Les interactions entre la fracturation, les circulations fluides et la chimie des fluides au sein de marges hyper-étendues sont encore peu décrites et sont pour la plupart localisées en mer, enfouies sous des sédiments post-rift. Le bassin sud Aquitain et la partie nord des Pyrénées constituent un cas d’étude approprié pour l’investigation de ces interactions dans un modèle de marge hyper-étendue avec exhumation du manteau durant le Crétacé inférieur puis inversée. Les données de terrain ont permis de décrire trois principaux sets de fractures. Ils ont été corrélés aux principaux événements de l’évolution géodynamique du bassin correspondant au rifting triasique, à l’hyper-extension datée Aptien-Cénomanien, et à la compression pyrénéenne. Les observations pétrographiques, les analyses Raman et microthermométriques sur les inclusions fluides, les données acquises par ICP-MS, et les analyses isotopiques ont permis de déterminer les chimies, les températures, les conditions rédox, les compositions des gaz, les signatures isotopiques de l’oxygène et du carbone, et les teneurs en terres rares des fluides parents pour les ciments précipités durant chaque épisode. Ces données ont permis le calage temporel des évènements diagénétiques majeurs. En particulier, la dolomie baroque et la chlorite ont précipité dans les fractures du set 2 durant l’hyper-extension correspondant au pic thermique à des températures supérieures à 300°C. La signature isotopique, la forte teneur en CO2, l’occurrence de H2S et les fortes salinités des fluides parents suggèrent la percolation de fluides mantelliques ascendants au travers des évaporites triasiques. La phase fin et post hyper-extension est caractérisée par de la bréchification hydraulique dans les formations les plus poreuses, une baisse des températures et des salinités, une baisse de la contribution mantellique dans les fluides parents, une fermeture du système diagénétique au cours de l’enfouissement et un passage à des conditions réductrices durant la précipitation du quartz, de la pyrite et de la calcite. La phase de compression pyrénéenne associée au troisième stade de fracturation a induit une réouverture du système diagénétique et favorisé le retour à des conditions oxydantes et à des infiltrations de fluides météoriques / Interactions between fracturing, fluid circulations and fluid chemistry on hyper-extended margins is still poorly described as most of them are located offshore, buried underneath post-rift sediments. The southern Aquitaine basin and the northern Pyrenees constitute an appropriate case study to investigate these interactions since a model of hyper extended margin with mantle exhumation during the Lower Cretaceous subsequently inverted was recently proposed. From a field study, we here describe three main sets of fractures (set 1 to set 3). They are correlated with main stages of the geodynamic evolution of the basin corresponding to the Liassic rifting, the Aptian-Cenomanian hyper-extension, and the Pyrenean compression. Petrographic observations, Raman and micro-thermometry analysis on fluid inclusions, ICP-MS, and isotope analysis permitted to determine chemistries, temperatures, redox conditions, gas compositions, oxygen and carbon isotopic signatures, and REE contents of parent fluids for cements precipitated during each episode. In particular saddle dolomite and chlorite precipitated in set 2 fractures during the hyper-extension corresponding to the thermal peak at temperatures higher than 300°C. The isotopic signature, the high CO2 content, the occurrence of H2S and the high salinity of parent fluids suggest ascending mantle fluids percolating across Triassic evaporites. The late and post hyper-extensional phase is characterized by hydraulic brecciation in porous formations, a decrease in temperature and salinity, a decrease in mantle contribution in parent fluids, a closing of the diagenetic system during burial and a switch to reducing conditions during the precipitation of quartz, pyrite and calcite. The Pyrenean compressive phase associated with the third fracturing stage induced a reopening of the diagenetic system and favored a return to oxidizing conditions and infiltrations of meteoric fluids

Knowing the taxonomy of unicellular dinoflagellate cysts is important in reconstructing paleoenvironments, paleoclimatology and paleobathymetry. Different dinoflagellates tend to prefer different depths, salinity levels and climate. Species of dinocysts only occur during a certain interval in the geological record and are therefore an important tool for dating sediments. Biostratigraphic research uses age determination of sediments depending on first and last occurrences of different species, or co-occurrences of several species. However, it can be rather time consuming and difficult to identify dinoflagellate cysts for people that are not experts in this field. In an attempt to resolve this, a database was created for 145 genera of dinoflagellate cysts existing during Palaeocene and Eocene in the online accessible program