Les opportunités de reconstituer l’écologie et les comportements d’individus et d’espèces de vertébrés éteints sont rares. Plusieurs grands assemblages de vertébrés fossiles datant de la fin du Jurassique au début du Crétacé fournissent des informations sur la biodiversité et les communautés de vertébrés terrestres. Cependant, à l’exception du Lagerstätte de Las Hoyas (Crétacé inférieur, Espagne), les fossiles de ces assemblages ont été retrouvés sur un large éventail géographique, stratigraphique et/ou temporel. Cette thèse présente les résultats d’une étude taphonomique, couplée avec des données néotaphonomiques, paléontologiques, ichnologiques, sédimentologiques et géochimiques, de l’assemblage de macrorestes fossiles de vertébrés du site du Crétacé inférieur d’Angeac-Charente, situé dans l’Ouest de la France. Neuf campagnes de fouilles menées depuis 2010 ont permis de récolter plusieurs milliers de macrorestes de vertébrés appartenant à 16 taxons différents, auxquels viennent s’ajouter d’abondants microrestes appartenant à 27 taxons de vertébrés supplémentaires, plusieurs centaines de coprolithes de termites et de vertébrés riches en inclusions végétales et osseuses, des centaines de remplissages naturels d’empreintes de dinosaures, de nombreux restes de végétaux, des moules de mollusques bivalves et gastropodes, ainsi que des ostracodes. L’ensemble sédimentaire est dominé par des argiles de décantation interrompues par des dépôts localisés de plus haute énergie (cours d’eau, inondation) déposé dans un environnement de zone humide de type marécage. De nombreuses figures de déformations synsédimentaires formées en milieu liquide sont conservées sous forme de « scènes figées ». Des empreintes attribuées à l’ichnogenre Deltapodus et conservées sous forme de remplissages de dépôt direct ont été produites par un groupe multigénérationnel de stégosaures. De nombreuses empreintes de sauropodes sont conservées en 3-D ou en 4-D sous forme de remplissages de profondeurs variables. L’assemblage osseux est multitaxique, très diversifié et comprend des taxons terrestres, amphibies et aquatiques d’eau douce. Il contient une combinaison de macrofossiles et microfossiles et s’est formé de manière complexe, avec l’intervention de multiples processus d’origine biologique, écologique et physique. Il est dominé par les dinosaures, en particulier une nouvelle espèce d’ornithomimosaure non-ornithomimidé, dont de nombreux restent résultent d’une mort en masse d’un troupeau multigénérationnel dominé par des juvéniles et subadultes. D’abondants restes de sauropodes ont été transportés sur une plus ou moins grande distance avant d’être déposés sur le site. De nombreuses traces de morsure à la surface des restes de carapaces appartenant à plusieurs individus de tortues Pleurosternon bullockii résultent du comportement de prédation du crocodylomorphe Goniopholis, avec l’utilisation de la technique « casse-noix ». Les modifications osseuses post-dépositionnelles, comme la désarticulation, les déplacements, réorientations, fractures et traces de surface, résultent principalement de l’intense piétinement par les dinosaures. Le Lagerstätte d’Angeac-Charente ouvre une fenêtre d’une résolution spatiale et temporelle exceptionnellement fine sur un écosystème terrestre ouest-européen du tout début du Crétacé dont les organismes étaient en interaction directe entre eux et avec leur environnement. / Opportunities to reconstruct the ecology and behaviour of individuals of extinct vertebrate species are rare. Several large assemblages of fossil vertebrate dating from the late Jurassic to the early Cretaceous provide information on biodiversity and terrestrial vertebrate communities. However, with the exception of the Lagerstätte of Las Hoyas (Lower Cretaceous, Spain), the fossils of these assemblages have been found over a wide geographical, stratigraphic and/or temporal range. This PhD thesis presents the results of a taphonomic study, coupled with neotaphonic, paleontological, ichnological, sedimentological and geochemical data, of the assemblage of vertebrate fossils macro-remains from the Lower Cretaceous site of Angeac-Charente, located in the western France. Nine excavation campaigns carried out since 2010 allowed to collect thousands of vertebrate macroremains belonging to 16 different taxa, to which are added abundant microremains belonging to 27 additional vertebrate taxa, hundreds of termite and vertebrate coprolites rich in plant and bone inclusions, hundreds of natural casts of dinosaur tracks, numerous plant remains, bivalve and gastropod casts, as well as ostracods. The sedimentary assemblage is dominated by settling clays interrupted by localized deposits of higher energy deposited in a swampy wetland environment. Many synsedimentary deformations formed in liquefied sediments are preserved as "frozen scenes". Tracks attributed to the ichnogenre Deltapodus and preserved as direct deposit infills were produced by a multigenerational group of stegosaurs. Many sauropod footprints of various depths are stored in 3-D or 4-D. The bone assemblage is multitaxic, highly diversified and includes terrestrial as well as freshwater amphibian and aquatic taxa. It contains a combination of macrofossils and microfossils and has been formed in a complex way, with the intervention of multiple processes of biological, ecological and physical origin. It is dominated by dinosaurs, especially a new species of non-ornithomimid ornithomimosaur, many of whom remain resulting from a catastrophic mass death of a multigenerational herd dominated by juveniles and subadults. Abundant sauropod remains were transported by water currents over various distance before their deposit on the site. Many bite marks on the surface of shell remains belonging to several Pleurosternon bullockii turtle individuals result from the predatory behaviour of the crocodylomorph Goniopholis, with the use of the "nutcracker" technique. Post-depositional bone modifications, such as disarticulation, displacements, reorientations, fractures, fissures and surface marks, result mainly from intense trampling by dinosaurs. The Angeac-Charente Lagerstätte opens a window of exceptionally fine spatial and temporal resolution on a western European terrestrial ecosystem from the very beginning of the Cretaceous whose organisms interacted directly with each other and with their environment.

