Le but de cette étude est de caractériser par une approche multi-disciplinaire les déformations tectoniques Plio-Quaternaire associées au système de failles de Belledonne (Alpes de l'Ouest).Ce système de faille est composé de plusieurs décrochements qui sont des Bauges au Vercors, la faille dextre NE-SW de l'Arcalod, la faille bordière de Belledonne, dextre et NE-SW, la faille sénestre NW-SE du Brion et la faille NE-SW dextre du Jasneuf.La détermination des états de contraintes tardi-Cénozoique montre que le champ de contrainte actuel responsable de la cinématique en décrochement le long du système de faille de Belledonne date de la fin du Pliocène supérieur/début du Pléistocène et a succédé au champ de contrainte causé par la collision alpine.Les failles de l'Arcalod et du Brion présentent des marqueurs morphologiques décalés mais ambiguës et d'âge incertain (probablement anté-Rissiens). La trace de la faille bordière de Belledonne n'a pu être déterminée, suggérant que la déformation associée à cette dernière soit accommodée dans une large bande de cisaillement.La faille du Jasneuf décale des morphologies d'âges supposés messiniens et anté-Rissiens. La vitesse de cette faille intégrée depuis le messinien serait de 0,13±0,03 mm/an. Considérant que cette faille est limitée à la couverture elle pourrait générer des séismes de magnitude 5,7 tous les ~500 ans.L’accommodation de la déformation actuelle dans l'avant-pays a été étudié dans la vallée de Toulaud (SW de Valence) où une faille tardi-hercynienne recoupe le canyon messinien du Rhône. Les premiers résultats indiquent que la faille décale verticalement le canyon, attestant d'une tectonique Plio-Quaternaire. / The aim of this study is to characterize the Plio-Quaternary tectonic deformations related to the Belledonne fault system (western Alps). The low deformation rates and high erosion rates in the study area imply that a multi-disciplinary approach.From the Bauges to the Vercors massif this fault system is composed of strike-slip faults that are the NE trending right-lateral strike-slip Arcalod fault, the NE trending right-lateral strike-slip Belledonne border fault, the NW trending left-lateral strike-slip Brion fault and the NE trending right-lateral strike-slip Jasneuf fault.The determination of the late Cenozoic stress states revealed that the modern stress field responsible for the Belledonne fault system strike-slip kinematics dates from late upper Pliocene/early Pleistocene and came after the stress field caused by alpine collision.Unclear and undated (but probably pre Rissian) offset morphologic markers are described along the Arcalod and Brion faults. Belledonne border fault trace is not determined suggesting that deformation is accommodated in a wide shearing band.The Jasneuf fault offset morphologies whom ages are supposed Messinian and pre Rissian. Fault slip rate integrated since Messinian would be of 0.13±0.03 mm/yr. Considering that this fault appears limited to the sedimentary cover and excluding an aseismic behavior, she can generate 5.7 Mw earthquake each ~500 years.Modern deformation in the foreland is studied in the Toulaud valley (SW of Valence city) where a late Hercinian fault cross-cut the Messinian canyon of the Rhône river. First results show that the fault offset vertically the canyon, attesting aof Plio-Quaternary tectonics along it.

