Lors du retrait du glacier à la fin de la dernière ère glaciaire qu'a connue la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean, divers faciès se sont mis en place. Dans l'étude que nous avons menée dans le corridor Métabetchouan - Larouche, nous nous sommes particulièrement penché sur les divers processus sédimentaires qui sont intervenus dans la mise en place de ces dépôts. La cartographie effectuée dans la gravière de Métabetchouan nous a permis de reconnaître 11 faciès sédimentaires que nous avons regroupés en 5 assemblages de faciès. Les assemblages SS, GSD et GB sont localisés au niveau du premier palier de la gravière qui se trouve être à une élévation approximative de 130 m. L'assemblage SS est constitué essentiellement de faciès sablonneux qui semble correspondre à des dépôts prodeltaïques. L'assemblage GB se trouve être en contact discordant avec SS et montre des faciès caractéristiques du milieu fluviatile, cela suppose donc une remontée liée au retrait du glacier. L'assemblage GSS est localisé au second palier de la gravière à une élévation approximative de 145 mi II est constitué d'une alternance de faciès sableux et graveleux. Le troisième palier est quant à lui former par un empilement de feuillets GS. Ce dernier associe des faciès essentiellement graveleux qui montrent le long de la pente des variations importantes de faciès. L'enchaînement de ces faciès le long de la pente ainsi que leur nature sédimentologique nous ont permis d'identifier les différents mécanismes ayant opéré dans ce segment et donc permit de constater l'évolution et/ou la transformation de la coulée le long d'une pente très inclinée en milieu aqueux. L'architecture et la position de cette partie du delta du camp musical de Métabetchouan semblent indiquer une mise en place en marge du glacier resté immobile sur la rive sud du lac Saint-Jean (Étape 5 du retrait glaciaire). Les dépôts reconnus à Larouche et Hébertville, se sont essentiellement mis en place durant la phase 4 du retrait glaciaire. La morphologie et l'étendue de la gravière d'Hébertville associés à des évidences de présence de glace à proximité, nous fait penser à des dépôts de terrasses de kame. Les divers faciès reconnus dans ces deux gravières ont été également inventoriés et regroupés en assemblage de faciès.

Le gisement de la Mine Troilus au nord de Chibougamau est encaissé dans des roches archéennes au sein de la ceinture de roches vertes Frotet-Evans. Il s'agit d'une mine à ciel ouvert à haut volume, basses teneurs (0,95 g/t d'Au et 0,10% de Cu) où deux fosses sont présentement exploitées : la fosse 87 et la fosse J4. La fosse J4 présente des unités lithologiques similaires à la fosse 87 malgré quelques différences. Une diorite porphyrique, une microdiorite, des dykes felsiques et une unité bréchique avec des faciès très hétérogènes sont les encaissants d'une minéralisation disséminée. Le degré de déformation est élevé dans la fosse J4. Les dykes, dont les épaisseurs varient entre 1 et 15 m, sont transposés et leur orientation primaire est sécante à la foliation principale. La minéralisation se traduit par la présence de sulfures (pyrite, chalcopyrite et pyrrhotite) qui forment des amas interstitiels, des agrégats lenticulaires ou sont associés à de petites veinules déformées, boudinées et transposées. Une zonalité métallique est présente et se caractérise par une enveloppe aurifère et une enveloppe cuprifère. En effet, la minéralisation aurifère est nettement décalée par rapport à celle cuprifère. Mais dans les deux cas, la minéralisation suit les dykes felsiques et forment un arrangement sécant à la schistosité principale. Il y a une abondance de veinules dans la fosse J4 qui ont été classifiées en trois familles: 1) veinules de quartz, 2) veinules de quartz+sulfures ± biotite ± hornblende et 3) veinules d'épidote+carbonates±chlorite. Seules les veinules de la famille 2 sont associées à la minéralisation cuprifère. L'altération potassique est significative et se traduit par des agrégats lenticulaires de biotite et /ou de hornblende accompagnées de magnétite, de titanite et des veinules 1 et 2. Cette zone est étroite au centre de la fosse et est associée à la minéralisation aurifère. Elle a été superposée par une altération propyllitique qui se traduit par la formation d'épidote et des veinules 3. Enfin, la dernière zone d'altération affecte les dykes seulement. Il s'agit d'une altération phyllique intense. Les plagioclases y sont complètement altérés en séricite. L'association de la minéralisation avec les dykes felsiques, le recoupement de la schistosité sur les veinules de quartz-sulfures ainsi que l'association de l'altération potassique intense avec la minéralisation aurifère sont des critères qui permettent de privilégier un gisement anti-déformation et d'origine porphyrique.

