La chaîne de collision d'âge néoprotérozoïque de Jiangnan, orientée NE-SW, marque la limite entre les blocs duYangtze et de Cathaysia. Son évolution tectonique reste encore débattue. Une des questions les plus controversées est l'âge de la collision entre les deux blocs. Afin d'acquérir une meilleure compréhension de ce problème, nous avons collecté des échantillons dans les couches sédimentaires situées au-dessus et au-dessous de la discordance dans le but de comparer les spectres d'âge des zircons détritiques et aussi de les confronter à ceux décrits dans les séries néoprotérozoïques des régions du Yangtze, Jiangnan et Cathaysia. En outre, nous nous sommes intéressés aux plutons granitiques d'âge néoproterozoïque de Sanfang et Yuanbaoshan, de type-S, situés dans la partie occidentale de la chaîne de Jiangnan afin de tracer l'évolution tectonique de la région depuis 830 Ma par la mise en œuvre de méthodes pluridisciplinaires : géologie structurale, géochronologie U-Pb, AMS, modélisation gravimétrique et thermochronologie Argon.Notre étude montre les résultats suivants : (i) La chaîne de Jiangnan s'est formée par la collision des blocs de Yangtze et Cathaysia entre ca. 865 and 830 Ma ; (ii) Les intrusions granitiques de 830 Ma se sont mises en place dans des formations encaissantes du groupe Sibao plissées et faillées. Les plutons ont été construits par accumulation latérale E-W de filons N-S, avec un écoulement horizontal du magma du sud vers le nord ; (iii). Un cisaillement ductile du haut vers l'Ouest a été reconnu dans la partie supérieure des plutons. Des âges Ar/Ar vers 420 Ma obtenus sur plusieurs grains de muscovite et biotite déformés impliquent que le cisaillement ductile peut être : a) formé pendant l'orogenèse du Paléozoïque inférieur de Chine du Sud, ou b) pendant la mise en place des plutons au Néoprotérozoïque dans une croûte chaude, sous la température de fermeture du chronomètre argon, puis lors de l'orogenèse du Paléozoïque inférieur, ce domaine crustal de Chine du Sud est passé au-dessous de 350°C; (iv) Durant la période 420-240 Ma, la région de Sanfang-Yuanbaoshana connu un refroidissement lent qui pourrait correspondre au ré-équilibrage isostatique de la croûte. / The Jiangnan Orogenic Belt is a NE-SW trending Neoproterozoic collisional suture, marking the boundary between the Yangtze Block and the Cathaysia Block. Its tectonic evolution is still debated. One of the most controversial questions is the timing of the collision between the Yangtze and Cathaysia blocks. In order to have a better understanding of this problem, we have collected the sedimentary rocks from the strata both overlying and underlying the Neoproterozoic unconformities to compare the detrital zircon age spectra between them, as well as to compare the detrital zircon spectra of Neoproterozoic sequences among the Yangtze, Jiangnan and Cathaysia regions. Moreover, we paid attention to the Neoproterozoic S-type granite plutons located in the western Jiangnan region in order to trace the crustal evolution in the Sanfang-Yuanbaoshan area since 830 Ma by multidisciplinary methods, including structural geology, geochronology, AMS, gravity modelling and Argon isotopic dating.Our study shows that : (i) The Jiangnan Orogenic Belt was built up due to the assembly of the Yangtze and Cathaysia blocks between ca. 865 and 830 Ma ; (ii) The 830 Ma granitic magma intruded into the pre-existing folds and faults in the Sibao group, the tongue-and/orsill-shaped plutonswere constructed by anE-W lateral accumulation of N-S oriented dykeswith adominantly northward horizontal magma flow from south to north ; (iii)A top-to-the-W ductile shearband has been identified on the top of plutons, (iv) the coherent mica Ar-Ar age of ca. 420 Ma, obtained from the deformed muscovite, implies that this shearing may be formed either a)during the Early Paleozoicorogeny, or b) during the Neoproterozoic plutons emplacement, then the plutons were exhumed by the Paleozoic orogeny ; (iv) During the 420-240 Ma period, the Sanfang-Yuanbaoshan area has experienced a slow cool ingrate, which may correspond to the isostatic re-equilibration of the crust.