Xper3. Morphological criteria or “descriptors” were added along with describing “states”. The number ofmorphological descriptors chosen were 13, with 3 to 15 states for each descriptor.Each genus was described in a matrix and was given one or more unique states for each descriptor, which were defined from the literature by original morphological descriptions of dinocyst genera and photographs of holotypes. A morphological identification key was automatically created in Xper3 from this database, which enabled identification of genera by choosing unique states that were visible for the dinocysts being analysed.A test using photographs with different levels of preservation of dinoflagellate cysts of Eocene age of Aquitaine basin was undertaken in order to assess the reliability of the morphological identification key. The aim was also to see which morphological criteria were more common and how many descriptors and states were needed to reach an end-result of 5 remaining genera, including the correct genus.Errors that were caused in the identification key were immediately reviewed and re-tested. In 38 of 43 tries, a maximum of five genera were remaining, with the correct genus included. This confirmed that the identification key worked relatively well.Another test demonstrated how the identification key worked for identifying dinocysts with an optical microscope in unknown samples, which are photographed and published in the present report, along with data showing how many descriptors and states were used, remaining genera and which states were chosen for each genus.In general, only 1-8 descriptors were necessary and 5 the most common number used. The morphological character (state) “type of ornamentation” was the most widely used followed by “distribution of ornamentation”, “shape of the cyst” and “size of the ornamentation”. However, the archeopyle (excystment opening), was not always visible in the dinocysts, but is still considered a key morphological descriptor. / Dinoflagellater är en typ av mikroskopiska plankton som kan bilda så kallade cystor eller vilosporer för att skydda sig vid kritiska miljöförändringar. Dessa cystor kan ligga vilandes i sediment under en längre tid. Det är också dessa cystor som bevaras som fossil. Eftersom det finns en sådan hög mångfald av dinoflagellatcystor i fossila sediment, liksom att de mikroskopiska, existerar över stora delar av jorden samt att de har en snabb evolution, så används de ofta till att datera sediment inom biostratigrafi.För att kunna datera sediment med hjälp av dinoflagellatcystor, krävs det att man kan identifiera de olika arterna och veta i vilken tidsålder de existerade. Att klassificera dinoflagellatcystor kan därför vara mycket svårt och ta en hel del tid om man inte är någon expert. I denna studie har därför en databas och identifieringsnyckel skapats i ett onlinebaserat dataprogram kallat Xper3. Xper3 är primärt riktat till att hjälpa personer med grundläggande kunskaper i att beskriva utseendemässiga karaktärer hos olika typer av mikrofossil, inklusive dinoflagellatcystor.I denna identifieringsnyckel använde jag mig av 145 olika dinoflagellatsläkten vilka alla existerade någon gång under tidig Paleogen, dvs hela Paleocen och/eller Eocen (66–34 miljoner år sedan). Dessutom användes 13 olika morfologiska beskrivningar ”descriptors” med 3–15 olika svar ”states” per beskrivning.Målet är att få en identifieringsnyckel som unikt kan identifiera olika typer av dinoflagellatcystor på genusnivå, med ett förslag på maximalt fem återstående släkten (genera). Studien undersökte även vilka morfologiska beskrivningar som är mest användbara och hur många olika typer av beskrivningar som behövs för att analysera dinoflagellatcystor.För att testa om identifieringsnyckeln fungerade, användes olika typer av kända och okända dino-flagellatcystor i ett så kallat ”Test 1: Kända dinoflagellatcystor” och ”Test 2: Okända dinoflagellat-cystor.I det första testet, ”Test 1”, grupperades kända dinoflagellatcystor i olika typer av bevarande tillstånd så som ”välbevarade”, ”tveksamt bevarande” och ”väldigt dåligt bevarade” dinoflagellat-cystor. Detta test förde statistik på hur många släkten av förslag som kom upp i slutändan och vilka morfologiska beskrivningar som användes mest och hur många olika beskrivningar som behövdes.Det andra testet, ”Test 2”, undersökte hur denna identifieringsnyckel fungerade att analysera dinoflagellatcystor från okända prover under mikroskop. Fotograferade dinoflagellatcystor presente-rades i denna rapport tillsammans med detaljer på hur de hade identifierats.I de flesta fallen, kunde identifieringsnyckeln ge ett förslag på maximalt fem återstående släkten av dinoflagellatcystor, där det korrekta släktet var ett utav förslaget, vilket tyder på att identifierings-nyckeln fungerar. Den mest använda morfologiska beskrivningen var ”typ av ornament”, och antal morfologiska beskrivningar som behövdes var mellan ett till åtta, där fem var det antal beskrivningar som mest användes i att identifiera dinoflagellatcystor i identifieringsnyckeln.

