Constituant une synthèse documentaire manquant jusqu’ici pour l’Auvergne, cette étude propose de s’intéresser à la matérialité des routes antiques et à leur niveau d’équipement au sein de deux territoires de Gaule centrale, les cités arverne et vellave, situées dans la partie montagneuse du Massif central. En prenant en compte l’ensemble de la documentation historique, épigraphique et archéologique disponible, cette recherche vise à établir la diversité structurelle des infrastructures routières, leurs caractéristiques techniques et géométriques ainsi que leur équipement (bornes routières, ouvrages de franchissement de cours d’eau, établissements d’accueil). L’aménagement du réseau routier est appréhendé à travers trois approches : technique, chronologique et hiérarchique. L’analyse des contraintes et des ressources environnementales, qu’elles soient topographiques, hydrographiques ou géologiques, met en évidence de nombreuses solutions techniques. La dimension chronologique et hiérarchique permet quant à elle de caractériser la variabilité et les constantes d’aménagement du réseau en fonction de l’échelle territoriale des axes (long, moyen et petit parcours), de leur période de construction et de leurs maîtres d’œuvre. / Establishing a documentary synthesis missing until now for Auvergne, this study focus in themateriality of the antique roads and in their level of equipment within two territories ofcentral Gaul, arverne and vellave cities, situated in the mountainous part of Massif Central.By taking into account the whole available historic, epigraphic and archaeologicaldocumentation, this research aims at establishing the structural diversity of the roadinfrastructures, their technical and geometrical characteristics as well as their equipment(boundary stones, works of crossing of streams, accommodations). The planning of the roadnetwork is study through three approaches : technical, chronological and hierarchical. The analysis of the constraints and the environmental resources, whether they are topographic,hydrographic or geological, highlights numerous technical solutions. The chronological andhierarchical dimension allows comprehending of the variability and the constants ofplanning of the network according to the territorial scale of axes (long, average and smallroute), their period of construction and their project managers.

Cette étude propose une synthèse relative à la fin du second âge du Fer (160-25 av. J.-C.) dans le sud-est Massif central. La zone géographique considérée recoupe plusieurs régions (Auvergne, Languedoc-Roussillon, Rhône-Alpes) et départements (Ardèche, Gard, Loire, Haute-Loire, Lozère, Rhône). Durant la fin du second âge du Fer, cette région rassemble les territoires de deux entités culturelles : la Gaule indépendante (Gabales, Ségusiaves et Vellaves) et la Gaule méditerranéenne (Allobroges, Helviens, Ségovellaunes et Volques Arécomiques). L’objectif de ce travail est de proposer une vision globale des faciès de mobiliers, de l’occupation du sol et des dynamiques commerciales dans cet espace géographique. Cette démarche repose sur une nouvelle lecture critique des données archéologiques accumulées dans cette région depuis le XIXe siècle. Le plan adopté comprend trois chapitres. Le premier présente le cadre, le contexte et l’approche méthodologique de l’étude. Le deuxième chapitre est consacré à l’examen détaillé des données selon deux grandes thématiques : la culture matérielle et les formes de l’occupation. Le troisième chapitre offre une synthèse, une confrontation des données et une mise en perspective des caractéristiques de cette région. Les principaux marqueurs de la culture matérielle sont exposés et un modèle de structuration hiérarchique de l’occupation est proposé à partir d’une classification des différentes catégories d’habitat. Enfin, les résultats de l’analyse des mobiliers et de l’occupation du sol sont mis en commun afin de mettre en perspective les marqueurs de l’organisation territoriale spécifiques au sud-est du Massif Central. / This study provides a synthesis about the ending period of the second Iron Age (160-25 BC) in the southeast Massif Central. The geographical zone that I study here includes several regions (Auvergne, Languedoc-Roussillon, Rhône-Alpes) and departments (the Ardèche, the Gard, the Loire, the Haute-Loire, the Lozère, the Rhône). During the ending period of the second Iron Age, this region gathers the territories of two cultural entities: the independent Gaul (Gabali, Segusiavi and Vellavi) and the Mediterranean Gaul (Allobroges, Helvii, Segalauni and Volcae Arecomici). The aim of this study thus is to offer a global vision of furniture facies, land use and commercial dynamics in this geographical area. This initiative bases itself on a recent critical reading of the archaeological data accumulated in this region since the 19th century.The plan adopted is made of three chapters.The first one aims at presenting the frame, the context and the methodological approach of the study. The second chapter is dedicated to the detailed examination of the data according to two important subjects: the material culture and the occupation types.The third chapter offers a synthesis and a confrontation of the data.The characteristics of this region are compared here.The main markers of the material culture are exposed and a model of hierarchical structuring of the occupation is proposed from a classification of the various categories of housing environment. Finally, the results of the analysis of furniture and land use are shared, in order to compare the specific markers of the territorial organization in the southeast of Massif Central.

