2014 correspond à celle observée avant le passage de DSO/G2 près de Sgr A*. J'ai calculé le taux d'éruption intrinsèque en rayons X de Sgr A* en 1999-2015 et détecté une plus faible activité à partir du 28 octobre 2013. L'énergie stockée pendant cette période peut expliquer la plus forte activité observée du 30 août au 9 septembre 2014. / Sgr A*, the closest supermassive black hole, is an extremely low luminosity black hole emitting flares in near-infrared (NIR), X-rays and radio. The goal of this Ph.D. is to study the impact of the pericenter passage of the Dusty S-cluster Object DSO/G2 close to Sgr A* on the flaring activity. I used and improved three methods for the study in X-rays: the two-steps Bayesian blocks method to detect flares with a given false detection probability, the light curve smoothing to reduce the Poisson noise and the Monte Carlo Markov chains method for the fitting of the flare spectra. I constrained the physical parameters of the flaring region for one of the three X-ray flares detected in 2011 and for three NIR/X-ray flares detected during the 2014 Feb.-Apr. multiwavelength campaign. The X-ray and NIR activity during the 2014 Feb.-Apr. is not different from those observed before the DSO/G2 pericenter passage. I computed the intrinsic flaring rate in X-rays from Sgr A* in 1999-2015 and I detected a smaller flaring activity beginning on 2013 Oct. 28. The energy saved during this time period could explain the largest activity observed from 2014 Aug. 30 to Sept. 9.

Le but de ce mémoire est de poser les jalons qui permettront d'identifier les sources d'énergie et les mécanismes physiques qui sont responsables de l'activité manifestée par les étoiles T Tauri. Dans le contexte offert par l'étude de l'activité des étoiles de type solaire, il s'agit ici de déterminer dans quelle mesure l'analogie solaire peut être appliquée à l'activité manifestée par les étoiles T Tauri. Cette démarche qui consiste à différencier les sources d'énergie dont disposent ces étoiles constitue une première étape vers leur identification. Le Chapitre 1 constitue un rappel des propriétés des étoiles T Tauri (1.2), des modèles théoriques qui s'y rapportent (1.3), et des sources d'énergie dont elles peuvent bénéficier (104). L'existence de champs magnétiques à la surface des étoiles T Tauri est établie dans le Chapitre II : en premier lieu, la détection de variations périodiques dans les courbes de lumière de 11 étoiles T Tauri y est rapportée (II.2.1) ; les variations photométriques périodiques sont interprétées en terme d'une distribution de température hétérogène à la surface des étoiles (11.2.2, 11.2.3) ; le développement (II.2A) et l'application (II.2.5) d'un modèle théorique visant à reproduire les courbes de lumière observées permettent ensuite de déduire les propriétés physiques et géométriques de cette distribution; finalement, la présence de champs magnétiques photosphériques à la surface des étoiles T Tauri, premier indice de l'existence d'un processus dynamo, est déduite de la comparaison des propriétés de cette distribution avec celles des taches magnétiques couvrant la surface des systèmes RS CVn (II.2.6). Le rôle du processus dynamo dans le chauffage non-radiatif de l'atmosphère des étoiles T Tauri est étudié dans le Chapitre III : pour ce faire, après avoir discuté les paramètres qui semblent au mieux refléter le niveau d'activité stellaire et l'efficacité du processus dynamo (III.2), le comportement des étoiles T Tauri est analysé dans des diagrammes activité-rotation et comparé à celui des étoiles de type solaire (III.3) , L'existence du processus dynamo y est établie et ses limites cernées, Les implications de ces résultats sur la physique du processus dynamo dans les étoiles complétement convectives sont abordées (III.4.1) et, après une analyse détaillée des différences existant entre l'atmosphère des étoiles T Tauri et celle des étoiles de type solaire (III.4.2), les résultats obtenus sont confrontés aux prévisions des modèles théoriques (III.4.3) ; finalement, l'accrétion de matière circumstellaire à la surface des étoiles est présentée comme une source d'énergie susceptible de suppléer le processus dynamo (III.4.4). Deux appendices, présentés sous la forme de publications parues dans Astronomy and Astrophysics, complètent cette étude. L'appendice A décrit l'analyse et l'interprétation de la courbe de lumière périodique de l'étoile DN Tauri, un membre représentatif de la classe des étoiles T Tauri. Cette appendice se rapporte directement au Chapitre II. L'ensemble de l'étude présentée dans ce mémoire repose sur la détermination précise des taux de rotation d'un échantillon statistiquement significatif d'étoiles T Tauri. Cette détermination, qui fut notre première tache, est décrite dans l'appendice B. Le lecteur y trouvera un exposé détaillé des différentes méthodes utilisées pour mesurer les taux de rotation de ces étoiles peu lumineuses. En outre, les résultats obtenus y sont analysés dans le cadre du problème de l'évolution du moment angulaire durant les phases pré-séquence principale.