Les bassins d'avant-pays se développent au front des orogènes par flexure de la lithosphère. L'héritage structural et thermique de celle-ci joue un rôle fondamental dans leur évolution et différentes sources peuvent contribuer à la subsidence du bassin. Cette thèse analyse les effets de l'héritage d'un épisode de rift sur un rétro-bassin d'avant-pays qui s'est développé alors que la lithosphère n'avait pas retrouvé son état d'équilibre. Le Bassin Aquitain est le rétro-bassin d'avant-pays pyrénéen qui s'est développé au Campanien-Miocène. L'orogenèse pyrénéenne fait suite à un épisode de rifting Aptien-Cénomanien durant lequel la croûte a été fortement amincie et le manteau sous-continental exhumé. Les effets de l'héritage crustal dus au rift sur l'évolution du bassin sont étudiés par une analyse des structures dans la croûte, du comportement flexural de la plaque européenne et de la distribution des sédiments synorogéniques. L'évolution de la subsidence dans le bassin est étudiée par analyse de subsidence 1D d'après des données de forages. Enfin, les mécanismes d'inversion de la marge européenne sont étudiés par restauration d'une coupe structurale à échelle crustale. Cette étude aide à définir le rôle de l'héritage d'un ancien système de rift sur la mise en place et l'évolution d'un bassin d'avant-pays ainsi que le rôle des différentes sources de subsidence et leurs variations spatio-temporelles. Cette étude démontre également les liens étroits entre l'histoire du rétro-bassin d'avant-pays et les mécanismes et phases d'inversion de la marge hyper-amincie / Foreland basins develop in front of orogens by flexure of the lithosphere. When they initiate over a crust that has been affected by a previous tectonic event, structural and thermal inheritance have a fundamental role in their evolution and different sources may contribute to basin subsidence. The present work analyzes the impact of inheritance from a rifting event on a foreland basin, which develops while thermal reequilibration has not been achieved at the time of loading. The Aquitaine Basin is the Pyrenean retro-foreland basin that developed from Campanian to Miocene. The Pyrenean orogenesis follows an Aptian-Cenomanian rifting during which the continental crust is thinned and sub-continental mantle exhumed. The orogenesis starts only 10 Myr after the end of rifting. The effects of crustal inheritance due to rifting on the evolution of the basin are studied by analyzing crustal structures, flexural behavior of the European plate, and foreland succession distribution. The subsidence evolution of the basin is studied by the 1D backstripping technique using borehole data. Finally, inversion mechanisms of the European margin are studied by cross-section construction and restoration at crustal scale. This study helps to define the role of rift inheritance on the initiation and the evolution of a retro-foreland basin, as well as the relative role of subsidence sources and their variations in space and time. The present work also shows the strong relationship between the retro-foreland basin's history and both mechanism and the history and mechanisms of inversion of a hyper-extended margin

La direction des vents nourriciers, obtenue à partir des gradients granulométriques et des morphologies dunaires, semble avoir changé au cours du temps. Celle-ci est orientée O-E au Pléniglaciaire moyen, puis NO-SE au Pléniglaciaire supérieur, tandis qu’au Dryas récent la direction est plutôt SSO-NNE. Dans ce travail, l’hypothèse d’un changement de la saison à laquelle les sables sont remobilisés est privilégiée. Ainsi, par comparaison avec la distribution azimutale actuelle des vents à l’échelle de l’année et en accord avec les reconstitutions pour le LGM, il est suggéré qu’au Pléniglaciaire supérieur la déflation éolienne était décalée vers la saison estivale, c’est-à-dire après la phase de dégel des sols et de fonte de la neige. Au contraire, les orientations établies pour le Pléniglaciaire moyen et le Dyras récent refléteraient une déflation active en période hivernale. / Le Pleniglacial, the north-west during the Upper Pleniglacial, and from south-southwest throughout the Younger Dryas. Here, we connect changing wind directions to seasonal variations in aeolian transport. Comparing annual azimuthal distribution of current wind regimes with wind regime models for LGM suggests that during the Upper Pleniglacial the dominant aeolian transport season shifted towards the summer, i.e. after seasonally frozen ground thawed and snow cover melted. Conversely, Middle Pleniglacial and Younger Dryas wind regimes reflect a general deflation during the winter.