Le segment Est (2714-2702 Ma) de la Zone Volcanique Sud (ZVS) dans la ceinture de roches vertes de l'Abitibi est une séquence complexe de roches volcano-sédimentaires coupées par les suites plutoniques syn- et post-volcaniques. Ce segment peut être subdivisé en deux groupes stratigraphiques basés sur la tectonique régionale et la stratigraphie volcano-sédimentaire : le Groupe de Malartic à la base, composé des formations de La Motte-Vassan, de Dubuisson, et de Jacola, et au-dessus, le Groupe de Louvicourt, contenant les formations de Val-d'Or et d'Héva. Le Groupe de Malartic représente une plate-forme océanique archéenne contrôlée par l'extension tectonique due à une plume du manteau et caractérisée par les komatiites et les basaltes effusifs et les filons-couches et dykes. Le Groupe de Louvicourt a marqué un changement vers des processus associés à une subduction; le début de la construction d'arc, représentée par la Formation de Val-d'Or inférieure, s'est produit simultanément avec les étapes d'affaiblissement du volcanisme de plume, représentées par la Formation de Jacola. Cette activité volcanique contemporaine indique une relation conforme. L'extension qui suivit, représentée par la Formation d'Héva, a formé les laves volumineuses qui ont inondé les laves associées au volcanisme d'arc. La Formation de Jacola est caractérisée par des komatiitiques et basaltes riches en Mg, liés à une source de plume du manteau, qui ont formé une grande plaine sous-marine de lave tholéiitique. Le contact entre la Formation de Jacola mafique-ultramafique et la Formation de Val-d'Or intermédiaire-felsique est graduel et indiqué par l'apparition (i.e., fragmentaire) de dépôts volcaniclastiques volumineux qui sont tholéiitiques à transitoires et qui ont une signature géochimique d'arc. La Formation de Val-d'Or de 3-5 km d'épaisseur est un arc volcano-sédimentaire subaquatique complexe composé de nombreuses séquences de laves intermédiaires à felsiques discontinues et latéralement inter stratifiées et de leurs dépôts volcaniciastiques associés qui ont évolué de tholeiitique à calco-alkalins. Ces petites séquences se composent de coulées de laves massives, coussinées/lobées, et bréchifiées, de 1 à 100 m d'épaisseur, qui sont vésiculaires de façon variable (l-30-vol%) et inter stratifiées avec des dépôts volcaniclastiques amalgamés, 1 à 50 m d'épaisseur, de lits normal à renversé composés de fragments angulaires à subarrondis de grosseur tuff à brèche et un indice de vésicularité entre 15 et 35-vol%. De plus, de nombreux petits centres volcaniques à dominance felsiques d'ampleur régionale limitée, contenant les gisements massifs de sulfures, définissent 1' Arc de Val-d'Or. Le contact entre les formations de Val-d'Or et d'Héva est défini par l'apparition soudaine de laves tholéiitiques, et est représenté par une unité felsique sphérulitique tholeiitique à la base de la Formation d'Héva. La Formation d'Héva tholeiitique de 2 à 3 km d'épaisseur est définie par le volcanisme mafique effusif et felsique avec des dépôts volcaniclastiques locaux. L'unité sphérulitique à la base de la Formation d'Héva est décelable pour 40 kilomètres, servant (de ce fait) d'horizon-repère au Groupe de Louvicourt. Une séquence de tufs bréchiques polymictiques, située stratigraphiquement au-dessus de l'unité sphérulitique, se compose de fragments mafiques et felsiques remoblisés qui ont une signature géochimique d'arc, suggérant qu'ils sont provenus de la Formation de Val-d'Or sous-jacente. Ceci implique que la Formation de Val-d'Or est plus jeune et a une relation conforme avec la Formation d'Héva. Vers le haut de la stratigraphie, des coulées de lave mafique massives à coussinées avec des dykes et filons-couches de gabbro dominent, suggérant des éruptions plus fissurales. Les tufs turbiditiques locaux et les dépôts pyroclastiques scorieux remoblisés certifient une/deséruption(s) explosif(ves). La Formation de Jacola représente un environnement marin profond semblable à une dorsale médio-océanique, contrôlé par le volcanisme de plume de manteau, qui a formé la base pour la construction d'un arc, et a contaminé les premières laves. Les roches volcaniclastiques intermédiaires et les laves à la base de la Formation de Val-d'Or indiquent le volcanisme relié à une subduction. La Formation d'Héva tholéiitique indique un retour à un régime d'extension avec le volcanisme fissurai pendant la dissection d'arc. L'Arc de Val-d'Or forme une séquence monoclinale volcano-sédimentaire, de polarité vers le sud, évoluant du volcanisme associé à une plume au volcanisme associé à une subduction.