La reconnaissance et l'étude géochronologique et isotopique des terrains anté-paléozoiques inclus dans la chaîne hercynienne d'Europe de l'Ouest s'avèrent indispensables si l'on veut connaître leur influence dans la genèse des magmas en zones orogéniques et donc sur la croissance crus tale. Pour ce faire, deux objets géologiques ont été étudiés : les granulites immergées du Golfe de Gascogne, et les roches cadomiennes du nord du massif armoricain. La séquence géochronologique obtenue (2,7 - 2,0 - 0,6 Ga) correspond à celle observée dans le craton Ouest-Africain. Un rapprochement entre cette partie de l'Europe et l'Afrique est donc possible pour les temps précambriens, rapprochement conforté par les données paléomagnétiques. L'étude des granulites immergées du Golfe de Gascogne a montré pour la première fois la présence dans la chaîne hercynienne de protolithes archéens, mais également de deux métamorphismes anciens de haut-grade (2,76 et 1,8 Ga). La géochimie isotopique (Rb-Sr, Sm-Nd, Pb-Pb) si elle n'a pas apporté de contraintes chronologiques, témoigne de l'influence des roches archéennes dans la genèse des magmas protérozoique inférieur. L'orogène cadomien s'étalant sur 150 Ma (670 à 530 Ma), est engendré par une subduction sous une marge active pouvant avoir commencé dès 660 Ma. Cette subduction entraîne l'ouverture d'un bassin arrière-arc à 600 Ma dont la fermeture et l'obduction vers le sud à 580 Ma entraînent un surépaississement qui favorise une période de fusion crustale datée à 540 Ma. L'événement tectonique majeur à 580 Ma est synchrone d'un changement dans la sédimentation briovérienne et permet d'établir une coupure entre un briovérien inférieur (660-580 Ma) et un briovérien supérieur (580-540 Ma). Enfrn l'étude géochimique des granitoïdes cadomiens montre qu'ils ne sont pas entièrement juvéniles, mais suggère un certain degré de contamination par du matériel ancien. Une modélisation utilisant les caractères géochimiques des granulites du Golfe de Gascogne met en accord les deux systèmes isotopiques (Sr et Nd) étudiés, pour des taux de contamination raisonnables (5 à 30%). Bien que peu importante, cette contamination, ainsi que tous les âges anciens indiqués par les zircons, prouvent le recyclage généralisé de cette croûte ancienne à l'échelle européenne. Les affleurements actuellement recensés ne sont donc pas significatifs de son extension originelle.

La Meseta marocaine constitue sur la continent africain la continuité de la chaîne hercynienne d'Europe moyenne. La cinématique de mise en place des granitoïdes associés à cet orogène constitue un élément déterminant permettant de retracer l'évolution géodynamique de ce segment hercynien. Les structures de déformation à l'état magmatique caractéristiques de la montée du magma dans la croûte, et les structures de déformation à l'état solide qui concernent à la fois ces plutons et leur encaissant, sont l'empreinte de cette mise en place. Les structures magmatiques (plans et des lignes d'écoulement du magma) sont étudiées, par l'analyse de l'orientation des marqueurs que constituent les premiers cristaux formés dans le magma, et/ou avec la technique de l'anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM). Les granites étudiés se répartissent en deux groupes: 1- ceux dont la mise en place est précoce dans l'orogène et situés en Meseta orientale; ces massifs, d'Aouli et de Bou-Mia, forment un unique corps magmatique situé dans la boutonnière de Midelt; 2- des granites plus tardifs, plus petits et bien circonscrits sont localisés en marge orientale du Bloc côtier de la Meseta occidentale; on les trouve aussi bien au Nord (Zaër et Oulmès dans le Massif Central), qu'au Sud (Tichka, dans le Haut-Atlas). Parmi ces granites de la Meseta occidentale, ceux de Zaër, d'Oulmès et de Sebt de Brilkiine dans le massif de Rehamna, ont fait l'objet d'une cartographie structurale. Les granites de la Meseta orientale (Haute-Moulouya) montrent une homogénéité de faciès et aussi des structures primaires comparables confirmant l'unité magmatique entre les deux corps d'Aouli et de Bou-Mia. Les structures magmatiques et l'analyse de la déformation dans l'encaissant métamorphique ont conduit à envisager une mise en place syn- à tardi-tectonique dans un cisaillement crustal vers l'Ouest, faiblement penté. Les granites de la Meseta occidentale ont été interprétés comme liés à des décrochements crustaux: 1- senestres subméridiens à NNE-SSW pour la granodiorite de Zaër et le granite d'Oulmès sur des accidents ductiles du socle profond; 2- dextre