Des xénolites de péridotite provenant de deux localités du sud du Massif Central Français (Allègre et Mont Coupet), émis avec des modes éruptifs différents, ont été étudiés pour définir l’évolution du manteau sous continental et pour étudier le comportement de Li et H lors des réactions fluides roches lors de leur remonté vers la surface. Un ensemble de 6 xénolites représentatifs a été sélectionné pour chaque localité. La description pétrologique et minéralogique de chaque échantillon a été associée à la mesure des compositions chimiques en éléments majeur (par microsonde électronique) et trace (par LA-ICP-MS) des principales phases minéralogiques (Olivine, Pyroxène, Amphibole). La teneur et la composition isotopique du Li ont été mesurées par microsonde ionique (SIMS), et les teneurs en eau par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier (FTIR) et SIMS dans les pyroxènes et les olivines. Pour les xénolites d’Allègre, les anomalies négatives en HFSE et les rapports LREE/HREE élevés reflètent un métasomatisme lié à des liquides carbonatitiques, succédant à un processus de fusion partielle du manteau lithosphérique. Pour les échantillons du Mont Coupet, Les anomalies négatives en Ti et Nb des Cpx de tous les échantillons et les anomalies négatives de Zr et Hf pour deux échantillons plus fortement métasomatisés (MC38 et MC34) soulignent également un métasomatisme carbonatitique. Les amphiboles des échantillons MC36 et MC53, dont l'origine doit être associée à des fluides de subduction, sont à l’équilibre avec les Cpx coexistant, ce qui indique que le fluide qui a permis leur formation n’a pas enrichi les Cpx en LREE ou LILE. La composition isotopique de des xénolites d’Allègre montre qu’ils ont été affectés par un métasomatisme en au moins deux étapes par des fluides différents. Les teneurs très élevées en Li des Cpx (jusqu'à 50 ppm) et l’enrichissement même modéré des bordures des olivines sont attribués à un apport de Li par diffusion depuis le magma hôte. Par contre, les compositions isotopiques pauvres en 7Li préservées au coeur des Ol (δ7Li jusqu’à -25‰) suggèrent l’existence d’un autre évènement métasomatique ayant affecté les péridotites avant leur remonté vers la surface. En revanche, les minéraux des xénolites de Mont Coupet ont des concentrations en Li similaires à celles du manteau, avec une répartition à l’équilibre entre les minéraux. Cependant les valeurs de δ7Li négatives observées pour les Cpx et Opx de certains échantillons suggèrent une interaction avec un fluide en quantité limitée et une composition isotopique négative. La préservation du fractionnement isotopique du Li entre les pyroxènes et olivines indique que cette interaction a du avoir lieu peu de temps avant l'entrainement des xénolites vers la surface. Les fluides métasomatiques à l’origine des valeurs de δ7Li négatives observées à Allègre et à Mont Coupet sont liés à un environnement de subduction, probablement lié à l'orogenèse varisque dans le cadre régional du FMC. Les teneurs en eau mesurées dans les xénolites d’Allègre vont de 10,6 à 12,4 ppm, des valeurs beaucoup plus faible que celle du manteau source des MORB. Ceci s’explique par une perte d’eau associée au dégazage du magma lors du refroidissement du lac de lave. L’absence de variation cœur-bord montre une distribution de l’eau à l’équilibre entre les xénolites et la lave hôte. A l’inverse, les xénolites du Mont Coupet ont pu conservé leur teneur en eau acquise en profondeur, contrôlée par les processus de fusion partielle qui ont affecté les péridotites. Cependant, l'échantillon MC34, affecté par le métasomatisme carbonatitique, a la plus haute teneur en eau parmi ces xénolites. Inversement, les échantillons MC36 et MC53 qui contiennent des amphiboles, n’ont pas des teneurs en eau élevées, suggérant que l'agent métasomatique responsable de la formation des amphiboles n'a pas