Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Le recul de la marge glaciaire sur la côte ouest de la baie d'Ungava permit à la mer d'Iberville d'envahir les terrains déprimés par la charge glacio-isostatique. Le relèvement du socle suivant la déglaciation a ensuite mené à la régression forcée des eaux marines. Dans un tel contexte, cette étude a pour objectif de comprendre l'évolution géomorphologique et stratigraphique postglaciaire le long du cours inférieur de la rivière Bérard. La photo-interprétation, l'étude de coupes stratigraphiques de même que des analyses granulométriques et radiochronologiques ont été utilisées afin de caractériser l'évolution holocène de la vallée. Les résultats obtenus montrent que la vallée a été libérée des glaces il y a plus de 7 190 ± 130 ans cal. BP. L'émersion des terres qui a suivi fut ponctuée de dix périodes de stabilité temporaire du niveau marin relatif. Enfin, cinq unités stratigraphiques distinctes et d'importantes surfaces d'érosion caractérisent la vallée de la Bérard.

Cette thése couvre le périmétre de la carte géologique de Voiron et permet ainsi l'étude des dépôts quaternaires , molasse et substratum tertiaire d'un périmètre de l'avant pays alpin.

Il est habituellement supposé que les dépôts d'argile marine postglaciaires du Québec sont généralement intacts sous une croûte fracturée (3 à 5 m de profondeur). Cependant, les données de 210 piézomètres ont démontré des variations grandes et rapides des charges hydrauliques à de grandes profondeurs, et un synchronisme entre les piézomètres dans le même nid. Ces comportements ne sont pas compatibles avec les propriétés hydrauliques des argiles intactes, mais sont plutôt les indicateurs de la présence de fractures profondes hydrauliquement actives. Afin de tester l'hypothèse de la présence de fractures, trois indicateurs ont été analysés dans tous les piézomètres du réseau de surveillance du MTQ : 1) une grande variation de la charge hydraulique, 2) une forte corrélation et 3) de faibles décalages temporels. En outre, l'impact potentiel de ces fractures sur l'écoulement des eaux souterraines et la stabilité des pentes est exploré. Pour ce faire, les données de terrain sont comparées à des modèles transitoires et permanents qui présentent et non des fractures. Deux géométries de pente et différents scénarios de fractures ont été considérés. Par la suite, les résultats de la modélisation hydrogéologique ont été importés dans un modèle de stabilité des pentes pour définir l'impact des changements de charge hydraulique causés par les fractures sur la stabilité des pentes. L'analyse des données mettent en évidence des fractures hydrauliquement actives jusqu'à 17 m de profondeur. Les résultats de la simulation démontrent quant à eux que les scénarios avec des fractures représentent mieux les données de terrain. Les fractures augmentent la charge hydraulique quand l'eau pénètre dans les sols à travers les fractures et se diffuse ensuite dans la matrice du sol. De plus, la charge hydraulique est réduite quand l'eau s'écoule à travers les fractures dans la face de la pente. D'un point de vue hydrogéologique, les fractures peuvent par conséquent améliorer ou réduire la stabilité des pentes dépendant du système d'écoulement. Notons que l'impact mécanique des fractures n'a pas été pris en compte. / To date it is usually assumed that post-glacial marine clay deposits of Quebec are generally intact below a fractured crust (3 to 5 m depth). However, data from 210 piezometers have shown large and rapid variations in hydraulic heads at great depths, and synchronism between the piezometers at different depths in the same nest. This behavior is not compatible with the hydraulic properties of intact clays, but rather are signs of the presence of deep hydraulically active fractures. To test the hypothesis of presence of fractures, three signs of hydraulically active fractures were analysed in all piezometers nest of the MTQ monitoring network: 1) large variation in the hydraulic head, 2) high correlation and 3) small time lags. In addition, the potential impact of these fractures on groundwater flow dynamics and slope stability are explored by comparing field data with transient and steady-state groundwater models with and without fractures. Two slope geometries that exhibit contrasting groundwater flows and different fracture scenarios were considered. Then, results of the hydrogeological modelling were imported into a slope stability model to delineate the impact of the hydraulic head changes due to the fractures on slope stability. Analysis of the MTQ monitoring network data shows evidence of hydraulically active fractures below the crust up to 17 m depth. The simulation results show that the scenarios with fractures better represent the field data. Fractures increase the hydraulic head when water enters the soils through the fractures which then dissipates by hydraulic diffusion into the soil matrix, and is reduced when water flows out through the fractures at the slope face. Therefore, depending on the groundwater flow system, from a hydrogeological perspective, fractures could improve or reduce the slope stability. It should be noted that the mechanical impact of the fractures are not considered.

