Centré sur le haut massif de Bellecôte, en Savoie, ce terrain (8 km x l2 km) possède une couverture permienne et triasique à faciès brianconnais, parfois décollée tectoniquement. Elle peut aussi être adhérente, discordante stratigraphiquement sur l'Antépermien, et est alors souvent réduite: le Werfénien (Scythien) et le Permien peuvent manquer totalement.<br />L'Antépermien est d'âge inconnu. La cartographie à 1/10 000 permet d'y reconnaître une série de deux kilomètres environ de puissance. En liaison avec l'étude pétrologique, les analyses chimiques montrent une zonation chimiostratigraphique, du moins pour les nombreuses formations d'origine magmatique ou volcanique, y compris les produits de l'altération hydrothermale précoce.<br />Sur un possible socle polymétamorphique (micaschistes à grenats), la série antépermienne comporte 1 km de métabasites rubanées, anciens basaltes spilitiques, à niveaux subordonnés de quartz-kératophyres sodiques. La spilitisation est précoce, mais postmagmatique. Les dernières alternances acide-basique consistent en laccolites gabbro-dioritiques, et en barres de quartz-kératophyres non sodiques, très siliceux (SiO2 > 90%; silicification hydrothermale prolongée ?). Jusqu'à ce niveau, les "roches vertes" paléozoïques ont un chimisme de tholéiites pauvres en TiO2 (moins de 1,5%). Ceci, avec la spilitisation probablement sous-marine, permet de proposer un contexte de bassin marginal.<br />Puis viennent 1 000 m de schistes noirs (métasédiments fins riches en matière organique et en pyrite). L'albite y est abondante (4% de Na2O contre 1% de K2O) et témoigne d'influences volcaniques dominantes, avec une faible proportion d'apports sialiques. Les nombreux sills vert sombre dans ces schistes noirs ont une composition de tholéiites riches en TiO2 (2% à 2,5%), et sont ainsi analogues aux tholéiites médioocéaniques.<br />Par ses caractères, évoquant un contexte océanique, l'Antépermien de Bellecôte diffère du Houiller, daté et situé à l'Ouest, et du Stéphano- Permien, tous deux continentaux. Ce matériel pourrait de plus avoir été plissé avant le Permien. On peut donc voir dans la Vanoise septentrionale un socle antéhouiller, émergé au Carbonifère supérieur et parfois jusqu'au Trias. Des séries analogues existent dans les massifs voisins (Mont Pourri, Grand Bec), et dans les massifs cristallins externes. L'hypothèse d'un âge siluro-ordovicien est envisageable.<br />Outre un possible plissement antépermien, trois phases tectoniques alpines majeures sont distinguées. La phase 1 aurait créé un vaste pli couché à vergence N ou NE, dont le cœur est jalonné de métamylonites. La phase 2 serait celle dite de rétrocharriage, à vergence E à SSE selon les lieux. La phase 3 est caractérisée par une faible charge lithostatique, et les fortes pressions de fluides le long des accidents ont engendré des roches broyées et minéralisées (entre autres cargneules). Lors de cette dernière phase se produit le chevauchement vers le N de la Vanoise septentrionale sur la zone houillère, mouvement qui peut être relié à un vaste décrochement senestre orienté N-S, à la frontière entre le Briançonnais interne (Vanoise, à l'E) et le Briançonnais externe (zone houillère, à l'W).

