Pour tenter d'expliquer la dégradation actuelle des littoraux deltaïques, nous avons mené une étude sur les modalités de la distribution des apports fluviaux sur le littoral. Deux approches ont été couplées : (1) l'étude de l'évolution séculaire du trait de côte et des forçages, basée sur l'exploitation de documents historiques, et (2) l'étude détaillée des mécanismes morphosédimentaires à l'occasion des crues, dans la zone clef de l'embouchure.<br />Les principaux résultats montrent que le littoral deltaïque est actuellement déconnecté du fleuve car les sédiments fluviaux restent stockés à proximité de l'embouchure. Les crues ne contribuent pas non plus à alimenter le littoral, car c'est essentiellement des particules fines qui sont apportées en mer et transportées au large. Pour autant, les endiguements fluviaux ont une responsabilité bien supérieure à celle des grands barrages dans l'érosion des plages, en raison du rôle déterminant des avulsions dans l'édification de la plaine deltaïque.

Dans le bassin d’avant-pays sud-pyrénéen, la continuité exceptionnelle des environnements de dépôts du complexe deltaïque éocène moyen du Sobrarbe permet d’observer l’architecture stratigraphique et sédimentaire d’un système fluvio-deltaïque syntectonique à différents échelles. L’objectif principal de cette étude est de déterminer l’origine des facteurs allogéniques et/ou autogéniques contrôlant la géométrie et la répartition des dépôts d’un tel système sédimentaire en contexte compressif, dans le but de pouvoir le comparer à d’autres systèmes deltaïques accumulés dans des contextes géologiques différents. Cette étude est basée sur l’acquisition d’une cartographie géologique détaillée et d’une soixantaine de logs sédimentologiques. La base de données est complétée par une actualisation de données chronostratigraphiques issues de la littérature, l’acquisition de données magnétostratigraphiques. L’analyse sédimentologique et stratigraphique du système sédimentaire aboutit à une description précise des géométries, des faciès et des processus physiques caractérisant les différents environnements de dépôt répartis au sein de deux modèles sédimentaires : un système fluvio-deltaïque de forte énergie développé pendant les phases progradantes, un système mixte gréso-carbonaté de basse énergie caractérisant les phases aggrado-progradantes et transgressives. L’analyse de trois transects de corrélation, d’orientation proximale-distale, a permis la distinction de trois ordres de séquence imbriqués : les séquences de cinquième ordre, les séquences de quatrième ordre et les séquences de troisième ordre. L’organisation complexe des différents cortèges de dépôts des séquences de quatrième et de troisième ordre reflète des variations d’accommodation provoquées principalement par les déformations structurales de différentes longueurs d’onde, secondairement par les variations eustatiques. Une analyse poussée des cortèges de dépôts permet une discussion sur les interrelations entre les trois paramètres majeurs qui contrôlent la dynamique du système sédimentaire dans le temps et dans l’espace: les variations du taux d’accommodation, du flux sédimentaire et l’influence des processus sédimentaires. Ces éléments fournissent des informations semi-quantitatives sur l’accumulation sédimentaire au sein des différents environnements de dépôt (source to sink). La synthèse des résultats aboutit à la reconstruction séquentielle de la paléogéographique du complexe deltaïque du Sobrarbe. Enfin; l’analyse de la subsidence du bassin d’Ainsa a permis de reconstituer l’évolution de la sédimentation et du bassin sédimentaire entre le Lutétien et l’Oligocène. Une étude intégrée affleurement-modélisation sismique synthétique-analogue réel de subsurface fournit une combinaison de données architecturales et dimensionnelles, qui est utilisée pour améliorer les interprétations sismiques des systèmes réservoirs fluvio-deltaïques. De telles études réduisent considérablement les incertitudes associées à la résolution des données de subsurface, ce qui permet une meilleure évaluation économique des réservoirs. / In the South-Pyrenean foreland basin, the exceptional continuity of middle Eocene Sobrarbe deltaic complex deposit environments allows to observe the stratigraphic and sedimentary architecture of a syntectonic river-dominated delta system at different scales. The main objective of this study is to determine the origin of allogenic and/or autogenic factors that control the distribution of deposits of such sedimentary system in a compressive setting, in order to compare it to other deltaic systems that accumulate in different geological contexts. This study is based on the acquisition of detailed geological mapping and about sixty measured sections. The database is complemented by updating chronostratigraphic data