Une étude de 2 diagnostics de perte de masse dans les objets stellaires est faite et un programme qui calcule la formation des raies rotationnelles de CO en géometrie axiale est developpé. Les contraintes posées par les résultats sur la structure à grande échelle des jets sont discutées. Les raies interdites dans les étoiles jeunes de faible masse sont ensuite etudiées. Plusieurs modèles capables d'expliquer les profils observés sont discutés

Le champ magnétique est un ingrédient physique parmi les plus communs dans les environnements astrophysiques. Bien qu'il ait été étudié depuis de nombreuses décennies, certains de ses domaines d'application sont encore mystérieux, en particulier celui qui est associé à la turbulence magnétique. Ce phénomène apparaît dans des problèmes encore non résolus à ce jour. Le sujet de cette thèse porte sur l'étude de cette turbulence dans les disques d'accrétion magnétisés et képlériens lançant des jets, ainsi que sur ses effets sur le transport des rayons cosmiques. La première partie de cette thèse montre que les disques d'accrétion magnétisés képlériens soumis à une turbulence magnétohydrodynamique (MHD) peuvent être le siège d'une production stationnaire de jets MHD de matière sous certaines conditions. L'ajout des effets dus à la viscosité du plasma ainsi que l'implémentation d'une équation d'énergie modélisant une couronne chauffante sont les points clés de cette première partie. J'ai en particulier montré à la fois analytiquement et numériquement que le rapport entre couple de freinage magnétique et visqueux était contraint par les propriétés de la turbulence MHD. J'ai aussi montré que la prise en compte plus fine de l'équation d'énergie était nécessaire pour une description plus fidèle des jets observés dans l'Univers. Cette équation fait intervenir nombres de processus de chauffages et de transport d'énergie dont la prise en compte dans l'approximation fluide n'est pas possible. J'insiste, dans cette première partie, sur la necessité d'une approche cinétique de ces phénomènes afin de pouvoir mieux les décrire macroscopiquement. C'est cette étude qui a motivé la suite de ma thèse. Afin de mieux connaître les influences de la turbulence magnétique sur le transport de particules chargées, j'ai entrepris une étude sur la diffusion spatiale et angulaire des hadrons avec un champ magnétique chaotique dont la distribution spectrale en loi de puissance peut être reliée à celle qu'engendrerait une turbulence de type Kolmogorov ou Kraichnan. Les résultats de cette étude ont permis d'obtenir des réponses nouvelles sur des régimes de diffusion dans des domaines de turbulence encore jamais étudiés. En particulier, j'ai montré que les coefficients de diffusion spatiale parallèle au champ magnétique à grande échelle ainsi que le coefficient de diffusion angulaire suivaient un comportement dans le domaine de résonance extrapolant celui prédit par la théorie quasi-linéaire dans le cas de la très faible turbulence. A l'opposé, le coefficient de diffusion perpendiculaire suit un comportement, dans ce même domaine, non prédit par la théorie quasi-linéaire. Ce régime est assimilable à un régime de diffusion anormale amplifiée par la présence de chaos magnétique. De plus, en dehors du domaine de résonance avec le chaos, les comportements de tous ces coefficents sont différents de ceux attendus. Enfin, l'existence d'un régime de diffusion de Bohm n'a pas été démontrée quelque soit le niveau de chaos magnetique

Le continent nord-américain présente sur sa bordure Pacifique un domaine constitué par l'accrétion du Paléozoïque supérieur au Cénozoïque de fragments lithosphériques : les Cordillères nord-américaines. Ces fragments lithosphériques sont caractérisés par des séquences volcaniques d'arc ou de bassin océanique. Les séquences volcaniques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias ont longtemps été considérées comme un seul arc. Depuis une dizaine d'années, des équipes françaises ont montré que les séquences d'arc du Paléozoïque et du Trias des Klamath orientales et de Sierra Nevada (Californie du Nord) étaient établies respectivement sur une lithosphère océanique et un bloc continental. Dans le Nevada occidental, les séquences d'arcs du Paléozoïque supérieur affleurent dans deux régions distinctes : Black Rock Desert et Excelsior Mountains. Dans le Black Rock Desert, la séquence permo-triasique de Bilk Creek ressemble en tout point à