Ce travail aborde les points suivants : - sont exposées les généralités sur l'organisation des Spongiaires, leur mode de fossilisation - description détaillée des genres et espècesdu Crétacé inférieur : Triaxonia, Totraxonia, Monaxonia - conditions de gisements des Spongiaires siliceux du Crétacé inférieur et leur répartition géographique et stratigraphique des espèces - listes des Spongiaires

La série du Mont Ventoux, datée du Cretace inferieur, montre l'installation progressive de faciès urgoniens. La paléogeographie est controlée par des mouvements de blocs basculés profonds. Ce système est determiné par des failles normales dont la présence guide la structuration cénozoique. Lors des compressions pyrénéennes et alpines, la deformation de ce cadre donne naissance aux grandes failles en coulissement ainsi qu'aux chevauchements qui correspondent ainsi à des failles-pli. La reconstitution du profil paléogéographique permet de comparer et de quantifier les phénomènes sédimentaires. Les rythmes hémipélagiques sont mis en correspondance avec les alternances pélagiques tandis que leur spécificité s'identifie par les paramètres de composition de la matière organique. Toutes ces études s'appuient sur la cartographie de détail de cette région, réalisée dans le cadre de la carte géologique de la France au 1/50000, feuille Vaison-la-Romaine

Au crétacé moyen, la fosse vocontienne (SE France) est le siège d'une sédimentation marneuse hémipélagique à fréquentes couches gravitaires. L'empilement sédimentaire est émaillé de nombreuses lacunes. Les surfaces de discontinuité sont caractérisées par la géométrie des dépots, les associations de traces fossiles et les nodules diagénétiques (calcaire, phosphates, barytiques). Trois cycles transgressifs-régressifs sont reconnus. Plusieurs intervalles présentant des couches noires, riches en matière organique S'individualisent. Les deux principaux, à l'Aptien inférieur élevé et à l'Albien inférieur-moyen, s'inscrivent dans les systèmes transgressifs. Ces ensembles constituent les témoins d'épisodes de déficience en oxygène dissous des eaux marines à l'échelle globale (OAE). Ils sont constitués de l'empilement de nombreuses séquences de haute fréquence ponctuées par des couches noires (alternant avec des couches homogènes ou bioturbees). Ces périodites présentent une discrète lamination, une faune benthique raréfiéee et sont modérément enrichies en matière organique (COT = 2%) d'origine algaire un peu altérée (IH = 200 MG HC/GCOT). Ces caractères indiquent une sédimentation en milieu généralement suboxique. Quelques niveaux sont distinguées par leur grande fissilité (schistes carton), leur parfaite lamination, l'absence de faune benthique, et une teneur substantielle en matière organique (COT > 2%, JUSQU'A 9%) de type algaire bien préservé (IH = 350 MG HC/GCOT, jusqu'à 800). leurs caractéristiques dénotent un dépot en milieu généralement anoxique, engendré par une stratification stable des eaux. Cependant l'hétérogénéité faciologique dans l'épaisseur de telles couches révèle des changements notables et à court terme dans les eaux de fond de l'anoxie à la suboxie, voire l'hypoxie, ainsi que dans les caractéristiques des eaux de surface. Elles constitutent des niveaux repères (N. Goguel, N. Paquier) pour le bassin vocontien, mais sont aussi reconnues en bien d'autres bassins. Elles représentent des horizons condensés résultant de pulsations transgressives majeures. Témoignant d'évènements anoxiques à grande échelle, ces black shales seraient consécutifs à des paroxysmes géodynamiques.