from the literature and additional magnetostratigraphic data. Sedimentological and stratigraphic analysis of the sedimentary system leads to an accurate description of geometry, facies and physical processes of different depositional environments distributed along two sedimentary models: a high energy river-delta system developed during progradational phases, a low energy mixed siliciclastic-carbonate system characterizing the aggrado-progradational and transgressive phases. Three dip sections analysis allows the identification of three nested order sequence: fifth-order sequences, fourth-order sequences and third-order sequences. The complex organization of fourth and third-order sequences systems tracts reflects accommodation variations caused mainly by structural deformation at different scales, secondary by eustatic changes. An advanced systems tract analysis leads a discussion of interrelationships between three main parameters that control the dynamics in time and space of sedimentary system: changes in the accommodation rate, sediment input and the influence of sedimentary processes. These elements provide semi-quantitative information regarding to the sediment accumulation within the different depositional environments (source to sink). Summary of results leads to the sequential reconstruction of the Sobrarbe deltaic complex paleogeography. Subsidence analysis of the Ainsa basin permits to reconstruct the sedimentation and sedimentary basin evolution from Lutetian to Oligocene times. An integrated study of outcrop-forward seismic modelling-real seismic analog provides an architectural and dimensional data combination used to improve seismic interpretation of river-deltaic reservoir systems. Such studies greatly reduce the uncertainties associated with the resolution of subsurface data, enabling better economic assessment of reservoirs. / En la cuenca de antepais surpirenaica, la continuidad extraordinaria de los ambientes de deposito del complejo deltaico eoceno medio del Sobrarbe permite la observacion de la arquitectura estratigrafica y sedimentaria de un sistema fluvio-deltaico sintectonico a diferentes escalas. El objetivo principal del estudio presentado es la determinacion del origen de los factores alogenicos y/o autogenicos que controlan la distribucion de los depositos de dicho sistema sedimentario en contexto compresivo, para poder compararlo con otros sistemas deltaicos acumulados en contextos geologicos diferentes. Este estudio se basa en la adquisicion de una cartografia geologica detallada y de una sesentena de columnas sedimentarias. La base de datos se completa mediante la actualizacion de los datos cronoestratigraficos originarios de la literatura y la adquisicion puntual de datos magnetoestratigraficos. El analisis sedimentologico y estratigrafico del sistema sedimentario ha dado lugar a una descripcion exacta de las geometrias, las facies, y de los procesos fisicos que caracterizan los diferentes ambientes de depositos dentro de dos modelos sedimentarios: un sistema fluvio-deltaico de alta energia desarrollado durante fases progradantes, un sistema mixto detritico-carbonatado caracterizando fases agrado-progradantes y transgresivas. El analisis de tres paneles de correlacion, de orientacion proximal-distal, ha permitido la distincion de tres ordenes de secuencialidad: secuencias de quinto orden, de cuarto orden y de tercer orden. La organizacion compleja de diferentes cortejos de deposito de secuencias de cuarto y tercer orden refleja variaciones de acomodacion provocadas principalmente por la deformacion estructural a diferentes escalas y por variaciones eustaticas. Un analisis detallado de los cortejos sedimentarios permite una discusion sobre interrelaciones entre los tres parametros mayores que controlan la dinamica del sistema sedimentario en el espacio y en el tiempo: las variaciones de la tasa de acomodacion, del flujo sedimentario y la influencia de procesos sedimentarios. Dichos elementos proporcionan informacion semicuantitativa sobre la acumulacion sedimentaria en los ambientes de deposito (source to sink). La sintesis de los resultados llega a la reconstruccion de la paleogeografia del complejo deltaico del Sobrarbe. Finalmente, el analisis de la subsidencia de la cuenca de Ainsa ha permitido de reconstruir la evolucion de la sedimentacion y de la cuenca sedimentaria entre el Luteciense y el Oligoceno. Un estudio integrado afloramiento-modelizacion sismica sintetica-analogo real de subsuelo proporciona una combinacion de datos arquitecturales y dimensionales util para mejorar interpretaciones sismicas de sistemas reservorios fluvio-deltaicos. Dichos estudios reducen de manera considerable incertidumbres asociadas a la resolucion de los datos de subsuelo, lo que permite una mejor evaluacion economica de los reservorios.