La région de Tadoussac est située dans la partie est-centrale de la province de Grenville entre les rivières Saguenay et Saint-Laurent. Les principaux types de roches sont, 1) Orthogneiss gris granodioritiques, 2) Métasédiments incluant des métapelites métamorphisé au faciès amphibolitique supérieur, 3) Gneiss mafiques et 4) Les granites alcalins. Le pluton granitique a été injecté dans une faille de décrochement active pendant la mise en place du magma. À l'échelle de l'affleurement, du coté sud-ouest, ce pluton est en contacte intrusif avec les gneiss mafiques à intermédiaires, et recoupe la foliation générale ainsi que les dykes de granites et des pegmatites associés. Ces roches mafiques à intermédiaires se trouvent dans la faille en décrochement dextre, elles enregistrent une foliation importante et hébergent des veines de ségrégation du matériel leucocrate parallèle à la foliation ainsi que des structures extensionnelles, qui ressemble amplement a des leucosomes d'une migmatite, en plus, il y a des zones ou les amphiboles sont transformées en biotite évoquant un patron de fractures. Sur une base pétrographique, on note que les ségrégations dans les roches mafiques présentent des microstructures magmatiques. L'absence de paragenèse minéralogique qui peut suggérer des réactions anatectiques favorise l'interprétation selon laquelle, les roches mafiques dérivent du magma mafique injecté et cristallisé dans la faille active. Les évidences géochimiques montrent que les unités mafiques sont tholéiitiques et alcalines, ces caractères proviendraient d'une source magmatique enrichie en alcalins, ce qui met à l'évidence un processus de contamination crûstale du magma. La composition des ségrégations dans les roches mafiques peut être expliqué plutôt par une ségrégation de liquide résiduel que par une fusion partielle faute d'existence de liquide anatectique. Donc, l'interprétation est celle de deux magma alcalins, l'un felsique l'autre mafique qui s'injectent en même temps dans une zone de décrochement, et la ségrégation des magma leucocrate dans les deux est causé par la cristallisation syntectonique et non pas par anatexie. Pour les zones riches en biotite, les évidences pétrogéochimiques suggèrent une transformation par métasomatisme des roches amphibolitiques transformé suite à un apport de certains éléments majeurs et/ou traces dans des conditions hydriques pour faire concentrer de la biotite assez massivement.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre des études de "faisabilité" du stockage des déchets nucléaires en formations géologiques profondes. Elle s'intègre au programme de recherche conduit par l'agence française pour la gestion des déchets nucléaires (ANDRA) sur le site expérimental Meuse/Haute-Marne de type "argile", situé dans les formations sédimentaires Mésozoïques faiblement perméables de l'Est du bassin parisien. L'étude a pour objet la caractérisation de la migration des radionucléides naturels au sein de la formation argileuse Callovo-Oxfordienne cible et de ses encaissants carbonates Oxfordien et Bathonien, afin d'estimer les propriétés de confinement à long terme de cette série sédimentaire. Elle repose sur l'analyse de haute précision des déséquilibres radioactifs au sein des familles naturelles de l'uranium et du thorium. L'intérêt de faire appel aux déséquilibres U-Th réside dans le fait qu'ils sont susceptibles, d'une part, de mettre en évidence et de caractériser les processus contrôlant la mise en solution et la migration in situ des radionucléides et, d'autre part, de fournir des indications temporelles sur les processus et perturbations physico-géochimiques auxquelles la formation géologique a été soumise sur des échelles de temps variables, selon les isotopes utilisés, mais pouvant atteindre jusqu'à deux millions d'années environ, via le déséquilibre 234U/238U. Les objectifs initiaux de l'étude étaient: i) de déterminer en particulier l'état d'équilibre -ou de déséquilibre- radioactif entre l'uranium-238 et son descendant l'uranium-234 (T1/2 (234U)) = 245250 a) dans les formations profondes au sein desquelles le laboratoire expérimental de l'ANDRA est en cours d'implantation; ii) de caractériser, le cas échéant, les processus responsables des déséquilibres radioactifs observés; et iii) d'en préciser les implications chronologiques en ce qui a trait à la stabilité chimique de ces formations géologiques. Compte tenu de ces objectifs, la précision et la justesse analytique des mesures des déséquilibres radioactifs (234U/238U) sont apparues comme la clé de la réussite d'une telle entreprise. Une grande partie des travaux a donc été consacrée à la mise au point de l'analyse des déséquilibres radioactifs à l'aide d'un spectromètre de masse à multi-collection et source plasma (MC-ICP-MS). In fine, une reproductibilité analytique de l'ordre de \%o (2 a) pour la