Ce travail contribue à la connaissance du Carbonifère briançonnais/zone houillère et a été poursuivi dans les années 1950. Il a été mené avec les moyens suivants : levées de cartes, relevées des galeries hydroélectriques, et analyse de lames minces. La zone étudiée couvre la vallée de l'Arc, le bassin du Doron de Bozel, et la vallée de l'Isère (pour partie)

La mesure systématique dans les plans striés et leur traitement statistique par la méthode des dièdres droits ont permis de mettre en évidence, dans la région de Bourg-d'Oisans, 3 épisodes d'extension, antérieurs aux phénomènes alpins. Des critères stratigraphiques permettent de préciser leur âge, soit : • au Trias, direction d'extension N-S, • au Lias inférieur p.p., direction d'extension NE-SW, • au Lias supérieur, direction d'extension W.NW-E.SE. Ces faits sont à relier à la structuration de la marge européenne de la Téthys ligure, le bassin de Bourg d'Oisans étant considéré comme la couverture sédimentaire d'un bloc basculé décakilométrique. Le paléochamp de contraintes au Lias inférieur peut-être considéré comme le résultat d'une déviation de la contrainte générale en régime décrochant, du fait de l'existence d'accidents antérieurs hérités des phases tardi-hercyniennes. Les émissions de basaltes subalcalins (spilites) du sommet du Trias ont déjà été contrôlées par cette tectonique décrochante. Selon cette interprétation, le changement tectonique entre le sommet du Trias-Lias inférieur et le Lias supérieur s'est effectué par une simple permutation des contraintes D1 et D2 ; la contrainte minimale D3 étant restée constante en direction durant ces 2 épisodes. Ceci nous conduit à considérer que la réorganisation tectonique principale se situe au sommet du Trias et correspond donc au début du rifting dans cette région. L'évolution géodynamique de la région de Bourg-d'Oisans durant le Mésozoïque est similaire à celle d'autres systèmes de rift, comme le fossé rhénan et le Golfe de Suez. Les phases compressives alpines ont aussi été caractérisées. Leurs effets ont été fortement influencés par les structures héritées des épisodes distensifs mésozoïques. L'étude des structures syn-ophiolitiques dans le massif du Troodos à Chypre a permis d'individualiser une phase d'extension syn-ophiolitique dirigée W.NW-E.SE et des épisodes de déformation post-ophiolitiques (compression N160 et extensions récentes) fortement influencés par les structures antérieures.

Les filons basiques du Massif des Ecrins-Pelvoux (massif cristallin externe des Alpes françaises) se rattachent à 2 principaux cortèges marqueurs de l'évolution géodynamique du domaine dauphinois entre Carbonifère et Lias : -un cortège basaltique associé à la distension du début du cycle alpin, -un cortège lamprophyrique, d'affinité subalcaline à magnésio-potassique, Carbonifère supérieur. I- Le cortège Carbonifère est formé par des lamprophyres micacès déjà connus (minettes) et également par des lamprophyres calco-alcalins à amphibole (vosgésites, quartz-monzodiorites). Ces 2 groupes présentent des compositions semblables en SiO2 (46 à 56%), et en Fe, Ti, Na, Ca à SiO2 constant. En revanche, toutes les transitions existent pour Al, Mg, K et les éléments incompatibles entre un pôle alumineux, calco-alcalin potassique (vogésites) et un pôle métalumineux, magnésio-potassique (minettes). Ils sont engendrés par un manteau source commun, dont l'hétérogénéité serait à l'origine de leurs écarts de composition, à SiO2 constant. Ce cortège est génétiquement associé aux laves stéphaniennes des Grandes Rousses et postérieur à la dernière phase de structuration du cycle hercynien (324 +- 12 Ma, Ménot, 1987). II- Le cortège basaltique comprend d'une part, la lignée alcaline proprement dite, et d'autre part une lignée tholéiitique continentale composée de dolérites non spilitiques, riches en titane (TiO2 = 2,6-4%), Th, La, Ce, K, très fractionnées (Mg/Mg+Fe = 0,31 à 0,4, SiO2= 48-54%)) et sursaturées en silice, comparable aux tholéiites de plateaux (Columbia River, Ecosse). Les dolérites tholéiitiques affleurent en filons plurikilométriques E-W, dont un grand filon ancien, qui recoupait probablement tout le socle du M.E.P. leur âges ne sont clairement établis mais ils sont contemporains du régime distensif éoalpin.