subméridien, pour le granite de Sebt, dont la mise en place est associée à une déformation fragile en "pull-apart". Dans le cas du Zaër, où deux faciès principaux constituent le Batholite, l'analyse structurale et ASM a nettement mis en évidence une mise en place en deux temps, puisqu'un épisode fragile serait responsable de l'injection d'un monzogranite, dans la granodiorite préalablement indurée La compatibilité dans un même système de contrainte, des accidents responsables de ces décrochements crustaux de la Meseta occidentale, a conduit à envisager un modèle géodynamique de la Meseta, en marge sud de l'orogène hercynien. Dans ce schéma, les structures du Maroc hercynien ont été comparées avec celles de son plus proche voisin, la Meseta ibérique. La poursuite des structures compressives vers le SSW, depuis la zone sud-portugaise jusqu'à la zone du Sehoul (au Nord du domaine mésétien marocain) permet d'envisager que ce domaine, situé au Nord de la Meseta, se comporte comme un poinçon dirigé vers le Sud. Cette tectonique, au Sud de la virgation ibéro-armoricaine, est à l'origine d'un décrochement dextre majeur en marge orientale du bloc côtier mésétien. Le décrochement se poursuit depuis la Meseta espagnole jusqu'au domaine atlasique, et est responsable, dans le massif des Rehamna, d'un décro-chevauchement du domaine des bassins carbonifères sur le Bloc côtier.

Le but de cette thèse est de reconstruire l’évolution environnementale de la région nord de la mer de Chine du Sud au cours du Quaternaire récent. L'objectif est d'identifier des traceurs des interactions continent-océan, de la mousson est-asiatique et de la circulation océanique. Pour cela, des analyses des minéralogies argileuse et magnétique, de la composition en éléments majeurs, et la taille des grains ont été effectuées sur les sédiments de carotte MD12-3432 couvrant les derniers 400 ka avec un taux de sédimentation variant entre 4.5 et 24 cm/ka. Nous avons tout d'abord amélioré les calibrations de la composition en éléments majeurs obtenue par XRF core-scanning. En effet, celles-ci ne corrigeaient pas des variations de teneur en eau interstitielle observées la séquence sédimentaire étudiée. Nous avons donc proposé une correction polynomiale quadratique qui convertit maintenant correctement les données XRF core-scanning en concentrations précises d’éléments majeurs. La composition en élément majeurs, les minéralogies argileuse et magnétique, et la granulométrie indiquent que les changements climatiques à basse latitude influencent les diverses fractions terrigènes de différentes manières. Considérant d’abord les éléments majeurs et les argiles, nous observons que les rapports smectite/(illite+chlorite) et K₂O/Al₂O₃ présentent tous deux des cyclicités orbitales. Le rapport K₂O/Al₂O₃ qui reflète la contribution relative des apports de Taiwan par dénudation, augmente pendant les interglaciaires quand la mousson d’été asiatique est forte. Le rapport smectite/(illite+chlorite) présente des cyclicités également liées à l’excentricité et à la précession en phase avec les changements d’insolation de l’hémisphère nord en été. Connaissant les régions sources de ces argiles, nous suggérons que l’apport en smectite est étroitement lié à l'intensité de l’altération chimique et à la dénudation fluvial induite par les fortes précipitations de mousson, tandis que l’apport d’illite/chlorite depuis Taiwan répond principalement à la dénudation. Le rapport smectite/(illite+chlorite) reflète ainsi principalement l'intensité de l’altération chimique contemporaine (rapide) et donc l’intensité de la mousson d'été asiatique. Les résultats obtenus confirment que la mousson d'été asiatique est renforcée pendant les périodes interglaciaires et quand l'insolation d'été boréal est forte. Les propriétés magnétiques sédimentaires offrent des informations complémentaires sur les changements environnementaux passés dans cette région. La fraction magnétique de la carotte MD12-3432 est composée de magnétites, sulfures de fer et hématite. Des augmentations de teneur en hématite et des diminutions de la granulométrie sédimentaire sont observées aux minima de précession. Ces évènements qui ont lieu pendant les périodes arides pourraient illustrer des apports éoliens depuis le nord de la Chine, liés à des changements d'intensité et/ou de route des vents, probablement aussi liés à l’intensification de la mousson d'hiver. Outre les changements climatiques de basse latitude, le climat global et l'activité tectonique influencent aussi les apports terrigènes dans cette