Les formations porphyroïdes des massifs cristallins externes de Belledonne et des Grandes Rousses (Alpes occidentales) sont des formations d'âge anté westphalien. Elles sont composées: soit d 'orthogneiss soit de roches granitoidiques. Les mégacristaux de feldspaths alcalins sont tous des phénocristaux de taille variable et à contours pour la plupart subautomorphes à automorphes. L'étude pétrographique des échantillons macroscopiques et l'examen approfondi à l'aide de techniques spécifiques. des lames minces orientées des mégacristaux. ont permis d'individualiser et de caractériser les diverses microtextures observables. Ces dernières, représentées essentiellement par des syncristallisations internes nous ont servi à définir le niveau structural d'origine,et d'évolution des mégacristaux étudiés. Ainsi, dans la plupart des cas nous avons pu indiquer la roche porphyroïde originelle. Celle-ci a pu être, après sa mise en place définitive ou provisoire, métamorphisée ou non, tectonisée ou,non. Nous avons donc pu comparer les séries porphyroïdes entre elles et proposer, pour elles,un schéma évolutif. Quatre unités ont ainsi été identifiées. Elles sont caractérisées par des mégacristaux qui témoignent d'une mise en place du matériel granitique ou granitoïdique originel dans un niveau structural d'évolution soit "plutonique" plus ou moins profond, soit, "subvolcanique". Parmi ces unités, certaines contiennent des faciès non corrélables avec l'ensemble des gneiss étudiés: il s'agit du granite porphyroïde des Sept Laux, d'une part, et de l'orthogneiss de Cevins, d'autre part. Les faciès qui peuvent être corrélés sont regroupés suivant deux tendances géochimiques: (1)sub-alcaline = Pussy + Montjoie + Alpetta + Lac Blanc (2) basique = Saint Colomban + gneiss amphibolique de Pussy Le premier ensemble (1) correspondrait à une même intrusion granitique dont l'érosion, associée à l'édification de l'orogène, permet de voir, actuellement, les faciès apicaux de semi profondeur au Nord (Pussy + Montjoie). Au sud, l'unité de l'Alpetta et la formation du Lac Blanc représentent les facies les plus profonds de cette intrusion. L'ensemble (2) correspondrait à du matériel granodioritique intrusif. La surface topographique actuelle le recoupe à un niveau structural de moyenne profondeur. Contrairement à cet ensemble, mais à l'exception du gneiss de Pussy, les faciès à tendancel alcaline ont tous été affecté par un métamorphisme de faciès schistes verts. La formation du Lac Blanc est la seule à présenter un caractère volcano-sédimentaire. L'albitisation de certains mégacristaux n'est pas un phénomène secondaire dans l'évolution de ces derniers : l'alblte présente dans les cristaux correspond à de l'albite de syncristallisation. Suivant sa concentration, elle est l'indice ou non d'un niveau structural subvolcanique .

Le plan de cette thèse est le suivant : une première partie fait le point des connaissances actuelles concernant la géologie de Belledonne, afin de situer, en second lieu , et avec la plus grande précision possible, les anciennes mines dans leur contexte géologique La troisième partie développera l'inventaire des prospects anciens et actuels et sera surtout une description des gisements et des minéralisations qu'ils renferment. Pour terminer, ce sera l'objet de la quatrième partie, il sera tenté un essai de détermination des processus génétiques responsables de la mise en place des gisements qui permettra de leur assigner une place dans la classification métallogènique

La thèse porte sur les mécanismes de déformation des couvertures sédimentaires des massifs cristallins de Belledonne, Grandes Rousses et Pelvoux. Elle consiste en une analyse des marqueurs de la déformation : plis, schistosité, fractures, failles et fossiles déformés qui permet d'évaluer les valeurs de la déformation finie dans l'objectif de mieux comprendre la cinématique des déformations alpines. Celle-ci se décline en une succession d'épisodes de déformation dans un contexte de chevauchement des massifs, influencé par le bâti structural préexistant. Une étude des inclusions fluides des cristaux de colmatage des fractures a permis également d'obtenir des informations sur l'évolution des conditions thermodynamiques de cette déformation à travers la croûte supérieure.