Le Carbonifère des chalnes subalpines méridionales (Alpes de Haute Provence) affleure en deux secteurs, distants d'une vingtaine de kilomètres: - les affleurements ouest (Clamensane, Nibles, Saint Geniez) jalonnent le tracé d'accidents rhegmatiques : la faille d'Aix en Provence et la faille des Rochers de Hongrie. Ils sont interprétés comme d'anciens panneaux glissés à partir de talus sous-marins ; ils témoignent de l'activité tectonique de la faille d'Aix pendant la période du rifling téthysien. Deux épisodes tectoniques principaux ont conduit à la formation de niveaux olistolitiques, l'un au Domérien, l'autre au Bajocien. La tectonique alpine tertiaire n'a joué qu'un rôle accessoire dans la mise en place du Houiller au sein des séries mésozoïques; - les affleurements est (Barles) paraissent sous la voûte anticlinale des quartzites scythiens, l'ensemble supportant des écailles parautochtones de Trias moyen et la nappe épiglyptique de Digne. La position structurale du Carbonifère de Barles est le résultat des différentes phases tectoniques alpines du Tertiaire. Les pointements carbonifères du secteur ouest n'ont pas permis une étude sédlmentologlque approfondie. Seul le Houiller des Moulières est daté du Stéphanien moyen. Cet âge est à rapprocher de celui de Barles : Stéphanien B, limite du Stéphanien C. A l'affleurement, l'observation des faciès, des coupes, des figures sédimentaires et de l'organisation séquentielle de dépôts, permet de reconnaitre des paléoenvironnements continentaux variés : fluviatiles (chenaux méandrisants, distributaires mineurs), palustres à palo-Iacustres. En sondage se retrouvent les mêmes dépôts qu'en surface; l'étude séquentielle de la série conduit à envisager le comblement d'un bassin lacustre. Le Carbonifère de Barles et celui des différents lambeaux situés à l'Ouest présentent de grandes similitudes et se caractérisent par l'absence de dépôts grossiers conglomératiques. A l'Ouest, le milieu serait inondé de façon plus durable qu'à Barles où l'on remarque de nombreux dépôts de plaine d'inondation colonisés par des végétaux arborescents. Tant à l'Est qu'à l'Ouest la reconstitution des paléoenvironnements caractérise une aire de dépôt vaste, loin des reliefs. Les divers affleurements sont probablement les témoins d'un bassin unique : à l'échelle du Sud-Est de la France, la comparaison s'impose avec le vaste bassin des Cévennes. Il est donc possible d'envisager, pour le Houiller subalpin, un prolongement du bassin sous la couverture secondaire, en particulier à l'Ouest de la faille d'Aix en Provence, dans le domaine du bassin dauphinois, zone moins tectonisée qu'à l'Est de l'accident mais Où la couverture mésozoïque présente une épaisseur importante.

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Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

The plate-boundary Alpine Fault runs immediately offshore of the popular tourist destination of Milford Sound, which is visited by more than half a million tourists each year. Glaciers retreated from the fiord between ~24-16 ka, leaving behind a legacy of extreme topography, including some of the world's highest sea cliffs, which tower nearly 2 km above the fiord. Visitors come to view the spectacularly steep and rugged landscape, with many cruising the fiord by boat. This project utilizes surface exposure dating (TCND) of glacially modified surfaces, to gain further insight into the glacier retreat history of Milford Sound. Exposure dates from strategic locations near the entrance to the fiord indicate that the main trunk glacier had retreated about 9 km from its peak LGM position by ~18 ka. Additional TCND and calibrated Schmidt Hammer data from a range of positions within the Milford catchment provide strong evidence that the main trunk glacier receded rapidly after about 18 ka, retreating a further 16 km to a position near the present-day confluence of the Tutoko and Cleddau rivers, by ~16 ka. Available seismic reflection data suggest that post-glacial sediment infill has been strongly influenced by massive deposits of rock avalanche debris. New high-resolution bathymetric and seismic reflection data reveals the presence of at least 18 very large post-glacial rock avalanche deposits which blanket ~40% of the fiord bottom. Geomorphic mapping and field investigation reveal the presence of at least ten additional very large to giant terrestrial landslide deposits in the lower Milford catchment; radiocarbon and surface exposure dating indicate that these events occurred during the Holocene, between ~9-1 ka. Ages of six of these deposits are in agreement with published rupture dates on the southern on-shore portion of the Alpine Fault.