Les deltas fluviaux sont des écosystèmes riches et vulnérables. Les apports de sédiments fluviaux assurent leur développement face à la subsidence et l’érosion induite par les agents marins. Les deltas sont principalement exposés à des crues et des submersions marines. Pourtant, ils restent des lieux stratégiques de peuplement, de production économique et d’enjeux géopolitiques, les rendant d’autant plus vulnérables et exposés aux risques. Cette thèse a pour objectif de cerner le fonctionnement passé et actuel de ces systèmes à partir de l’analyse de soixante deltas et d’une approche holistique systémique, à l’aide de données spatiales, environnementales et sociétales. Après l’étude de l’évolution côtière récente montrant une tendance à la diminution de la progradation de nombreux deltas, une classification conceptuelle et qualitative de la morphologie des deltas axée sur les influences fluviomarines a été conduite. La mise à jour de cette classification et la proposition de nouvelles approches, en termes de morphologie, de dynamique et de vulnérabilité, ont nécessité une revue des acquis antérieurs, une quantification de l’influence du fleuve, de la houle et de la marée, et une approche quantitative qui a mis en évidence la complexité des interactions. Le travail débouche sur une nouvelle classification quantitative et objective. La thèse compare aussi les réponses deltaïques à des perturbations exceptionnelles, montrant les limites de la résilience deltaïque. Elle renseigne sur l'impact anthropique sur ces espaces fragiles fortement dépendants de l’apport sédimentaire. Cet équilibre est d’autant plus fragilisé aujourd’hui par les impacts du changement climatique. / River deltas are rich and fragile ecosystems. Deltas depend on fluvial sediment supply to balance natural subsidence and erosion caused by waves and currents. Deltas are mainly affected by river flooding, marine submersion. However, deltas are strategic sites of human settlement, economic hotspots, and geopolitical issues. This attraction increases the pressure, rendering these deltas more and more exposed to risks and vulnerable.The main objective of this thesis is to analyze the past and present functional dynamics of delta shorelines based on 60 of the world’s deltas and a holistic and systemic approach with spatial, environmental, and societal data. After the study of recent coastal evolution showing a tendency to decreasing progradation of many deltas, a conceptual and qualitative classification of deltaic morphology based on fluviomarine influences was conducted. Updating of this classification and the proposal of new approaches, in terms of morphology, dynamics, and vulnerability, have necessitated revisiting these older schemes, and the adoption of a methodological and interpretative approach aimed at quantification of the weight of each of these three parameters showing the complexity of the interactions. The thesis proposes a new quantitative and objective classificatory framework, including the human dimension. Finally, the thesis highlights the responses of deltaic shorelines to exceptional perturbations, and highlights the limits of resilience. The thesis advises over the impact of humans on these fragile coastal environments, the equilibrium of which strongly depends on sediment supply. This fragility is further exacerbated by the impacts of climate change.

Le Quaternaire terminal a été le théâtre de changements importants du climat, à l'échelle de la dizaine ou de la centaine de milliers d'années. Ces fluctuations ont affecté les enregistrements sédimentaires continentaux et marins à travers le monde. Même si la variabilité du climat est maintenant bien reconnue, les changements associés du niveau marin absolu et de l'environnement, ainsi que l'empreinte de ces changements sur l'organisation stratigraphique restent à préciser.<br />Les travaux entrepris depuis une dizaine d'années sur la marge du Golfe du Lion (Méditerranée occidentale) montrent qu'il s'agit d'une zone exceptionnelle pour explorer l'impact de la variabilité climatique et glacio-eustatique sur l'organisation stratigraphique des sédiments. Les séquences sédimentaires liées aux grands cycles tardi-pléistocènes de 100 000 ans, révélées par la sismique, ont été échantillonnées et interprétées grâce aux données multi-proxies des forages du projet européen "Promess-1". La révision du modèle stratigraphique de la marge, propagé sur l'ensemble de la plateforme, a contribué à préciser les modèles conceptuels de la stratigraphie séquentielle. L'analyse sismo- et litho-stratigraphique à plus haute résolution révèle également l'enregistrement de séquences liées à des cycles climatiques beaucoup plus courts durant le dernier cycle glaciaire (~130 000 ans). L'association des événements de Heinrich et de Dansgaard-Oeschger dans les cycles génériques de Bond présente une expression stratigraphique distincte, sous la forme de paraséquences régressives. Enfin, la modélisation de l'agencement des structures sédimentaires associées à la remontée du niveau marin lors de la dernière déglaciation (~20 000 ans) souligne le rôle des événements climatiques extrêmes dans la formation du message sédimentaire. Cette étude présente enfin une confirmation semi-quantitative et bien contrainte dans le temps, du rôle fondamental des variations du niveau marin et des flux sédimentaires dans l'organisation des séquences de dépôt, y compris à l'échelle des événements climatiques rapides.