La méthode de datation par les Traces de Fission (TF) sur apatite, géothermomètre sensible aux faibles températures "150°C) s'est révélée être un outil efficace dans l'étude de l'histoire thermique des roches. Elle permet de contribuer à l'établissement d'une thermochronologie des évènements tectoniques (soulèvement, dénudation, basculement des blocs, etc ... ) survenus dans une région donnée, d'apporter de nouvelles contraintes dans l'interprétation des données géologiques et géophysiques connues, et dans une certaine mesure, d'évaluer des taux apparents de dénudation et d'estimer des paléo-gradients géothermiques. La méthode des traces de fission sur apatite est alors susceptible de fournir des renseignements précieux dans des cadres géologiques divers, où les phénomènes géodynamiques peuvent être liés aussi bien à des zones de divergence de plaques litho sphériques qu'à des zones de convergence. Ainsi, à partir des potentialités d'une même méthodologie (méthode des traces de fission), nous nous sommes proposés d'apporter des données nouvelles d'ordre thermo chronologiques dans deux contextes géologiques différents: une marge continentale passive (dôme de Ponta Grossa, Sud-Est du Brésil) et une chaîne de collision (massif de Belledonne, Alpes occidentales Françaises). Ce mémoire est subdivisé en deux parties principales, soit quatre chapitres. Dans le premier chapitre, nous avons tout d'abord présenté les principes généraux de la méthode des traces de fission: les mécanismes susceptibles de créer des traces de fission, les détecteurs solides capables de les enregistrer, les paramètres intervenant sur leur stabilité ainsi que la technique utilisée pour les rendre visibles au microscope optique. Nous avons ensuite rappelé les principes de la datation par TF, sa mise en équation, les modes d'acquisition et de traitement des données, ses domaines d'application et enfin différents modèles permettant d'attribuer aux âges apparents TF une signification géologique. Le deuxième chapitre est consacré à l'exposé des différentes procédures analytiques utilisées dans notre laboratoire, de nos résultats sur la calibration d'une position d'irradiation en réacteur nucléaire ainsi que sur la détermination des paramètres de l'équation d'âge dépendants des conditions opérationnelles adoptées (facteur de géométrie "g" et "zeta"). Le troisième chapitre, est quant à lui dédié à l'application de la méthode des traces de fission à une marge continentale passive. Nous y exposons la contribution de la méthode à la compréhension de l'histoire thermochronologique des roches du socle du dôme de Ponta Grossa et l'implication avec les phénomènes tectoniques de la région. Le quatrième et dernier chapitre, porte sur l'utilisation de la méthode des traces de fission sur apatite dans le cadre de l'étude d'une chaîne de collision. De l'analyse des résultats obtenus sur les roches métamorphiques du massif de Belledonne, nous avons proposé, à partir de nos dormées Traces de Fission sur apatite, un certaine nombre de contraintes pour l' histoire du refroidissement de la région étudiée et son implication avec le contexte tectonique.

Cette étude concerne la géologie de la Maurienne ( Vallée de l'Arc) entre La Chambre et Aiguebelle , dans le massif de Belledonne. Les indices et gisements métallogéniques sont aussi étudiés.

Trois gisements miniers alpins ont été prospectés : les amas de pyrrhotite de St Leger ( Maurienne) , le filon à sidérite -blende de Noguillan (Maurienne) et le filon à galène-blende-calcopyrite des rognioux (Beaufortain) -

Ce travail a été entrepris dans le but de déterminer l'origine des nombreux indices uranifères répartis dans les massifs cristallins externes des Alpes, et notamment dans les massifs des Aiguilles Rouges et de Belledonne. l - Le contexte géologique Massif des Aiguilles Rouges Le granite de Vallorcine et son encaissant métamorphique immédiat et en particulier la formation de La Creusa ont été étudiés . Le granite s'est mis en place dans la mésozone dans des conditions de pression de 3 à 4 kb . Dans sa partie suisse, sa mise en place n'est pas une simple intrusion mais plutôt une succession de deux intrusions de magmas de sources différentes. Ces deux magmas ont été mélanges à leur contact, à chaud, et ont donné naissance à un troisième faciès intermédiaire. L'encaissant métamorphique immédiat fait partie intégrante du socle et est volcano-détritique. Dans la formation de La Creusa l'interstratification de metasediments grauwackeux et de niveaux d'origine ignee à tendance alcaline semble correspondre à un environnement de transition entre un contexte orogénique et un contexte distensif. Massif de Belledonne Le massif granitoïde de La Lauzière et les formations métamorphiques associèes ont été étudiées. Dans la genèse du complexe granitoïde de Lauzière ont été impliqués deux magmas distincts. Dans les formations métamorphiques la Série Verte supérieure se distingue des autres par la dominance de faciès métavolcaniques de type spilite-kératophyre. II - Les minéralisations uranifères Massif des Aiguilles Rouges Le précurseur de la minéralisation uranifère est la rétromorphose tardi-hercynienne qui par l'intermédiaire d'un fluide à forte activité en calcium a provoqué la destabilisation des minéraux porteurs d'uranium, comme la monazite. La nature de ce fluide a été fortement influencée par la minéralogie de l'encaissant très riche en plagioclase. La monazite considérée jusqu'ici comme un minéral réfractaire constitue l'une des principales source de l'uranium. Les fluides carbo-azotés semblent avoir joué un rôle important dans le dépôt de cet élément. Massif de Belledonne Dans ce massif, les conditions de genèse des minéralisations uranifères sont analogues à celles du massif des Aiguilles Rouges. Le même processus de mobilisation de l'uranium se retrouve avec cependant un fluide à activité de calcium plus élevée. Enfin, les études d'isotopes stables (C, 0, H) ont permis de proposer deux hypothèses sur l'origine des fluides liés à la minéralisation uranifère.