enrichi en eau les autres phases de la péridotite. / Peridotite xenoliths sampled from two volcanoes erupting in different modes in two localities, Allègre and Mont Coupet, in the southern domain of the French Massif Central (FMC), have been investigated to constrain the evolution of the sub-continental lithospheric mantle beneath the FMC and the behaviors of Li and H during melt-rock reactions. To answer these questions, a set of 6 representative xenoliths was selected for each locality, and described for their mineralogy and petrography. In-situ measurements were then performed for major and trace elements in Ol, Cpx and Amp when existing, via EPMA and LA-ICP-MS respectively, for Li concentrations and isotopic compositions in pyroxenes and Ol (via SIMS), and water concentrations in minerals (via FTIR and SIMS). Negative HFSE anomalies and markedly high LREE/HREE ratios reflect a carbonatite-related metasomatism following an earlier partial melting process in the lithospheric mantle under Allègre. The Ti and Nb negative anomalies in Cpx from all the Mont Coupet samples and Zr-Hf negative anomalies in Cpx from two most strongly metasomatized samples MC38 and MC34 also point to a carbonatite-related mantle metasomatism. Amp in samples MC36 and MC53, whose origin should be associated with fluids from the subducting slab, have equilibrated most of the trace element composition with coexisting Cpx and the modal metasomatism responsible for the Amp genesis haven’t refertilized Cpx in LREE and LILE. Lithium isotope systematics indicates that Allègre xenoliths were overprinted by (at least) a two-stage metasomatism by melts of different origins. Exceptionally high Li concentrations in Cpx (up to 50 ppm by weight) and slightly increased Li contents at Ol rims are ascribed to a diffusive Li uptake from infiltrating melts derived from the host magma. On the other hand, extremely light Li isotopic compositions preserved in Ol cores (with δ7Li as low as -25‰) suggest another metasomatic event prior to xenolith entrainment by the host magma. In contrast, xenoliths from Mont Coupet have Li concentrations in constituent minerals similar to the normal mantle, and display nearly equilibrated inter-mineral Li partitioning and homogeneous intragranular Li distribution in every phase. The negative δ7Li values of Cpx and Opx in some samples were brought by the exchange with a small-volume melt with Li concentration similar to the normal mantle and light Li isotopic compositions. The preservation of inter-mineral large Li isotopic fractionation currently observed in these samples indicates that the percolation of the melt should occur shortly prior to the entrainment of Mont Coupet peridotite xenoliths by the host magmas. The metasomatic agents, accounting for negative δ7Li values in Ol cores in Allègre xenoliths and in Cpx and Opx in some Mont Coupet xenoliths, are related to a subduction environment. In the regional framework of the FMC, the subduction event most likely occurred during the Variscan orogeny. Water content in Allègre xenoliths ranges from 10.6 to 12.4 ppm in weight, much lower than the water content in the MORB source mantle. It implies that water were lost during the degassing of the host magma during slow cooling of the lava lake. No core-rim variations from profile analysis suggest that xenoliths have achieved water diffusive equilibrium with the host magmas. Peridotite xenoliths from Mont Coupet have retained their original water content from the mantle depths. Partial melting has controlled the water content in most samples from Mont Coupet. However, the subsequent carbonatite-related metasomatism has affected the sample MC34, which had the highest water content among the Mont Coupet xenoliths. And the aqueous agent responsible for presence of Amp in samples MC36 and MC53 has not lead to the considerable increase of water content.