celle * des Klamath orientales et des Blue Mountains. Il s'agit d'un magmatisme d'arc permo-triasique continu, reposant sur des calcaires permiens inférieurs à affinité téthysienne. Ce magmatisme dériverait d'une source mantellique de type-MORB. Dans les Excelsior Mountains, la formation Black Dyke est constituée de laves et de pyroclastites recouvertes en concordance par des turbidites volcanoclastiques. Cette activité volcanique se produit au Permien inférieur autour de 276 Ma. Ce magmatisme d'arc présente de nombreuses similitudes avec celui de Sierra Nevada. Dans les deux cas, il s'agit d'un magmatisme exclusivement Permien, caractérisé par : (i) des roches volcaniques calco-alcalines; et (ii) de faibles valeurs d'eNd (T=275Ma) comprisent entre -11 et +5,5. Cet arc est séparé du continent nord-américain par un domaine océanique, le bassin de Golconda. En Sierra Nevada, cet arc paléozoïque est établi sur une séquence sédimentaire du Palézoïque inférieur tectonisée. Les faibles valeurs de l'eNd(T) des roches magmatiques de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains suggèrent que les magmas dérivent d'une source mantellique, contaminée par une vieille croûte continentale, probablement protérozoïque. Ces magmas subissent au cours de leur remontée et leur stockage dans des chambres des assimilations de matériel crustal lors de leur fractionnement et de leur cristallisation. Le Paléozoïque supérieur volcanique et sédimentaire d'arc de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains est plissé, puis recouvert en discordance par des sédiments respectivement du Trias ou du Jurassique. Ces déformations et cette discordance sont liées à la phase orogénique Sonoma, induite par la collision de cet arc avec la marge nord-américaine. Après l'accrétion de cet arc, un magmatisme calco-alcalin à shoshonitique se développe au Trias en bordure du craton. Sa diversité reflète vraisemblablement des variations dans la nature et l'épaisseur de de la croûte qui forme la marge occidentale cratonique américaine et sur laquelle s'édifie cet arc de type andin.

Les ophiolites présentent un grand interêt d'une part pour les reconstitutions géodynamiques des chaînes de montagnes, d'autre part pour l'étude détaillée des processus d'accrétion océanique. Ce memoire s'appuie principalement sur l'étude de trois terrains issus de la Téthys et présentant des caractères contrastés: - l'ophiolite de Semail, en Oman, est une des plus belles ophiolites du monde; sa taille permet la mise en évidence des variations longitudinales des processus d'accrétion à une échelle comparable à celle abordée dans les océans; - les ophiolites du Ladakh, préservées sous forme de klippes charriées sur la plaque indienne telle l'ophiolite de Spongtang, ou sous forme de petites écailles dans la suture et substratum de l'arc représentent des traceurs géodynamiques importants et indiquent des conditions opposées depuis l'accrétion jusqu'à l'obduction par rapport à l'ophiolite d'Oman; - les ophiolites tauriques présentent des caractère intermédiaires. Ce mémoire présente les résultats des études pétro-structurales menées dans ces ophiolites et les implications pour leur accrétion, leur histoire tectonique intra-océanique, et leur obduction. Les ophiolites omanaises présentent à l'affleurement une séquence souvent complète, et des structures témoignant d'un taux d'accrétion élévé. Les structures tranverses à l'axe sont rares et aucune n'interrompt la séquence crustale; les relations entre les différents faciès suggèrent une segmentation de la dorsale à l'échelle d'environ 30 km, qui évoluait avec le temps. A plusieurs endroits (Fizh, Haylayn) des 'overlaps' ou des 'propagating rifts' ont pu être mis en évidence. La séquence plutonique est constituée à part presques égales de gabbros et de wehrlites qui sont souvent interlités et pourraient représenter soit des ensembles de sills s'intrudant mutuellement, soit deux liquides coexistants mais immiscibles. Les structures internes de la série plutonique présentent souvent des variations et des images de recoupement à petite échelle; il est probable que ces variations reflètent la superposition de nombreuses petites chambres. Leur formation est expliquée par des cycles d'imprégnation de la zone de transition, celle-ci devenant périodiquement instable et intrudant la section crustale. Ces structures primaires sont en beaucoup d'endroits transposées par un flux