détermination du rapport 234U/238U] sur échantillons géologiques a été obtenue. Haute précision et justesse analytique nous ont ainsi permis de démontrer un état d'équilibre radioactif 234U/23SU dans les argilites Callovo-Oxfordiennes. Ce résultat indique l'immobilité de l'uranium dans la formation cible et, par suite, atteste d'un milieu chimiquement inactif et clos, du moins au cours de la période actuelle, pour ce qui concerne l'uranium et, par extension, les actinides naturels. Ce résultat est fondamental au regard de la problématique d'enfouissement des déchets radioactifs car il procure une confirmation in situ des capacités de confinement de la couche argileuse cible, dans les conditions physico-chimiques actuelles. A contrario, des déséquilibres (234U/238U) ont été systématiquement observés au niveau de zones soumises à des processus de pression-dissolution (stylolites) dans les formations carbonatées encaissantes de l'Oxfordien et du Bathonien. Ces déséquilibres témoignent d'une remobilisation discrète de l'uranium au cours des derniers deux millions d'années et donc de processus actifs de transport de matière au sein de ces formations. La répartition isotopique de l'uranium telle qu'elle a été révélée, par un sous-échantillonnage systématique au niveau des surfaces de pression-dissolution et par la réalisation d'analyses sériées perpendiculairement à un joint stylolitique, a permis de mettre en évidence une relocalisation de l'uranium depuis la surface stylolitique vers la matrice carbonatée de part et d'autre du stylolite. Bien que soumise à des transferts de matière, une zone stylolitisée fonctionnerait en toute vraisemblance en système fermé vis-à-vis de l'uranium. Ce résultat est surprenant tant ces formations profondes, fortement compactées et peu perméables, ne semblaient pas pouvoir être sujettes à des transferts de matière significatifs à l'échelle de temps des déséquilibres U-Th. Bien qu'il soit pour l'instant difficile de conclure de façon univoque à ce sujet, il est probable que ce phénomène traduit une stylolitisation encore active, ou tout du moins, une réactivation du phénomène au cours des deux derniers millions d'années.

Cette étude porte sur le gisement de columbo-tantalite d'Issia au Centre-Ouest de la Côte d'Ivoire. Les gisements de columbo-tantalite dans les régions tropicales humides sont généralement des dépôts supergènes associés à du gravier. Ces gisements ont été très peu étudiés et leur exploitation n'est effectuée que par les petits exploitants. Cela est dû, d'une part à la petite taille des gisements trouvés et à leur courte durée de vie, et d'autre part à la forte épaisseur du manteau d'altération dans les zones à forte concentration. Cette étude a un triple objectif défini comme suit : (1) établir un modèle géodynamique pour la mise en place des minéralisations primaires de columbo-tantalite et minéraux associés d'Issia (Centre-Ouest de la Côte d'Ivoire) ; (2) définir les facteurs contrôlant la redistribution secondaire de la minéralisation en milieu détritique en intégrant des études gîtologiques, pédo-géomorphologiques et géostatistiques ; et (3) déterminer les espèces minéralogiques du niobium, du tantale et des autres métaux associés. Le périmètre étudié comprend trois massifs granitiques mis en place dans des formations méta-sédimentaires: le granite orienté à deux micas de la Lobo, le granite orienté à muscovite dominante de Bitapia et le granite porphyroïde non orienté à muscovite dominante d'Issia. Les observations de terrain et les analyses sur roche totale montrent que: (1) les trois principaux granites de la région ont été produits par des processus profonds ayant généré une fusion partielle de la croûte, (2) ils ont été formés par cristallisation fractionnée pendant la période syn- à tardi-D2 de l'orogenèse Ébuméenne, et (3) le granite d'Issia fut le dernier à se former à 2106±78 Ma. Les pegmatites du périmètre étudié ont été classées en 4 types (A à D) montrant plus ou moins une répartition zonale autour du granite d'Issia : A- les pegmatites stériles, B- les pegmatites à Be, C- les pegmatites zonées à Be-Nb-Ta, et D- les pegmatites zonées à Be-Nb-Ta-Li. Les pegmatites de types B, C et D ont été rattachées à la classe des pegmatites à éléments rares et à la famille LCT. Le fluide minéralisateur dérive de la cristallisation du granite d'Issia. Après la cristallisation de ce granite, le liquide résiduel s'est d'abord saturé en eau pendant la formation des pegmatites de type A et B. Ce fluide a évolué au cours de la différenciation magmatique et s'est enrichi progressivement en CO2 vers la surface jusqu'au stade de la formation des pegmatites de type C qui vont alors cristalliser en système clos. La séparation entre les phases aqueuse et carbonique a lieu au cours de la cristallisation de la zone de remplacement (zone III) qui porte par ailleurs