Ce mémoire porte sur des propriétés essentielles de la matière organique (MO), telles que sa capacité à enregistrer l'histoire thermique d'un bassin, des événements thermiques plus limités ou encore des processus d'oxydation. Deux de ces aspects majeurs ont été abordés lors de l'examen de charbons carbonifères prélevés dans différents bassins du Massif Central.<br />Consécutivement au régime tectonique ayant prévalu pendant la fin de l'orogenèse hercynienne, des dômes thermiques, voire des failles vectrices de solutions hydrothermales, ont engendré une hyperthermicité hétérogène des bassins étudiés. Les conditions de la maturation des charbons telles que les PaléoTempératures Maximales d'Enfouissement, les paléoenfouissements et les durées de houillification, ont pu être précisées. <br />La compilation de paramètres caractéristiques de la MO a montré que certains charbons matures ont enregistré une hyperthermicité locale, d'autres, une simple oxydation.<br />Curieusement, ce dernier processus, intervenu à basse température, se traduit notamment par une forte augmentation du Tmax (et une diminution de l'Index d'Hydrogène) qui tend à mimer les effets d'une dégradation thermique classique. Ce comportement singulier est conforté par l'étude de profils d'altération supergène de charbons matures comme par des oxydations artificielles. Il se produit en fait deux étapes successives. La première se marque par une perte en hydrogène et un léger gain en oxygène, la seconde, par une légère perte en hydrogène et un gain en oxygène. L'augmentation de Tmax se produit lors du passage au second stade. Celui-ci serait atteint d'autant plus rapidement que le charbon de départ est pauvre en hydrogène, donc de rang élevé. Cette altération affecte préférentiellement la périphérie du squelette carboné (les Unités Structurales de Base) en dégradant les groupements à la fois les plus thermolabiles et oxylabiles. Ceci justifie et explique ainsi la similitude des effets des processus thermiques et oxydants.

La dynamique de la végétation du plateau de Millevaches présente de nombreuses particularités l'individualisant assez nettement du reste du Massif central. Les démarrages du noisetier (Corylus) et du chêne (Quercus) sont simultanés et datés de 9 120 ± 90 BP (soit [8551-8204] cal. BP). A l'Atlantique ancien, le noisetier constitue toujours l'essentiel de l'environnement végétal, accompagné du chêne, dont l'implantation ne progresse qu'étonnamment peu, et l'orme (Ulmus). Une réorganisation des formations forestières a lieu autour de 7 040 ± 110 BP (soit [8108-7665] cal. BP) avec une infiltration conséquente du tilleul (Tilia) et une première véritable régression des populations de noisetiers. C'est à la transition Néolithique ancien-Néolithique final (autour de 5 500 BP) qu'une présence humaine est révélée constituant la toute première trace d'anthropisation de tout le Limousin. Une installation retardée et progressive du hêtre (Fagus) constitue le point clé de la dynamique subboréale de la végétation du plateau de Millevaches, avec la non pénétration du sapin (Abies). L'arrivée du hêtre se fait à 4 800 BP (soit [5660-5317] cal. BP) ce qui constitue un retard de près de 700 ans (années calibrées BP) par rapport à la Haute-Auvergne. Les premières constitutions des chênaies-hêtraies sont postérieures 4 000 BP (soit [4826-4418] cal. BP) et ce n'est que postérieurement à 3 450  70 BP (soit [1930-1532] cal. BP) que le hêtre constitue l'essence dominante. Un déterminisme climatique, notamment pour son installation différée, a toujours été avancé par le passé dans le sens où la péjoration climatique subboréale