La caractérisation géochimique et isotopique des eaux souterraines de la « zone minéralisée de l’Entre-Deux-Mers » indique une origine commune de la minéralisation, directement liée à la minéralogie des formations captées par les forages.La géochimie montre que les interactions eau-roche sont majoritairement influencées par la présence d’évaporites, mais que d’autres interactions mettant en jeu des carbonates, des silicates et des argiles existent. Un modèle géochimique d’acquisition de la minéralisation reconstitue parfaitement la chimie des eaux souterraines à l’échelle de la zone d’étude. Ce modèle, construit en se basant sur la géochimie des eaux et sur la minéralogie des formations tertiaires du nord du Bassin aquitain, met à l’équilibre des eaux avec des formations carbonatées et évaporitiques. Afin de mieux comprendre la distribution latérale et verticale des formations tertiaires et leur minéralogie, une approche paléogéographique et sédimentologique a permis de localiser les différents horizons riches en sulfates et/ou en fluorures, mais aussi de comprendre leur origine de dépôt. En se basant sur l’hydrogéologie, la paléogéographie, la minéralogie et la géochimie, des hypothèses de répartition de la minéralisation à l’échelle du forage ont pu être testées. Les résultats de la modélisation couplée hydrodynamique–transport reconstituent la chimie des eaux prélevées par les forages de la « zone minéralisée de l’Entre-Deux-Mers ». Au vu de ces résultats, un modèle avec obturation des horizons riches en sulfates et en fluorures a été testé et les résultats obtenus ouvrent des perspectives pour des futures recherches. Ce travail a donc permis de comprendre l’origine de la minéralisation des eaux de « la zone minéralisée de l’Entre-Deux-Mers », mais aussi de proposer des améliorations et des perspectives pour une meilleure gestion d’une des principales ressources en eau potable de la Gironde. / Geochemical and isotopic characterizations of groundwaters in the "mineralized Entre-Deux-Mers area" indicate a common origin of the mineralization, directly linked to the mineralogy of the formations abstracted by drilling.Geochemistry shows that water-rock interactions are mainly influenced by the presence of evaporites, and that but that other interactions involving carbonates, silicates and clays exist. A geochemical model based on the water geochemistry and mineralogy of the Tertiary formations of northern Aquitaine Basin fix waters in equilibrium with evaporitic and carbonated formations. This model reconstitutes perfectly the groundwaters’ chemistry across the study area and explains the mineralization acquisition. Improving the understanding of the lateral and vertical distribution of tertiary formations and their mineralogy requires a sedimentological and paleogeographical approach. This approach allowed to locate the different layers rich in sulphates and/or fluoride and to understand also their origin.Based on hydrogeology, paleogeography, mineralogy and geochemistry, the distribution of the mineralization has been tested at the borehole scale. The results of this coupled hydrodynamic-transport modeling reconstitute the chemistry of the groundwaters in the "mineralized Entre-Deux-Mers area." A model, that considers the sealing of sulphates- and fluorides-rich layers has been tested and its results highlights future research perspectives. This work has allowed understanding the origin of the mineralization of the waters "of the mineralized Entre-Deux-Mers area" and also suggests improvements and prospects for sustainable management of a major drinking water resource in Gironde.