région. Les augmentations à long terme de la teneur en pyrrhotite par rapport à la magnétite et à l’hématite, de la teneur de illite/chlorite indiquent une contribution croissante de sédiment fine d'origine Taiwanaise au cours des derniers 400 ka. Ceci est très probablement lié à l’intensification de l'orogenèse taïwanais. A l'échelle glaciaire-interglaciaire, les variations synchrones des compositions argileuse et magnétique, de la taille des grains sédimentaires et magnétiques, et des taux de sédimentation sont attribuées aux changements de niveau marin. En effet, les bas niveaux marins pendant les périodes glaciaires exposent l’immense plateau continental et permettent à la Rivière des Perles de livrer au site du sédiment terrigène en plus grande quantité et plus grossier. / The aim of this study is to reconstruct late Quaternary environmental changes in the northern South China Sea by applying multi-disciplinary proxies of land-sea interaction, East Asian monsoon, and oceanic circulation. Investigations of clay and magnetic mineralogy, major element composition, and grain size were performed on marine sediment Core MD12-3432 retrieved from the continental slope of the northern South China Sea. The core covers the last 400 ka with a sedimentation rate varying between 4.5 and 24 cm/ka. We examined the accuracy of existing calibration methods on major element composition obtained by XRF core-scanning, because downcore variations in interstitial water content should strongly affect scanned element contents. We proposed a quadratic polynomial correction to account for this effect and implemented it in the calibration methods. Data from Core MD12-3432 show that the improved calibration process now correctly converts XRF core-scanning data into major element concentrations. Our results on high-resolution major element composition, clay and magnetic mineralogy, and grain size data indicate that low-latitude climate changes influence various terrigenous fractions in different ways. In bulk sediment, K₂O/Al₂O₃ ratio mainly reflects the relative contribution of detrital supply from Taiwan, and its variation exhibits eccentricity cycles. The ratio increases during interglacials, showing that strong precipitation and denudation are induced by enhanced East Asian summer monsoon. In clay fractions, smectite/(illite+chlorite) ratio presents both eccentricity and precession periodicities, in phase with the northern hemisphere summer insolation changes and therefore with the East Asian summer monsoon evolution. Based on the knowledge of sediment provenances, these results suggest that high smectite/(illite+chlorite) ratios illustrate contemporaneous chemical weathering intensity in Luzon. It supports the understanding that East Asian summer monsoon is enhanced during interglacial periods and when the boreal summer insolation is strong. Therefore, these two ratios are appropriate sedimentary tracers for East Asian summer monsoon evolution in the South China Sea. The magnetic fraction yields complementary information about environmental changes in the South China Sea. The magnetic mineral assemblage of Core MD12-3432 is mainly composed of magnetite, sulphide, and hematite, and the relative contributions of all these magnetic mineral contents change with time. Variations on precessional band related to the low latitude East Asian monsoon are observed in magnetic properties and grain size values. High magnetic inputs with high hematite proportion, which is part of fine-grain sediment, are observed during the precession minima. These events occurring during arid periods may illustrate enhanced eolian inputs caused by changes in intensity and/or winds pathway of winds, probably related to enhanced winter monsoon. Besides the low-latitude climate changes, global climate and tectonic activity also influence the terrigenous composition at the studied site at different timescales. A long-term increase in pyrrhotite content with respect to magnetite and hematite and in illite/chlorite contents indicates an increasing contribution of fine grained sediments from Taiwan. This is most likely related to the intensification of Taiwanese orogeny over the last 400 ka. On glacial-interglacial scale, coeval increases observed in sedimentation rate, magnetite/pyrrhotite content, kaolinite content, and grain size during glacial periods are attributed to sea-level changes. Low sea-level during glacial periods exposes the vast shelf and allows the Pearl River to deliver more and coarser terrigenous sediments to our site.