L'étude biostratigraphique intégrée des ammonites et des nannofossiles calcaires de trois coupes du SE de la France (Vergol, Courchons et Berrias) a permis de proposer un nouveau schéma de biozonation solide pour l'intervalle Berriasien supérieur – Valanginien inférieur. Cette étude devrait permettre d'appuyer la proposition de la coupe de Vergol comme GSSP de la base du Valanginien. Pour ce qui concerne les ammonites, une exploitation intensive banc par banc et une révision taxonomique de l'ensemble des groupes ont montré un grand renouvellement faunique et ont amené à préciser le schéma zonal. Le Berriasien supérieur est caractérisée dans sa partie haute par une nouvelle zone, la zone à Alpillensis, qui remplace la partie supérieure de la zone à Boisseri sensu Le Hégarat. La zone à Alpillensis est subdivisée en deux sous-zones, à Alpillensis et à Otopeta. Pour le Valanginien inférieur, il a été reconnu la zone à Petransiens, pour laquelle deux nouvelles sous-zones, à Premolicus et à Salinarium, sont proposées, et la zone à Neocomiensiformis. Pour ce qui concerne les nannofossiles calcaires, plusieurs événements caractérisent la limite Berriasien/Valanginien, ainsi qu'un changement important des assemblages mis en évidence par une Analyse en Composante Principale. Ces changements sont liés probablement à une régression globale pendant la zone à Alpillensis suivie par une transgression pendant la zone à Pertransiens. Les Associations Unitaires ont mis en évidence une AU 1 dont le sommet se situe au dessus de la première apparition du nannofossile C. oblongata et de l'ammonite « Thurmanniceras » pertransiens. La succession de ces trois événements (« T. » pertransiens, C. oblongata et sommet de l'AU 1) m'ont amené à proposer l'identification de la limite Berriasien/Valanginien avec la première apparition de « T. » pertransiens / The integrated biostratigraphic study of ammonites and calcareous nannofossils in three sections from SE France (Vergol, Courchons, and Berrias) allowed a solid new biozonation scheme to be proposed here. This study should enable us to strengthen the proposition of the Vergol section as GSSP for the lower boundary of Valanginian. Concerning ammonites, an intensive exploitation bed by bed coupled to a taxonomic revision of all groups have shown a faunal renewal and brought to the proposal of a new zonal scheme. The Upper Berriasian is characterized in its upper part by a new zone, the Alpillensis zone, which replaces the upper part of the Boisseri zone sensu Le Hégarat. The Alpillensis zone is subdivided into two subzones, Alpillensis and Otopeta. For the Lower Valanginian, the Pertransiens (with the introduction of two new subzones, Premolicus and Salinarium) and Neocomiensiformis zones have been recognized. Concerning calcareous nannofossils, many events are recorded across the Berriasian/Valanginian boundary, underlying a major change in the assemblages as indicated by Principal Component Analysis. These changes are very likely linked to sea level changes. In fact, a major regression occurred in the Alpillensis zone, followed by a transgression in the Petransiens zone. Unitary Associations resulted in an UA 1 whose topmost part occurs just above the first occurrences of the nannofossil C. oblongata and of the ammonite « Thurmanniceras » pertransiens. The stratigraphic succession of these three events (namely, the FOs of « T. » pertransiens and of C. oblongata and the top of UA 1) allow us to identify the boundary between the Berriasian and Valanginian in this work with the FO of « T. » pertransiens

L'étude des géométries et des faciès des dépôts sédimentaires du Berriasien-Valanginien de la Plate-forme du Jura-Dauphiné jusqu'au Bassin Vocontien (SE France) met en évidence la crise globale des plates-formes carbonatées au Valanginien, celle-ci se faisant en plusieurs étapes. Le développement de glaces en hautes latitudes entraîne des variations du niveau marin de plusieurs dizaines de mètres. L'asymétrie de ces variations traduit des débâcles rapides et des englacements plus lents qui sont contrôlés par les cycles d'excentricité de l'orbite terrestre. Le refroidissement global couplé à une hausse des apports en nutriments sous un climat plus humide et la baisse du niveau marin global vont progressivement diminuer la production des plates-formes, installer des systèmes de rampe, jusqu'à la mort de ces systèmes au Valanginien supérieur. La comparaison de cet évènement de crise avec celui de l'Aptien-Albien suggère qu'à plus d'une reprise le Mésozoïque a connu des épisodes glaciaires.