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour but de mieux définir et quantifier lesprocessus d’érosion actuels en domaine glaciaire et proglaciaire. Le Glacier des Bossons,situé dans le massif du Mont-Blanc (Haute-Savoie, France), est un bon exemple de systèmenaturel non anthropisé permettant d’étudier cette thématique. Il repose sur deux lithologiesprincipales (le granite du Mont-Blanc et le socle métamorphique) et cette singularitépermettra de déterminer l’origine des sédiments glaciaires. Afin de comprendre lesmécanismes d’érosion mécanique et de transport particulaires en domaine glaciaire, lessédiments ont été prélevés à la surface du glacier, sous le glacier et dans les torrents sousglaciaires.L’étude des distributions granulométriques et des provenances des sédiments a étéeffectuée par une analyse lithologique à macro-échelle (à l’oeil nu) et géochimique à microéchelle(datation U-Pb sur zircons). Elles ont permis de préciser les caractéristiques del’érosion et du transport glaciaire. (1) la charge supra-glaciaire issue de l’érosion des versantsrocheux est essentiellement composée de sédiments grossiers et ne se mélange pas ou peu à lacharge sous-glaciaire, excepté au niveau de la langue terminale ; (2) les vitesses d’érosionsous-glaciaire ne sont pas homogènes, l’érosion sous la glace tempérée (0,4-0,8mm.an-1) estau moins seize fois supérieure à celle sous la glace froide (0,025-0,05mm.an-1) ; (3) lessédiments sous-glaciaires contiennent une fraction silteuse et sableuse résultant des processusd’abrasion et de crushing qui est évacuée par les torrents sous-glaciaires. L’acquisition hauterésolutiontemporelle de données hydro-sédimentaires durant la saison de fonte entre le 5 Maiet le 17 Septembre 2010 a permis de définir le comportement saisonnier des fluxhydrologiques et sédimentaires. La majeure partie des flux détritiques est concentrée sur lasaison de fonte, et une quantification de la quantité de sédiments exportés par le torrent desBossons complétée par une mesure régulière de l’évolution de la topographie du systèmefluvio-glaciaire permet d’effectuer un bilan global de l’érosion des domaines glaciaires etproglaciaires. Au cours de l’année 2010, près de 3000 tonnes de sédiments ont été érodés dont430 tonnes se sont déposeés sur le plan des eaux. Grâce à une analyse de l’évolution desconcentrations de matières en suspension en entrée et en sortie de la plaine alluviale fluvioglaciairedu torrent des Bossons, les composantes glaciaires et non-glaciaires de l’érosion ontpu être découplées. L’érosion des moraines dénudées encadrant le plan des eaux au cours desévénements orageux est responsable au minimum de 59% du flux de sédiments transporté parle torrent des Bossons, l’érosion glaciaire (41% du flux) est donc relativement moins efficace.L’évolution à long terme des systèmes glaciaires en période de réchauffement climatiquemontrerait donc une érosion soutenue des environnements proglaciaires (versants et moraines)récemment libéré des glaces et de ce fait une intensification des flux détritiques. Le glacierdes Bossons protège le sommet du Mont-Blanc, l’érosion différentielle entre les zones sous laglace et non-glaciaires pourrait mener à un accroissement de la différence d’altitude entre lesvallées et les sommets. / The study presented in this PhD memory aim at better define and quantify the present timeerosion processes in glacial and proglacial domain. The Glacier des Bossons, situated in theMont-Blanc massif (Haute-Savoie, France), is a good example of a natural and nonanthropizedsystem which allows us to study this topic. This glacier lies on two mainlithologies (the Mont-Blanc granite and the metamorphic bedrock) and this peculiarity is usedto determine the origin of the glacial sediments. The sediments were sampled at the glaciersurface and at the glacier sole and also in the subglacial streams in order to understand themechanisms of mechanical erosion and particle transportation in glacial domain. The study ofthe granulometric distribution and the origin of the sediments were performed by a lithologicanalysis at macro-scale (naked-eye) and a geochemical analysis at micro-scale (U-Pb datingof zircons). These analyses allowed specifying the characteristics of glacial erosion andtransport. (1) the supraglacial sediments derived from the erosion of the rocky valley sides aremainly coarse and the glacial transport does not mix these clasts with those derived from thesub-glacial erosion, except in the lower tongue; (2) the sub-glacial erosion rates areinhomogeneous, erosion under the temperate glacier (0,4-0,8mm.an-1) is at least sixteen timesmore efficient than the erosion under the cold glacier (0,025-0,05mm.an-1); (3) the