Les orogènes collisionnels sont classiquement décrits comme le résultat de l'accrétion continentale de marges proximales. Cette accrétion conduit à la surrection des reliefs et à l'export important de produits d'érosion dans les bassins d'avant-pays qui les jalonnent. Dans ce schéma géodynamique sont alors uniquement considérés les domaines pré-orogéniques les moins déformés. Pourtant, un nombre croissant d'évidences géologiques de terrain indiquent la conservation voire la réutilisation de structures héritées de la phase extensive précédant la convergence et la collision au coeur des orogènes. À partir de l'étude géo-thermochronométrique de la bordure orientale du domaine hyper-étiré nord-pyrénéen (massif de l'Agly, Zone Nord Pyrénéenne) et de son avant-pays précoce (synclinal de Rennes-les-Bains, Bassin Aquitain), cette thèse a pour objectifs de décrire l'évolution d'une marge distale au cours des premiers stades de convergence, de quantifier les processus source-réceptacle associés et d'apporter des contraintes temporelles et paléogéographiques quant à la création des tout premiers reliefs pyrénéens issus de son inversion. Grâce à l'utilisation du multi-thermochronomètre (U-Th)/He sur zircon et apatite, deux épisodes de refroidissement sont mis en évidence dans le prisme nord-pyrénéen (Campano-Maastrichtien et Eocène), chacun d'eux synchrone d'une phase de subsidence dans le bassin d'avant-pays. J'ai ainsi pu proposer un modèle équilibré d'évolution d'une marge distale hyper-amincie par inversion de structures héritées, chevauchements de socle et sous-placage continental se matérialisant par une signature thermochronologique claire de refroidissement sans érosion au début de la convergence. L'absence d'enregistrement de refroidissement au Paléocène par l'arrêt prématuré de l'inversion précoce dans le prisme nord-pyrénéen indique l'absence significative d'érosion et la position bordière de ce prisme par rapport à un édifice déjà construit plus à l'est à cette époque. Pour caractériser cet édifice aujourd'hui disparu du fait de l'ouverture du Golfe du Lion, j'ai utilisé une approche détritique de double datation in situ (U-Th)/He - U/Pb sur zircon et mis en évidence une histoire de dénudation rapide pendant le Campano-Maastrichtien, caractéristique de la création d'une topographie précoce. Ce travail montre pour la première fois clairement la migration progressive de la déformation d'est en ouest par l'inversion de structures héritées au début de la convergence pyrénéenne, ce qui suggère l'existence d'un domaine ouvert à l'est à la fin de l'épisode extensif précédant la convergence. Cette étude met en avant le rôle de l'architecture des systèmes hyper-amincis dans la formation des orogènes collisionnels et confirme les liens étroits existant entre un orogène et ses bassins d'avant-pays. / Collisional orogens are classically described as the result of continental accretion of proximal margins. This accretion leads to the creation of relief and to the important export of erosion products in the directly adjacent foreland basins. In this geodynamic scheme, only the least deformed pre-orogenic domains are considered. However, a growing number of geological field evidences indicate the preservation or even the reuse of structures inherited from the rifting phase preceding convergence and collision within orogens. By conducting a geo-thermochronometric study of the easternmost, inverted hyperextended Aptian-Cenomanian rift system (Agly massif, North Pyrenean Zone) and the adjacent early retroforeland (Rennes-les-Bains syncline, Aquitaine Basin), this thesis aims to describe the evolution of a distal rifted margin during the first stages of convergence, to quantify the associated source-to-sink processes and to provide temporal and paleogeographic constraints regarding the creation of the very first Pyrenean reliefs resulting from inversion of the margin. Using the zircon and apatite (U-Th)/He multi-thermochronometers, I show that the Pyrenean retro-wedge records two clear phases of orogenic cooling, Late Campanian-Maastrichtian and Ypresian-Bartonian, which I relate to early inversion of the distal rifted margin and main collision, respectively. I have thus been able to propose a crustal-scale sequentially restored model for the tectonic and thermal transition from extension to peak orogenesis in the eastern Pyrenees, which suggests that both thrusting and underplating processes contributed to early inversion of the Aptian-Cenomanian rift system. The absence of Paleocene cooling record indicates little to no erosion of the Pyrenean retro-wedge, suggesting the existence of a more easterly source area supplying early retroforeland sediments at this time. To characterize this eastern edifice, which has since been destroyed by the Oligocene-Miocene opening of the Gulf of Lion, I used in situ (U-Th)/He - U/Pb double dating on detrital zircons and show rapid denudation rates during early convergence, characteristic of early topographic growth. This work shows for the first time clearly the progressive migration of deformation from east to west by inversion of inherited structures at the beginning of Pyrenean convergence. This suggests the existence of an open domain in the east at the end of the rifting phase preceding convergence. This study highlights the role of the architecture of hyper-thinned systems in the formation of collisional orogens and confirms the close links between an orogen and its foreland basins.