n'avait peut-être pas été suffisante pour entraîner un net recul des chênaies au profit du hêtre. Il est permis d'évoquer maintenant une possible contribution anthropique à cette installation très accidentée du hêtre dès la transition Néolithique final-Bronze ancien. La Tène et plus particulièrement les IVe-IIe siècles avant notre ère constituent la deuxième période clé d'expansion de l'anthropisation. Cette vaste politique d'ouverture du milieu à vocation, semble-t-il d'abord pastorale, se poursuit à la période gallo-romaine. Certains indices polliniques laissent envisager l'hypothèse d'une culture du sarrasin (Fagopyrum) et du seigle (Secale) autour des IIe-IIIe siècles de notre ère. Enfin, une période centrée sur les Xe-XIIe siècles amorce une phase de forte pression agro-pastorale : ouverture totale du milieu, pâturage intensif causant le développement des landes sèches à callune (Calluna vulgaris), polyculture céréalière et, de façon plus marginale, arboriculture (Châtaigner/Castanea principalement, et Noyer/Juglans plus rarement). Deux inflexions sont notables : la fin du IIIe siècle de notre ère correspond à un repli agricole assez ponctuel et la déprise agricole moderne qui en définitive constitue, sur le plateau de Millevaches, le point de rupture et de mutation agraire le plus important au moins depuis le Moyen Age. De façon à caractériser précisément les modalités de l'anthropisation, une étude spécialisée de la pluie pollinique actuelle et une recherche de nouveaux marqueurs anthropiques (géochimiques surtout) ont été menées.

L'étude des données Lithoscope permet d'étudier les structures profondes de la lithosphère. Trois méthodes ont été développées. La première porte sur l'analyse des ondes converties à l'interface croûte-manteau afin de contraindre les variations d'épaisseur de croûte. La seconde méthode caractérise l'orientation des structures dans le manteau, par la rnesure de l'anisotropie des ondes S. La troisième méthode mesure l'atténuation des milieux échantillonnés à l'aide de deux méthodes d'analyse fréquentielle et temporelle. Ces trois méthodes ont été appliquées aux enregistrements provenant du Nord Tibet, du Massif Central et de l'Abitibi, L'étude des données du plateau tibétain a permis de mettre en évidence des variations latérales très importantes de vitesse et de structure dans la lithosphère. Un saut de Moho de 20km a été observé sans qu'aucune variation de topographie ne soit observable. Ces travaux montrent que les phénomènes de l'équilibrage dans la lithosphère sont lents comparés aux mouvements horizontaux et verticaux. L'étude de l'anisotropie a permis de révéler l'importance de l'extrusion latérale le long de la faille du Kunlun. Les valeurs d'anisotropie obtenues impliquent que les mouvements horizontaux des blocs lithosphériques orientent les minéraux sur des épaisseurs mantelliques supérieures à 260 km. L'étude de l'atténuation sous le Massif Central a permis de constater qu'il existait une bonne corrélation entre les zones atténuantes et ies édifices volcaniques majeurs de cette région. Les valeurs du facteur de qualité obtenues montrent que les perturbations occasionnées par le volcanisme intéressent l'ensemble de la lithosphère mais sur de zones très étroites. Les modé!isations de perturbation thermique dans la croûte montrent de très bonnes corrélations avec les âges des différentes crises volcaniques. L'application systématique de ces trois analyses sur les enregistrements télésismiques du programme Lithoscope a permis de contraindre et de compléter les images de la lithosphère obtenues par la tomographie en vitesse des ondes P.