les minéralisations de Nb, Ta et Be dans les pegmatites zonées de type C et D. La migration du fluide s'est faite par pulsations successives le long des fractures de Riedel R' et des fentes de traction générées par la déformation transcurrente D2. Deux types de minéralisations supergènes de columbo-tantalite on été identifiés: le type Étienne-Méguhé et le type Bémadi. Le type Étienne-Méguhé constitue un dépôt éluvial plus ou moins colluvial résultant de la kaolinisation qui a produit une importante réduction de volume et qui a augmenté la concentration des minéraux chimiquement stables, notamment ceux de quartz, de Nb-Ta et de Be. D'autre part, la minéralisation de type Bémadi est représenté par un véritable placer dont la concentration en minéraux de Nb-Ta résulte d'une reconcentration à la suite d'une importante phase de drainage et d'alluvionnement qui a contribué à la fragmentation, à l'usure, puis au stockage des minéraux lourds le long des pièges naturels. La columbo-tantalite d'Issia est représentée par trois espèces distinctes de très bonne qualité commerciale (XTa>0,65) : la ferrotapiolite [FeTa2O6], la ferrotantalite [(Fe>Mn)(Ta>Nb)2O6] et la manganotantalite [MnTa2O6]. Du point de vue de l'évolution supergène, il est montré que les processus naturels superficiels dans les milieux tropicaux humides ne génèrent ni croissance, ni changements chimiques dans les minéraux de Nb-Ta. Toutefois, même si la qualité chimique du minéral est préservée, la qualité physique, quant à elle, se dégrade progressivement des zones éluviales aux zones alluviales sous l'effet des corrosions mécaniques. Les analyses variographiques et le krigeage donnent des résultats très satisfaisants pour la prospection de la columbo-tantalite supergène. La variographie permet de définir des mailles de prospection du métal sur les deux sites d'étude et met en évidence de très faibles variations des teneurs à petite échelle et une grande continuité de la minéralisation suivant la direction des pegmatites. Les résultats du krigeage indiquent que le krigeage lognormal est un très bon estimateur des réserves car cette méthode produit une forte minimisation des biais et de la variance d'estimation, et les valeurs estimées sont très proches des valeurs mesurées sur le terrain. Cette étude a une implication directe pour la prospection des gisements columbo-tantaîifères détritiques tant à Issia qu'à l'échelle globale. En effet, elle montre que dans un environnement de pegmatites columbo-tantalifères en régions tropicales humides, les graviers éluvionnaires et colluvionnaires sont plus propices à l'exploitation de la columbo-tantalite que les graviers alluvionnaires.

Les assemblages lithiques prélevés sur les sites archéologiques du Saguenay-Lac-Saint-Jean sont composés de différents matériaux, certains d'origine locale, d'autres « régionale », d'autres provenant de sources plus éloignées encore. Parmi ces matériaux, on observe fréquemment une quartzite blanchâtre et aphanitique présentant tes propriétés physiques d'un chert : la quartzite de Mistassini. On remarque aussi la forte présence d'une roche siliceuse gris bleuté présentant un éclat cireux : la calcédoine du Lac-Saint-Jean. Ce travail vise à caractériser géochimiquement la source respective de ces deux matières lithiques. Le matériel connu des archéologues sous le nom de quartzite de Mistassini a comme source la colline Blanche (M. :51°04'07"N, long. :-72°54'05"W). Cette colline se situe dans le secteur de Sa rivière Témiscamie, à l'est du grand lac Albanel. L'autre matériel connu comme étant local, la calcédoine du Lac-Saint-Jean, a comme source l'île aux Couleuvres (lat :48°30'27"N, long. : -72°10'19"W). D'un point de vue méthodologique, le matériel lithique est caractérisé au moyen de l'analyse par activation neutronique (INAA, Instrumental Neutron Activation Analysis). Les résultats obtenus révèlent la signature géochimique de chaque source pour 30 éléments chimiques (terres rares, éléments majeurs et traces). Ces résultats analytiques sont validés et vérifiés par l'utilisation de différents standards géochimiques. L'utilisation de ces standards permet de vérifier la précision et la Justesse des teneurs analytiquement obtenues pour chaque échantillon et élément chimique. Différentes analyses statistiques sont utilisées afin d'établir les grandes lignes de la géochimie de chacune des sources. Une comparaison statistique entre les deux sources est réalisée, et leur géochimie est, de plus, comparée à celle de différents échantillons géologiques et archéologiques du Saguenay-Lac-Satnt-Jean. Le projet offre donc aux archéologues un outil supplémentaire leur permettant de vérifier la correspondance d'un artefact avec la colline Blanche ou l'île aux Couleuvres, et ce, pour deux des principales matières premières lithiques trouvées sur les sites du Saguenay-Lac-Saint-Jean.