Lors de l'interprétation des diagraphies de radioactivité des carbonates, les pics de gamma-ray sont très souvent assimilés à des pics d'argilosité. Les faibles radioactivités sont, quant à elles, attribuées à des niveaux calcaires très peu marneux et pauvres en matière organique. Toutefois, l'enregistrement de la radioactivité gamma totale à l'aide d'un scintillomètre portable dans les carbonates de la plate-forme urgonienne des environs de Grenoble a révélé l'existence d'anomalies de la radioactivité dans ces roches, notamment la présence de pics importants de la radioactivité dans des niveaux calcaires purs ou très pauvres en minéraux argileux et détritiques. Le but de ce travail a été d'arriver à identifier les éléments radioactifs associés aux différents types de carbonates, leurs localisations, leurs abondances et leurs contributions respectives au signal gamma total enregistré pour mieux comprendre l'origine de la radioactivité dans ces roches, d'une part, et proposer une méthode pour mieux utiliser l'outil gamma-ray pour des interprétations séquentielles et environnementales dans les séries de carbonates de plate-forme, d'autre part. Pour mener à bien ce travail nous avons choisi plusieurs sites d'études, mais nous nous sommes intéressés à deux intervalles bien particuliers : ~ le premier correspond à la séquence de dépôt BA3 (troisième séquence de dépôt du Barrémien supérieur) formée principalement de faciès calcaires. Nous avons étudié cette séquence dans les massifs subalpins septentrionaux des environs de Grenoble et dans le Jura suisse de la région de Neuchâtel, ~ le deuxième correspond à l'intervalle des couches inférieures à orbitolines. Nous avons étudié cet intervalle dans les massifs subalpins septentrionaux aux environs de Grenoble, en Espagne dans le bassin d'Organya et au Jebel Jediri dans la région de Kairouan en Tunisie. Nous avons réalisé une étude sédimentologique et séquentielle très détaillée de l'ensemble des coupes étudiées. L'analyse des isotopes stables du carbone et de l'oxygène nous a permis d'avoir une meilleure idée sur l'histoire et l'évolution diagénétique de ces carbonates, mais aussi de proposer une corrélation à grande échelle entre les différentes zones d'études. La corrélation des courbes isotopiques (& l3 C et &18 O) de l'intervalle des couches inférieures à orbitolines des massifs subalpins septentrionaux et de ses équivalents en Tunisie et en Espagne avec la coupe stratotypique du Bédoulien nous a permis d'apporter un argument de plus pour dater du Bédoulien inférieur cet intervalle des couches inférieures à orbitolines (CIO). Les analyses en spectrométrie gamma d'échantillons prélevés dans les différents faciès carbonatés étudiés, montrent clairement que c'est l'uranium qui est la principale source des émissions gamma dans ces roches et que les variations de la courbe gamma-ray totale est très étroitement liée aux variations des teneurs et de l'activité de cet élément. Des analyses complémentaires en lCP-MS nous ont permis de préciser qu'il existe au moins trois sources de l'uranium dans les carbonates de plate-forme: -l'uranium fixé dans les tests d'échinodermes qui abondent lors des phases d'approfondissement relatif des milieux de dépôt (aux environs des mfs et mfs relatives de paraséquences), -l'uranium qui provient de la circulation des fluides météoriques lors des phases d'émersion et qui se concentre dans les environs des limites de séquences de dépôt et de certaines paraséquences émersives. Nous avons réussi à montrer avec l'ensemble de ces analyses et observations que le gamma-ray ne peut pas être utilisé sans discussion critique comme outil de corrélation lithologique et que son utilisation indépendamment des autres outils diagraphiques peut conduire à corréler des ensembles sédimentaires très différents. *

Les progrès récents en géologie, et en particulier en stratigraphie génétique, ont permis de mieux appréhender l'étude du remplissage sédimentaire des bassins sur des échelles de temps de quelques centaines de milliers à dizaines de millions d'années, et d'espace de l'ordre de la dizaine à la centaine de kilomètres. Le but de notre travail est la conception d'un modèle déterministe numérique permettant la simulation de ce remplissage sédimentaire. Trois types de modélisation sont actuellement développées : les modèles géométriques, diffusifs et particulaires. Parmi ces approches, nous avons retenu l'approche diffusive, seule approche permettant la simulation du remplissage des bassins sédimentaires aux échelles de temps et d'espace envisagées. Nous avons ainsi conçu un modèle diffusif, baptisé Dionisos (Diffusion Oriented - Normal and Inverse - Simulation Of Sedimentation). L'étude de lois utilisées en mécanique des fluides et de leurs enregistrements dans les sédiments sur de grandes échelles de temps et d'espace nous a permis de