Dans le but de déchiffrer l’évolution tectono-métamorphique des massifs de Belledonne, des Grandes Rousses et du Pelvoux nous avons effectué une étude multidisciplinaire (Structures, pétrologies, géochronologies, géochimies, et isotopes radiogéniques). Les résultats obtenus permettent de reconnaitre six évènements tectono-métamorphiques responsables de la structuration de ce segment de la chaîne varisque. Le premier événement, Dx, correspond à un épisode de collision précoce et se produit vers ca.380 Ma. Il est responsable de l’obduction vers l’E du complexe ophiolitique de Chamrousse, ainsi que d’un métamorphisme de MP-BT. Vers 350 Ma, un évènement magmatique permet la formation de l’unité magmatique bi-modal de Rioupéroux-Livet. Entre 350 et 330 Ma, la mise en place de nappes vers l’E (D₁) se caractérisé par un métamorphisme barrovien. Cet événement est également responsable de la mise en place de nombreux granites liés à la fusion partielle de la croûte. L’évènement transpressif senestre D₂ se produit immédiatement après, vers 320-300 Ma. Il se caractérise par le plissement de la pile de nappes non migmatitiques, et par le développement d’une foliation verticale S₂. Dans la croûte partiellement fondue, il est marqué par une fabrique verticales (S₂), par des zones de cisaillements (C₂ et C’₂), qui s’organisent en structure de type S-C-C’. Synchrone à la déformation tardi-D₂ (305-300 Ma), l’événement D₃ est responsable de la formation d.une foliation plate (S₃) à la transition entre les migmatites et les roches non fondues. Les structures D₂ et D₃ sont interprétées comme étant relatives au fluage latéral de la croûte partiellement fondue. L’événement D₂ s’accompagne également de la mise en place de nombreux granites peralumineux, formés lors de la fusion partielle de la croûte. Enfin, l’intrusion d’un granite à cordiérite au Permien constitue le dernier évènement observé dans cette portion de la chaîne varisque. / In order to decipher the Variscan tectono-thermal evolution of the Belledonne-Pelvoux area we perform a multidisciplinary study (structural, petrology, geochronology, geochemistry and radiogenic isotopes). The results allow us to recognize six tectono-thermal events responsible for the building of the studied portion of the Variscan orogen. The first, Dx corresponds to an earlier collisional event at ca. 380 Ma that was responsible for the obduction of the Chamrousse ophiolitic unit toward the East and MP-BT metamorphism. At ca. 350 Ma, a magmatic event is responsible for the formation of the bi-modal magmatism of the Rioupéroux-Livet unit. Between ca.350-330 Ma an eastward nappe-staking event (D₁) responsible of a barrovian metamorphism occurred. It is coeval with the emplacement of numerous continental crust derived plutons. This event is followed at ca. 320-300 Ma by a D2 NW-SE directed shortening in a sinistral transpressive regime. This event is characterized by folding of the unmolten nappe pile and development of a subvertical S₂ foliation. In the partially molten crust, the D₂ event is characterized by the formation of steeply dipping S₂ and shear zones (C₂ and C’₂) organized as S-C-C’-like pattern. Coeval with the late-D₂ deformation (ca. 305-300Ma) a D₃ event responsible for the development of a flat laying S₃ foliation at the boundary between the molten and unmolten domains is documented. The late-D₂ and D₃ events are interpreted to be relative to the lateral flow of the partially-molten crust. The D₂ event is coeval with the emplacement of the manly Stephanian peraluminous granitoids, formed by melting of the continental crust. Finally, a Cordierite- bearing granite indicate the existence of a Permian magmatism.

L'étude de la région d'Allevard s'inscrit donc dans le cadre plus général du dechiffrage des ninéralisations carbonatées et sulfureuses du massif de Belledonne et des relations avec la pétrographie des roches encaissantes . Le massif de Belledonne est riche de milliers d'indices minéralisées (sulfures et carbonates ) sur plus de 70 km, de Vizille à Aiguebelle, constituait ainsi une région métallurgique naturelle, aujourd ' hui disparue. Si l'on observe l importance des riches gisements de minerai carbonaté spathique (Sidérite ), si aptes à la fabrication des aciers naturels et l' abondance des ressources en combustible végétal, on ne s'étonne plus que le massif de Belledonne ait été, du temps de la métallurgie à bois, un foyer actif de production de l'industrie sidérurgique.