Les propriétés statistiques invariantes d'échelle isotropes et anisotropes de morphologies terrestres d'érosion fluviatile ont été caractérisées dans cette étude à l'aide d'images satellitaires. En premier lieu, les propriétés invariantes d'échelle isotrope de différentes sections du réseau de drainage du Plateau éthiopien ont été déterminées à partir d'images de régions spectrales variées des satellites Landsat TM 5 et ERS-1. Ensuite, une méthode a été développée pour évaluer les propriétés anisotropes invariantes d'échelle de surfaces d'érosion fluvio-tectonique. Deux types de réseau de drainage ont alors été choisis: le réseau de la Rivière Jaune sur le Plateau de L?ss en Chine et celui de la Green River dans le Utah aux États-Unis. Dans cette deuxième partie, des images du visible du satellite TERRA ASTER ont été analysées. Enfin, la méthode de caractérisation de l'anisotropie indépendante de l'échelle a été appliquée sur les données du Plateau éthiopien afin de mieux y cerner les processus impliqués; les données satellitaires Landsat TM 5 et TERRA ASTER ont été utilisées pour cette partie de la recherche. Les deux régions sélectionnées sur le Plateau éthiopien, "plateau" et "canyon", possèdent des degrés d'érosion très différents. Une première distinction des propriétés invariantes d'échelle isotropes a été trouvée à l'aide d'images Landsat TM 5 dans le visible et d'images ERS-1 dans les micro-ondes. Cette différence a été liée au degré d'érosion mécanique entre ces deux régions, "plateau" (peu érodé) et "canyon" (très érodé). Une deuxième différence statistique a été révélée par les analyses d'invariance d'échelle isotrope des images Landsat TM 5 dans l'infrarouge moyen, qui sont plus sensibles aux argiles. Cette distinction est associée à la présence d'une couche d'altération des minéraux sur le "plateau", couche qui n'est pas retrouvée dans la région "canyon" à cause de l'érosion mécanique plus importante. Ainsi, ces analyses statistiques révèlent la présence active de deux processus distincts agissant sur le Plateau éthiopien, soit l'érosion mécanique et l'érosion chimique. L'étude de l'anisotropie sur des images de réseaux fluviaux a permis de trouver des différences statistiques significatives entre les différents réseaux de drainage. Les analyses de l'anisotropie montrent aussi que celle-ci doit être caractérisée dans un cadre d'invariance d'échelle. Les analyses d'invariance d'échelle isotrope (paramètre fi) permettent de différencier les images très dendritiques (densité de drainage très élevée) du réseau de drainage du Plateau de Loess chinois des autres images moins densément dendritiques. Cependant, elles ne donnent pas la possibilité de distinguer les images du Utah de celles de la Chine où l'érosion est plus poussée et les réseaux plus développés. Dans ce cas, les propriétés anisotropes distinctes reliées aux différentes lithologies des régions permettent de les différencier. De plus, l'anisotropie invariante d'échelle permet de distinguer les images de différentes parties d'un même réseau, par exemple le Plateau de Loess chinois, qui présente des contrastes associés au degré de maturité (ou au développement) du réseau et aux différences lithologiques et structurales régionales. Les analyses effectuées sur l'anisotropie du réseau de drainage du Plateau éthiopien ont confirmé les différences associées aux processus d'érosion et d'altération chimique des sols. Dans l'ensemble, cette étude montre la portée de l'utilisation des images satellitaires en relation avec les analyses d'invariance d'échelle sur les champs de données. Les analyses statistiques anisotropes des structures sur une grande gamme d'échelles complémentent de façon adéquate les analyses isotropes. La méthode développée dans cette étude est d'utilisation relativement simple et pourrait fournir une caractérisation quantitative plus systématique échelle par échelle des surfaces terrestres et des processus dynamiques sous-jacents.