Le bassin du NE de Java, situé en arrière de l'arc volcanique tertiaire, appartient à des domaines mobiles affectés à la fois de fortes subsidences, et de déplacements tangentiels. soumis à des mouvements de convergences de plaque. L'évolution verticale de la série tertiaire de ce bassin, replacée dans son contexte paléogéographique, est caractérisée par cinq mégaséquences commençant chacune par une phase transgressive, et couronnée par une phase régressive. L'étude sédimentologique, nettement axée sur les pro* blèmes des faciès turbiditiques de la Formation de Kerek dans la zone de Kendeng et sur les Sables de Ngrayong dans la zone de Rembang, a permis de retracer l'histoire spatiotemporelle de ces deux séries détritiques. La Formation de Kerek correspond à un flysch argilo marneux renfermant quelques corps grèso-conglomératique à géométrie chenalisée. Les variations latérales et verticales de la composition minéralogique et l'orientation des structures sédimentaires révèlent trois sources d'apport de matériel détritique: la plus importante est constituée essentiellement par des éléments volcaniques-basaltiques venant du Sud; la seconde, principalement terrigène et bioclastique vient du N. Ces deux sources ont alimenté l'essentiel de la zone de Kendeng depuis la région de Sumberlawang à l'Ouest jusqu'à la région de Miono à l'Est, et ont été favorisé par l'effondrement du bassin avec une migration possible de l'axe et la création de failles de compensation vers le Sud. La troisième source vient de l'Ouest et comporte soit des matériaux volcaniques soit des mélanges bioclastiques et des quartz non volcaniques grossiers; on la rencontre seulement dans la bordure ouest du bassin à la proximité de l'occident N 70°. Les Sables de Ngrayong correspond à un système deltaïque dont les dépôts (sables quartzeux et argiles ligniteuses) proviennent de reliefs encore inconnus situés au Nord. L'interaction de l'écoulement fluvial et de la marée régit cette sédimentation *dans un domaine marin de moyenne à haute énergie complexe et variable selon la position dans le bassin.

La série permotriasique du Haut-Atlas Central (Maroc) est étudiée sous divers aspects: L'étude stratigraphique, sédimentologique et paléontologique a permis de diviser cette série en six formations: F1 et F2 attribuées au Permien par analogie latérale. de faciès, de type torrentiel de comblement de bassins locaux; F3 d'âge difficile à préciser, la sédimentation est toujours continentale, mais de glacis, à croûtes et sols carbonatés; F4, F5 (elle-même subdivisée en trois membres F5a, F5b, F5c) et F6 d'age trias supérieur: l'étude paléontologique de plusieurs gîtes fossilifères (Lamellibranches, pollens, gymnospermes, traces de pas de vertébrés) précisent l'âge Carnien supérieur (= Tuvalien) du membre F5a. Le dépôt est marin littoral. Une tectonique synsédimentaire distensive, héritée de la tectonique hercynienne est mise en évidence. L'analyse des paléocourants, la typologie des zircons et l'étude pétrographique, ont permis de situer l'origine des sédiments dans un secteur localisé au Sud, Sud-Est et à l'Est du bassin étudié, plus précisément dans l'Anti-Atlas.