Cette étude propose une analyse intégrée de biomarqueurs moléculaires de sols, depuis leur site de production jusqu'à leur archivage sédimentaire lacustre. Un inventaire des lipides neutres est d'abord réalisé sur des sols d'usages contrastés : prairies/pâtures et forêts. Globalement, cette approche permet de distinguer (1) des composés linéaires ubiquistes, et (2) des composés (poly-)cycliques, généralement spécifiques. Parmi ces derniers figurent les acétates de triterpényle et les méthoxyserratènes, respectivement biomarqueurs d'Astéracées et de Pinacées. La persistance de l'empreinte moléculaire d'un ancien usage des sols est aussi démontrée. Ensuite, l'analyse multi-proxy d'une carotte sédimentaire couvrant les 6700 dernières années révèle l'impact prépondérant des activités humaines sur le fonctionnement hydrologique du lac, depuis l'époque gallo-romaine. Les assemblages moléculaires précédemment définis dans les sols sont globalement retrouvés, associés à un nouveau biomarqueur spécifique du chanvre, d'intérêt paléoenvironnemental. Une tentative de reconstitution des anciennes occupations des sols apparaît conforme aux données historiques et paléoenvironnementales antérieures. / This study proposes an integrated analysis of molecular biomarkers of landuse, from their genesis in soils to their archiving in the lacustrine sediment. An inventory of neutral lipids is realized on soils of two contrasted landuses: grassland/pasture and forest. This approach globally allows to distinguish (1) ubiquist linear compounds and (2) (poly-)cyclic compounds, generally specific. Among these ones, triterpenyl acetates and methoxyserratenes are detected and are respectively biomarkers of Asteraceae and Pinaceae. The persistence of a molecular imprint of an ancient landuse is also demonstrated. Then, the multi-proxy analysis of a sedimentary core, covering the last 6700 years, shows the prominent impact of human activities on the hydrologic functioning of the lake since the gallo-roman period. Molecular assemblages previously defined in soils are globally detected in sediments, associated with a new specific biomarker of hemp, of palaeoenvironmental interest. Hypotheses for the reconstitution of past landuses appear to be consistent with previous historical and palaeoenvironmental data.

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Une étude associant des mesures structurales par ASM, un levé gravimétrique et de nouvelles datations 40Ar/39Ar a été menée sur trois massifs granitiques du Sud-Est du Massif Central : les plutons de la Margeride, du Mont-Lozère – Borne et de l'Aigoual – Saint-Guiral – Liron. Les trois massifs, sub-contemporains, se sont mis en place autour de 305-310 Ma. Pour les trois plutons, les microstructures sont majoritairement de type magmatique ou acquises lors d'une déformation à l'état solide à haute température. Les linéations magnétiques, essentiellement NW-SE à E-W subhorizontales, reflètent la déformation régionale extensive tardi-hercynienne post-collisionnelle. Localement, comme dans les dykes microgranitiques au Nord de l'Aigoual, les fabriques ASM ont, au contraire, enregistré l'écoulement du magma. A partir de la combinaison des données gravimétriques, existantes ou nouvellement acquises, et ASM, des modèles de mise en place sont proposés pour chacun des trois plutons.

La chaîne hercynienne française résulte de la collision continentale entre le Gondwana au Sud et la Laurussia au Nord. Le Massif Central constitue un fragment méridional de la chaîne dans lequel l'agencement structural indique un développement polycyclique. La lithologie est composée de micaschistes de l'Unité Para-autochtone, de Gneiss para et orthodérivés de l'Unité Inférieure, des Gneiss de l'Unité Supérieure et l'Unité de Thiviers-Payzac composée de métagrauwacke, de rhyolites et de quartzite. La chaîne comporte des migmatites et des granitoïdes qui ont été datés par la méthode de datation ponctuelle de monazite à la sonde électronique pour situer l'anatexie dans son contexte dynamique. Le caractère ponctuel des datations (point de ~2 µm de diamètre) permet de mettre en évidence plusieurs événements enregistrés sur un grain unique et éviter les problèmes de mélange rencontrés avec d'autres méthodes de datation. Trois événements thermiques sont identifiés : un évènement entre 385 et 375 Ma, un autre autour de 330 et 325 Ma et un dernier vers 310 et 290 Ma. Ils sont contrôlés par l'épaississement et le des-épaississement crustal et des injections asthénosphériques.