Ce travail porte sur 3a géochimie isotopique (Sr-Nd-Pb) des sédiments accumulés le long de la dorsale de Reykjanes, au sud de l'Islande. Son but est d'apprécier les différentes provinces sources impliquées dans les apports sedimentaires et de préciser les mécanismes gouvernant les dépôts dans cette région de la ride médio-Atlantique Nord. Dans ce cadre, des sédiments de surface (trois carottes-boîtes de 25, 35 et 50 cm) et profonds (deux carottes par piston de -10 m de longueur) ont été sélectionnés dans le domaine axial et les flancs de la portion de la dorsale comprise entre 58° et 60°N. Des analyses dites "fraction totale" de la composition isotopique du plomb, strontium et néodyme et de teneurs élémentaires (Sm, Nd, COT, CaCO3) ainsi que des analyses minéralogiques, sédimentologiques et de la composition en i8O et 13C des tests de foraminifères planctoniques Neogloboquadrina pachyderma lévogyre (Npl) et de Globigerina bulloides (Gb) ont été effectuées. Ces dernières ont permis de proposer le cadre chronostratigraphique de la présente étude. Ainsi, les deux carottes longues étudiées correspondent à une série qui englobe les stades isotopiques 1 à 10, dans le domaine axial et, de 1 à 19 sur le flanc ouest de la dorsale. Ceci correspond à un enregistrement continu des derniers 700 000 ans. Les échantillons des sédiments de surface correspondent généralement au stade isotopique 1, soit à la période de l'Holocène. La composition isotopique en Pb, Sr et Nd des sédiments des carottes-boîtes (c.à.d. les dépôts actuels et holocènes) révèle l'existence d'une hétérogénéité isotopique entre les tranches sommitale et basale des profils de surface. Cette hétérogénéité isotopique est marquée par l'obtention de signatures typiquement mantelliques pour les sommets des profils et comparativement enrichies et plus radiogéniques en Sr et Pb pour leurs tranches basâtes. Les diagrammes Pb-Pb montrent qu'une grande proportion du Pb des sédiments de tranches sommitales des carottes-boîtes est mixte (basaltes-masses d'eau superficielles/polluants atmosphériques canadien et américain). La diminution de l'est vers l'ouest, dans la quantité des apports de particules mantellique et anthropogénique, est en partie liée aux conditions hydrodynamiques imposées par les courants en bordures et traversant la dorsale. Dans les tranches basales, les données isotopiques du plomb mettent également en évidence un mélange entre deux composantes crustales continentales dominantes, soit à faible et à fort rapport 238U/204Pb. Les sédiments des carottes longues démontrent, au cours des derniers 700 000 ans, de fortes variations isotopiques qui se traduisent par des rapports 206Pb/204Pb de 18,7 à 19,6, 87Sr/86Sr de 0,707 à 0,720 et des valeurs eNd(0) comprises entre -13 et +3. Ces résultats sont interprétés en termes de mélange entre des composantes issues pour la plupart de la marge groenlandaise orientale (deux composantes distinctes), de l'Arctique, des apports mixtes du calédonien et du bouclier baltique, de l'Islande et de la dorsale de Reykjanes. Dans les deux colonnes sédimentaires, ces variations montrent des cyclicités isotopiques, en relation avec les changements climatiques, les paramètres minéralogiques et sédimentologiques, ainsi que les teneurs élémentaires. On relève ainsi que la plus grande composante, d'origine islando-Reykjanes et Est-groenlandaise, est formée de matériaux fins et pauvres en Nd et que celle-ci se dépose pendant les épisodes de réchauffement, ou encore les stades interglaciaires. Dans la carotte prélevée sur le flanc ouest de la dorsale, la période allant des stades isotopiques 19 à 11 a été marquée durant les stades glaciaires par une dominance nette du matériel enrichi en Nd et d'origine baltique et islandaise, alors que les stades interglaciaires sont totalement dominés par les composantes arctique et groenlandaise relativement appauvries en Nd. En revanche, la période allant du stade 10 au stade 2 se voit marquée par la dominance des composantes arctiques et groenlandaises riches en Nd. Le découplage entre les traceurs radiogéniques (Sr-Nd-Pb), au cours de la période du stade 8 à 5, semble traduire l'expression d'une alternance entre ces différentes composantes. Ceci est à mettre en relation avec, probablement, les phénomènes de re-suspension du sédiment et/ou un changement du régime hydrodynamique dont l'un à faible débit de la DSOW et de la NEADW, et l'autre à fort débit de ces courants; comme le montrent les profils granulométriques. Dans les sédiments de la carotte prélevée dans la région axiale de la dorsale, la sédimentation est pratiquement dominée durant les stades interglaciaires par les apports mantelliques (c.à.d., les basaltes tertiaires du Groenland, de l'Islande ou des Iles Féroes, et de la dorsale de Reykjanes). Les apports issus des provinces baltiques et de la région néovolcanique de l'Islande restent cependant majeurs durant les stades glaciaires. Sur la base de ces données, il ressort que la variabilité du signal isotopique est largement modulée par le contexte physiographique de la dorsale (c.à.d., rift et flanc de la dorsale) et que la superposition d'un contrôle climatique et courantologique se marque par une variation des proportions relatives des différentes provinces distributrices. Par ailleurs, un régime courantologique et sédimentaire durant les stades 19 à 11, assez similaire à celui de l?Holocène, de même que l'existence d'un "synchronisme" entre les apports liés aux vêlages des calottes glaciaires du Nord de l'Europe et des régions de l'Arctique d'une part, de l'Islande et du Groenland d'autre part sont proposés pour la région d'étude.