visqueux, couplé avec le flux plastique des péridotites sous-jacentes. Ce couplage est particulièrement bien exprimé dans les gabbros de base, en contact direct avec les péridotites. Les autres ophiolites étudiées présentent des caractères bien différents, des séquences rarement complètes et des péridotites souvent moins déprimées, plus abondamment affectées par les zones de cisaillement lithophériques. La Klippe de Spongtang est composée essentiellement de péridotites, dans lesquelles les structures astenosphériques sont reprises par des zones de cisaillement s'organisant en deux familles: l'une à foliations sub-verticales et linéations sub-horizontales indiquant un mouvement décrochant, l'autre à structures sub-horizontales. Des wehrlites et gabbros peu repandus sont recoupés par des mini-complexes filoniens, orientés perpendiculairement aux cisaillements transverses. Ces structures suggèrent que l'accrétion de Spongtang eut lieu près de l'intersection d'une ride avec une zone transformante. Les facies et leur pétrologie présentent des caractères d'une ophiolite accrétée au droit d'une dorsale lente. Les critères structuraux et pétrologiques, ainsi que son âge crétacé inférieur, permettent de la comparer aux ophiolites Tibétaines, suggérant leur accrétion dans un domaine commun. L'obduction de la Klippe de Spongtang est tardive, contemporaine de la collision et résulte du glissement gravitaire d'un petit domaine océanique prédestiné par son relief, dans un bassin de mélanges dévelopé au pied de la marge passive de la platefrome nord-indienne. Ce scenario est complètement différent de celui proposé pour l'ophiolite omanaise. La zone de fracture d'Owen Chaman limite ici des domaines à evolutions différentes. Les structures des ophiolites tauriques suggèrent également une genèse dans un bassin océanique haché de zones transformantes, d'âge comparable à celles du Ladakh. Des cumulats bien développés, au moins localement, indiquent par contre un taux d'accrétion plus élevé. La tectonique intra-océanique est enregistrée par les cisaillements sub-horizontaux dans les amphibolites de semelle d'une part, et dans des brèches supraophiolitiques d'autre part.

Ce travail repose sur (1) une étude de terrain des cumulats lités de l'ophiolite d'Oman, notamment dans plusieurs massifs où cette unité restait largement inexplorée, (2) une étude pétrographique et géochimique (microsonde électronique et LA-ICP-MS) d'environ 700 échantillons et (3) une simulation en laboratoire de la cristallisation de magmas boninitiques en présence d'eau. La cinquantaine de faciès pétrographiques définie, gabbroïques et ultrabasiques, est indispensable pour décrire rigoureusement la croûte profonde omanaise. Cette variété lithologique est révélatrice de la très grande variabilité des paramètres intensifs (P, T°, PH2O ...) et extensifs (composition) lors de la cristallisation des magmas au sein des chambres magmatiques à l'aplomb d'un centre d'expansion océanique. L'orthopyroxène précoce dans les cumulats primitifs (XMg > 80 %) est beaucoup plus commun que ce qui était proposé jusqu'à présent, ce qui remet en cause certaines idées reçues concernant l'origine de l'ophiolite. Je démontre que cette variété lithologique, l'abondance d'orthopyroxène, et d'autres caractéristiques pétrographiques et géochimiques des cumulats d'Oman s'expliquent par le mélange, dans des proportions variables, de deux principaux magmas : un d'affinité tholéiitique issu de la fusion d'une source asthénosphérique " N-MORB ", et un d'affinité andésitique à boninitique issu de la fusion hydratée d'une source lithosphérique déprimée. Ces deux magmas ont circulé dans des chenaux mantelliques (" filons ") avant d'alimenter les chambres. Le rôle de " mélangeur " des chambres magmatiques est ainsi confirmé. La contribution relative de ces deux magmas évolue au cours de l'ascension de diapirs asthénosphériques dans la lithosphère. Des variations abruptes de la pression partielle d'eau sont également indispensables pour rendre compte de l'ensemble de mes observations. Je montre aussi que les failles syn-accrétions, dont l'importance en Oman restait largement sousévaluée, sont un vecteur principal de la pénétration de fluides hydrothermaux jusque dans la croûte profonde en cours de cristallisation. Mon étude me permet également de mieux contraindre l'origine, encore très discutée, des intrusions " wehrlitiques " et de la zone de transition dunitique.