concevoir une équation de diffusion reliant le flux de sédiments, s'écoulant en chaque point du bassin, à la pente (énergie de l'écoulement de l'eau), au flux d'eau (capacité de transport de l'eau) et à un coefficient de diffusion (efficacité du transport). Afin de simuler le transport de plusieurs lithologies, nous avons de plus défini une couche superficielle d'altération au sein de laquelle s'effectue l'ensemble de ce transport. Les applications de ce modèle diffusif sur des cas théoriques et sur des cas réels ont montré que ce modèle restitue les implications des concepts de la stratigraphie génétique (partitionnement volumétrique et distorsion des unités génétiques) et les géométries sédimentaires observées. Le modèle est ainsi physiquement et géologiquement cohérent. Ces applications du modèle Dionisos ont de plus illustré différents retours possibles vers les informations géologiques, tant au niveau des cas théoriques (relation entre bathymétrie et sablosité, évolution de la pente du littoral, ... ) qu'au niveau des cas réels (affinement de la définition des bathymétries, ... ). Malgré ces résultats encourageants, il reste cependant différents points à tester, améliorer ou développer, tels que la prise en compte de la dérive littorale et des écoulements turbiditiques, ainsi que la production des carbonates. Ainsi, couplé avec des modèles tectoniques, le modèle Dionisos devrait permettre de mieux appréhender l'influence à diverses échelles des processus tectoniques sur la sédimentation.

Les calcaires du Crétacé inférieur de la "Falaise de BLANCHE" affleurent sur une grande partie du territoire libanais. Ils apparaissent dans le paysage sous forme d'escarpements linéaires saillants constituant autant de points d'ancrage remarquables pour tout recalage stratigraphique. Toutefois, jusqu'à très récemment, cette unité était piètrement caractérisée : il lui manquait notamment une définition rigoureuse. Nous introduisons ici l'Étage régional Jezzinien, dont la localité-type est sise à Jezzine. Il s'agit également d'une unité stratigraphique particulière, une « unconformity-bounded unit", une unité qui, par définition, est encadrée par deux discontinuités. Le nouvel étage régional couvre deux séquences. Le canevas lithostratigraphique étant clairement redéfini, nous avons pu étudier les associations micropaléontologiques, constituées essentiellement de foraminifères benthiques et d'algues calcaires, associations dorénavant relativement bien contraintes du point de vue de leur âge. Typiquement sud-téthysiennes, elles facilitent les corrélations holostratigraphiques à haute résolution avec la région du Golfe persique, sur le côté oriental de la Plaque arabique. L'intervalle Jezzinien correspond ainsi à la partie supérieure de l'Étage Régional Kharaïbien (aussi connu comme unité réservoir "Thamama II" dans l'industrie pétrolière). À son tour, le Jezzinien est indirectement corrélé avec les unités stratigraphiques urgoniennes nord-téthysiennes où il correspond à un intervalle relativement court comprenant la limite des étages standards (internationaux) Barrémien et Bédoulien. Les associations macropaléontologiques reconnues dans le Jezzinien (échinides) et au-dessus de cette unité (ammonites) viennent à l'appui de notre datation micropaléontologique ou tout au moins ne la contredisent pas. / The "Falaise de Blanche" is a prominent cliff consisting mostly of Lower Cretaceous limestones that extends as linear outcrops over most of the Lebanese territory and provides geologists a remarkable reference for stratigraphic studies. However, until now, this unit was lacking a clear definition. We introduce herein the Jezzinian Regional Stage, the type-locality of which is at Jezzine. It is an unconformity-bounded unit and, per definition, it is framed by two discontinuities. The new regional stage implicitly spans two sequences. The lithostratigraphic framework having been properly redefined, we were able to investigate time-constrained micropaleontological assemblages consisting mostly of benthic foraminifers and calcareous algae. Typically Southern Tethysian, these assemblages contribute to high-resolution, holostratigraphic correlations with the Persian Gulf area on the eastern part of the Arabian Plate. The Jezzinian interval correlates with the upper part of the Kharaibian Regional Stage (also known as the "Thamama II" reservoir unit in the oil industry). The Jezzinian is also indirectly correlated with the Northern Tethysian Urgonian stratigraphic units where it corresponds to a rather short interval encompassing the standard Barremian - Bedoulian stage boundary.Locally the upper discontinuity is associated with a significant intra-Bedoulian hiatus. The macrofossil assemblages found in the Jezzinian (echinids) and above it (ammonites) support, or at least do not contradict, our micropaleontological dating.