La cristallisation est un aspect important de la pétrologie ignée et son étude peut être faite grâce aux textures présentes dans les roches. L'étude qualitative de ces textures est utilisée fréquemment et ce, contrairement à l'étude quantitative qui est moins développée. Cette étude quantitative peut être effectuée grâce à la méthode de la distribution de la taille des cristaux (DTC). L'objectif général de ce projet vise donc à caractériser le matériel rhyolitique qui forme la chaîne volcanique des dômes Inyo à l'aide de la DTC mise en parallèle avec la géochimie et la pétrologie. Les trois dômes volcaniques de la chaîne Inyo, Obsidian Dome, Glass Creek Dome et Deadman Dome forment une chaîne volcanique nord-sud longue de 11 kilomètres qui se trouve sur le flanc nord-ouest de la caldeira de Long Valley. Les dômes sont composés de différents types de rhyolites présents sous forme de trois groupes texturaux distincts: le groupe coarsely porphyritic (Cp), avec plus de 25% de phénocristaux de plagioclase et de sanidine, celui finely porphyritic (Fp) avec moins de 5% de phénocristaux de feldspath et un groupe intermédiaire au point de vue du pourcentage de cristaux (Im). Le groupe textural Fp est subdivisé en trois sous-groupes (Fp (1 ,2 et 3)). Cette subdivision est un outil qui permet d'effectuer des distinctions entre les échantillons au point de vue de la DTC ainsi que d'en observer les variations spatiales. Les limites de chacun de ces sous-groupes sont définies selon leur contenu en Th, Se et Ba afin de faciliter la classification des échantillons. La distribution des échantillons selon le groupe auquel ils appartiennent, à l'intérieur des dômes volcaniques, permet de constater que Obsidian Dome, au nord de la chaîne volcanique, est exclusivement composé des échantillons de Fp et plus particulièrement des groupes Fp (1) et Fp (2) ainsi que du groupe Fp (3) mais de façon plus locale. Alors que Glass Creek Dome et Deadman Dome sont formés par les échantillons des groupes texturaux Cp, Im ainsi que de quelques échantillons du groupe Fp (3). La DTC est représentée par une courbe et elle indique la quantité de cristaux par taille dans un intervalle donné. Des courbes de DTC sont effectuées pour les échantillons des groupes texturaux provenant des trois dômes volcaniques. Les courbes de DTC des groupes Fp (1) et Fp (2) sont similaires, elles sont droites et courtes. Alors que celles des groupes Fp (3), Cp et Im ont une forme concave et sont plus longues. L'interprétation de ces courbes jumelée à l'étude géochimique permet de distinguer deux principaux processus de cristallisation dans ce système volcanique. Les échantillons des groupes Fp (1 et 2), qui forment principalement Obsidian Dome, montrent un processus de fractionnement. Alors que ceux des groupes Fp (3), Cp et Im, qui constituent Glass Creek Dome et Deadman Dome, montrent plutôt un processus de mélange de deux populations de cristaux qui peut être modélisé par la juxtaposition de deux droites de représentant ces différentes populations. Les différences au point de vue de la DTC ainsi que de la géochimie permettent de distinguer des différences entre Obsidian Dome, qui se situe au nord de la chaîne volcanique, et Glass Creek Dome ainsi que Deadman Dome qui sont au sud. La source des magmas ayant contribué à la mise en place des dômes peut soit être unique avec des conduits provenant de niveaux différents de la chambre magmatique ou être constituée de deux systèmes à chaque extrémité de la chaîne volcanique.