sub-glacialsediments contain a silty and sandy fraction, resulting from processes of abrasion andcrushing, which is evacuated by sub-glacial streams. The high-resolution temporal acquisitionof hydro-sedimentary data during the 2010 melt season, between the May 5th and theSeptember 17th, allowed defining the seasonal behavior of the hydrologic and sedimentaryfluxes. The sediment exportation occurs mainly during the melt season therefore, quantify thesediment fluxes in the Bossons stream and measure regularly the topographic evolution of thefluvio-glacial system allows to perform a sedimentary balance of the erosion of glacial andnon-glacial domains. During the year 2010, about 3000 tons of sediments were eroded with430 tons settled on the fluvio-glacial system. By analyzing the evolution of suspendedparticulate matter concentrations in the Bossons stream upstream and downstream the fluvioglacialsystem, the part of glacial erosion and non-glacial denudation in the sedimentarybalance could be proportioned. The erosion during the stormy events of the uncoveredmoraines, confining the fluvio-glacial system of the Bossons stream, furnishes at least 59% ofthe sediments exported by the Bossons stream and glacial erosion (41 % of the flux) istherefore less efficient comparatively. The long-term evolution of the glacial systems inperiod of global warming would show a sustained erosion of proglacial environments(mountain sides and moraines) recently exposed and therefore an increasing of the detritalfluxes. The Glacier des Bossons protects the summit of the Mont-Blanc, the differentialerosion between zones under the ice and non-glacial could lead to an increase of thedifference of altitude between valleys and summits.

Les alpages sont des espaces utilisés par la majorité des exploitations d’élevage de montagne et de Provence, qui y envoient tout ou partie de leurs troupeaux durant la saison estivale. Ce sont des milieux très riches sur le plan environnemental, mais aussi très fragiles et gérés exclusivement par le pâturage des troupeaux, constituant de ce fait des espaces particuliers dans la problématique de l’adaptation au changement climatique pour les systèmes d’élevage provençaux et de montagne. Or le constat est fait que les approches de diagnostic d’alpage et les références utilisées au plan pastoral présentent des lacunes pour appréhender la gestion dynamique des alpages : vision statique des végétations d’alpage et des pratiques, prise en compte des aléas et de la variabilité interannuelle souvent réduite à un coefficient forfaitaire de sécurité... et pas de prise en considération des interactions entre alpage et exploitations utilisatrices. Afin de renouveler ces cadres d’analyse, notre travail de thèse propose une modélisation conceptuelle du fonctionnement du système « alpage-exploitations », intégrant les plans biophysique et de la gestion. La construction du modèle s’appuie sur la combinaison de travaux en écologie et en agronomie « système », et de dires d’expert (modélisation participative). Le modèle est mis à l’épreuve sur une diversité de cas, issus du réseau Alpages Sentinelles dans le massif Alpin. Une analyse de la vulnérabilité des systèmes à la recrudescence des aléas climatiques est effectuée en étudiant leur exposition aux aléas puis leur sensibilité ; afin d’intégrer la dynamique de long terme du changement climatique dans la gestion des alpages, une analyse mobilisant les théories de la résilience socio-écologique est proposée en complément. / Alpine pastures, or mountain summer pastures can be defined as permanent grasslands used in summer by mountain and surrounding plains farmers (especially Provence in the French Alps). They are rich but fragile ecosystems, managed exclusively through the grazing of herds. Therefore adaptation to climate change is very specific on these spaces. Pastoral diagnosis methods and technical references are insufficient to analyse dynamic management of summer mountain pastures: static vision of vegetation and practices, climatic hazards considered only through a security coefficient, and no consideration for interactions between summer pastures and farms. In order to renew these analytical frameworks, our PhD thesis proposes a conceptual model of how the system “mountain summer pastures-farm” works, both in biophysical terms and in terms of management. The building of this model relies both on researches in ecology and agronomy, and on participatory modelling. We evaluate the model through an analysis of the vulnerability to climatic hazards of a diversified sample of systems. In order to take into account long term dynamics of climate change, we also mobilise the theories of social-ecological resilience.