Lors de la dernière déglaciation au Wisconsinien supérieur, la région de la côte est de la baie d'Hudson a subi une transgression marine (mer de Tyrrell) synchrone au recul des glaces continentales de l'Inlandsis laurentidien vers le centre du Québec nordique. Le relèvement glacio-isostatique postglaciaire a provoqué l'émersion d'importantes masses sédimentaires déposées dans cette mer. L'étude morphologique et stratigraphique de ces dépôts a permis de reconstituer les étapes de la déglaciation ainsi que les différentes phases du retrait de la mer. Dans la région de la rivière Biscarat, des indices d'une stabilisation temporaire de la marge glaciaire ont été retrouvés dans les collines côtières, à environ 7 km de la côte. Ce système est la continuité vers le nord de la ± Nastapoka drift belt ¿ dont l'âge a été évalué à 8 ka BP. Une autre pause ou ralentissement du front a été observée à l'est de la limite de l'invasion marine à l'intérieur des terres.

La basse vallée de la rivière du Gouffre est remblayée par des dépôts quaternaires appartenant au Wisconsinien et à l'épisode marin goldthwaitien. Le lit rocheux préglaciaire correspond à une faille orientée NO-SE. Le refroidissement climatique qui a sévi sur la région au Fini-glaciaire a permis une réavancée du front glaciaire associé à la récurrence deSaint-Narcisse, phase durant laquelle s'effectua la mise en place de matériel glacio-marin. La mer de Goldthwait a par la suite submergé la vallée jusqu'à la cote de 170 m. L'analyse des coupes stratigraphiques et les datations 14C obtenues à partir d'échantillons prélevés dans les sédiments fini-glaciaires et holocènes ont permis de définir la chronologie des événements depuis plus de 11 000 ans BP. À cette époque, un lobe de glace flottante s'est avancée jusqu'à l'embouchure de la baie Saint-Paul et vraisemblablement à l'intérieur de l'estuaire moyen. La photo-interprétation a permis de circonscrire le plus ancien glissement de terrain qui est survenu dans la vallée, lequel date l'abaissement du niveau marin au niveau de la terrasse de 20-35 m. Une discontinuité liée aux argiles basculées, non liquéfiées, est observable sous les dépôts de la terrasse de 8-10 m et au niveau du haut estran. L'existence d'un niveau marin plus bas que l'actuel vers 4600 ans BP a aussi été suggérée dans la baie. La courbe d'émersion post-glaciaire proposée pour ce secteur rend compte d'un déglacement qui semble s'être produit de l'est vers l'ouest de la vallée.

Il est habituellement supposé que les dépôts d'argile marine postglaciaires du Québec sont généralement intacts sous une croûte fracturée (3 à 5 m de profondeur). Cependant, les données de 210 piézomètres ont démontré des variations grandes et rapides des charges hydrauliques à de grandes profondeurs, et un synchronisme entre les piézomètres dans le même nid. Ces comportements ne sont pas compatibles avec les propriétés hydrauliques des argiles intactes, mais sont plutôt les indicateurs de la présence de fractures profondes hydrauliquement actives. Afin de tester l'hypothèse de la présence de fractures, trois indicateurs ont été analysés dans tous les piézomètres du réseau de surveillance du MTQ : 1) une grande variation de la charge hydraulique, 2) une forte corrélation et 3) de faibles décalages temporels. En outre, l'impact potentiel de ces fractures sur l'écoulement des eaux souterraines et la stabilité des pentes est exploré. Pour ce faire, les données de terrain sont comparées à des modèles transitoires et permanents qui présentent et non des fractures. Deux géométries de pente et différents scénarios de fractures ont été considérés. Par la suite, les résultats de la modélisation hydrogéologique ont été importés dans un modèle de stabilité des pentes pour définir l'impact des changements de charge hydraulique causés par les fractures sur la stabilité des pentes. L'analyse des données mettent en évidence des fractures hydrauliquement actives jusqu'à 17 m de profondeur. Les résultats de la simulation démontrent quant à eux que les scénarios avec des fractures représentent mieux les données de terrain. Les fractures augmentent la charge hydraulique quand l'eau pénètre dans les sols à travers les fractures et se diffuse ensuite dans la matrice du sol. De plus, la charge hydraulique est réduite quand l'eau s'écoule à travers les fractures dans la face de la pente. D'un point de vue hydrogéologique, les fractures peuvent par conséquent améliorer ou réduire la stabilité des pentes dépendant du système d'écoulement. Notons que l'impact mécanique des fractures n'a pas été pris en compte. / To date it is usually assumed that post-glacial marine clay deposits of Quebec are generally intact below a fractured crust (3 to 5 m depth). However, data from 210 piezometers have shown large and rapid variations in hydraulic heads at great depths, and synchronism between the piezometers at different depths in the same nest. This behavior is not compatible with the hydraulic properties of intact clays, but rather are signs of the presence of deep hydraulically active fractures. To test the hypothesis of presence of fractures, three signs of hydraulically active fractures were analysed in all piezometers nest of the MTQ monitoring network: 1) large variation in the hydraulic head, 2) high correlation and 3) small time lags. In addition, the potential impact of these fractures on groundwater flow dynamics and slope stability are explored by comparing field data with transient and steady-state groundwater models with and without fractures. Two slope geometries that exhibit contrasting groundwater flows and different fracture scenarios were considered. Then, results of the hydrogeological modelling were imported into a slope stability model to delineate the impact of the hydraulic head changes due to the fractures on slope stability. Analysis of the MTQ monitoring network data shows evidence of hydraulically active fractures below the crust up to 17 m depth. The simulation results show that the scenarios with fractures better represent the field data. Fractures increase the hydraulic head when water enters the soils through the fractures which then dissipates by hydraulic diffusion into the soil matrix, and is reduced when water flows out through the fractures at the slope face. Therefore, depending on the groundwater flow system, from a hydrogeological perspective, fractures could improve or reduce the slope stability. It should be noted that the mechanical impact of the fractures are not considered.

Cette recherche a été effectuée dans la baie de Kuuvik (Nunavik, Canada) pour mieux comprendre les occupations dorsétiennes et thuléennes-inuit dans un contexte biophysique postglaciaire en évolution. Des analyses géomorphologiques, stratigraphiques, micromorphologiques, macrofossiles et géochimiques (FTIR et ICP-AES) ont été effectuées sur une maison semi-souterraine unifamiliale hivernale thuléenne-inuit du site Paaliup Qarmangit 1 et dans la vallée dans laquelle elle s’inscrit afin de documenter les processus de formation et la taphonomie de la structure étudiée. Les données extra-sites ont permis de reconstituer l’évolution des environnements sédimentaires dans la vallée depuis la dernière glaciation. L’approche intra-site a révélé des occupations dorsétienne (après 143-327cal A.D.) puis thuléennes-inuit (entre 1317-1413 cal A.D. et1466-1642 cal A.D) du site. Le caractère stratégique du lieu d’implantation (accessibilité aux matériaux de construction, aux ressources alimentaires et hydriques) pourrait expliquer son utilisation par deux cultures différentes successives. Les résultats montrent la prédominance des processus nivéo-éoliens et de nivation dans la formation de l’unité stratigraphique contenant les restes archéologiques et attestent d’un remaniement post-dépositionnels naturels et/ou anthropiques des artefacts dorsétiens. Des signatures chimiques anthropiques modérées mais significativesont été détectées dans les sols de la maison semi-souterraine (e.g., Mg, Fe, S). Elles pourraient avoir été atténuées par des processus pédologiques, tels que le lessivage et la remobilisation des éléments par les organismes du sol, et/ou des processus anthropiques, tels qu’un nettoyage régulier de la structure par ses habitants. / This research was carried out in Kuuvik Bay (Nunavik, Canada) to document Dorset and Thule-Inuit occupations in an active periglacial context. Geomorphological, stratigraphical, micromorphological, macrofossil and geochemical (FTIR and ICP-AES) analyses were performed over a single-family semi-subterranean Thule-Inuit house of Paaliup Qarmangit 1 site and the surrounding periglacial valley to document site formation processes of the studied structure and to identify anthropogenic chemical signatures in the soil of the house. Off-site data enabled to reconstruct the sedimentary environments in the valley since the last glaciation. In-site approach revealed a Dorset occupation of the site (after 143-327cal A.D.) prior Thule-Inuit settlement (between 1317-1413 cal A.D. and 1466-1642 cal A.D.). Strategic features of the site (such as availability of building material, food, and water resources) may explain its use by two different cultures. Results showed the predominance of niveo-aeolian and nivation processes in the formation of the unit containing archaeological remains and provided evidence of post-depositional natural and/or anthropogenic reworking of Dorset artefacts. Soil of the house recorded moderate but significant anthropogenic chemical signatures (e.g., Mg, Fe, S), which may have been buffered by pedological processes, such as leaching and biological remobilization, and/or anthropogenic processes, such as a regular cleaning (maintenance) of the structure