Il est possible de dégager les grands traits de l'histoire géologique de notre région, correspondant à la bordure nord est du massif des Ecrins -Pelvoux (Combeynot-Eychauda) et de les présenter schématiquement comme suit: - au Dévono-Dinantien, la destruction d'un relief proche (socle antéhercynien) alimente une importante sédimentation de type Culm. Ces sédiments sont: - des grauwackes - des arkoses - des grès psammitiques et pélitiques - de rares conglomérats. Ces formations sont très intriquées; on passe de l'une à l'autre par variation progressive de faciès. Elles sont souvent très grossières, traduisant un dépôt dans un bassin de subsidence peu profond. Un puissant volcanisme acide alimente cette sédimentation très détritique. Celui-ci se caractérise par des émissions de rhyolites qui se mettent en place dans ces sédiments. Ces émissions sont formées: - de rhyolites massives - de tufs rhyolitiques. Ces derniers peu consolidés, se mêlent à des sédiments arkosiques. Ce volcanisme est de type spilite-kératophyre. Il est caractéristique de la chaîne hercynienne en Europe occidentale. Cependant, la seule fraction acide de ce volcanisme s'observe dans le massif de Combeynot, sa fraction basique correspond à la série verte de Belledonne. Au cours de l'orogenèse hercynienne, ce complexe volcano - sédimentaire est marqué par les événements suivants: 1/ Métamorphisme extrêmement léger Sous-faciès à quartz - albite - biotite - muscovite - chlorite du faciès schiste vert à faible pression et faible température. Les roches acquièrent une foliation, mais leur structure primitive est peu affectée: la rhyolite possède une légère schistosité les tufs rhyolitiques mêlés aux arkoses se transforment en porphyroides arkosiques les arkoses et grès psammitiques prennent un faux aspect de "gneiss" très métamorphiques les grauwackes sont peu modifiées. Au cours du métamorphisme l'ensemble du complexe est plissé. 2/ Intrusion d'un batholite granitique (type Pelvoux) dans ce complexe Ce granite est remarquable par : - son âge viséen supérieur (330 -31 0 MA) - son caractère hypovolcanique - sa faible activité hydrothermale 3/ Surrection du massif marquée par une tectonique cassante, à dalles isoclinales, découpées par un jeu de failles, comme dans les autres massifs cristallins externes. Cela donne un style "horst et graben". L'érosion va rapidement transformer ce premier relief hercynien en pénéplaine sur laquelle se déposera le Trias. L'orogenèse alpine, enfin, marque profondément la région : - les vieilles structures hercyniennes sont rajeunies - le métamorphisme est pratiquement inexistant: sa seule manifestation est une activité hydrothermale déposant de la chlorite dans les diaclases - le massif atteint son altitude maximale - la bordure nord est du massif des Ecrins-Pelvoux subit un écaillage complexe provoqué par une tectonique tangentielle en nappes de charriàge, tandis que le massif de Combeynot, sous le "coup de butoir » des nappes, tend à chevaucher le synclinal d'Arsine. Ainsi par ses différents caractères - dépôt de formations sédimentaires dévono- d'inantiennes - volcanisme effusif acide la région du massif de Combeynot et du vallon de l'Eychauda s'apparentent aux séries volcano-sédimentaires hercyniennes qui constitutent les autres massifs cristallins externes.

La Grande-Comore est la plus grande île d'un archipel localisé dans le canal de Mozambique sur une croûte dont la littérature permet de suggérer une nature océanique. Le Karthala est le principal volcan bouclier de l'île, il est le seul dont on connaisse l'activité historique, qui se localise essentiellement le long de deux rifts zones et à leur intersection dans la caldeira sommitale. Un volcanisme ancien forme le massif du Badjini situé à son extrémité sud. Le faible degré de sous-saturation en silice et les compositions de ses laves nous indiquent qu'elles sont essentiellement le produit d'un degré de fusion partielle identique affectant une source unique où le phlogopite et le grenat sont plus ou moins résiduels. Un modèle géophysique basé sur les taux de production magmatique des panaches mantelliques, ainsi que l'utilisation de résultats expérimentaux à hautes pressions, confirment une pression de fusion partielle élevée comprise entre 24 et 33 kbar. Les laves faiblement alcalines à transitionnelles des différents stades d'édification du Karthala ont des paragenèses variées : basaltes à olivine, océanites, ankaramites et basaltes à phénocristaux de plagioclase, qui témoignent de la diversité des processus de différenciation en jeu. L'évolution des compositions de ces laves nous a permis de mettre en évidence l'existence de deux chambres magmatiques distinctes. L'une profonde localisée à une profondeur d'environ 30 km (10 kbar), où les liquides basaltiques subissent un fractionnement wehrlitique plus ou moins important à l'origine d'un enrichissement précoce en incompatibles. L'autre plus superficielle, localisée à la base de l'édifice volcanique, où des fractionnements principalement océanitique et clinopyroxénitique, ainsi que gabbroïque à moindre échelle, ne leur font atteindre qu'un faible stade de différenciation (hawaiites et trachy-basaltes).

Le comportement d'une roche est lié à son histoire et en particulier pour une roche sédimentaire, les conditions de dépôt, les déformations et contraintes subies durant la diagenèse et en dernier lieu les conditions de gisement actuelles aident à la compréhension de ce comportement. L'histoire de la craie sera donc l'objet de la première partie où l'on étudiera successivement sa pétrographie, sa stratigraphie et ses modes de gisement. La deuxième partie sera consacrée à l'étude rhéologique de la craie de Venteuil. Avant d'aborder l'étude mécanique, nous décrirons en détail la géométrie du matériau, à l'aide surtout de la microscopie électronique.La définition de la structure est indispensable à la compréhension du comportement. Dans l'étude rhéologique enfin nous distinguerons essentiellement les quatre facteurs les plus importants du comportement des roches: les contraintes , l'eau, la structure et le temps. Nous envisagerons successivement dans l'espace des contraintes un chemin monoaxial, isotrope et déviatoire. Cette étude consiste essentiellement en une analyse des résultats d 'essais au laboratoire. La troisième partie, enfin, sera consacrée à la géotechnique. En fait nous ne traiterons que le problème des tunnels et des excavations souterraines, les problèmes de fondations ayant déjà fait l'objet de nombreuses études dont on trouvera les références en bibliographie.

Cette étude aborde les grés d'Allevard- Trias sous l'aspect stratigraphique, rapport avec le socle et ensuite sous l'aspect sédimentologique et se termine par une approche paléogéographique.

L'étude isotopique (Nd et Sr) de sédiments syn à post orogéniques permet l'identification et la quantification des principales formations géologiques dont l'érosion contribue aux sédiments molassiques. Dans le cas des Alpes, notre étude des molasses tertiaires péri alpines, montre : - l'érosion dominante de sédiments océaniques pendant l'Oligocène, - une période de transition entre 26 et 25 Ma (Oligocène terminal) qui correspond à des changements brutaux pour le bassin molassique, interprétés comme le signe d'événements tectoniques en amont, - l'érosion des socles métamorphisés pendant la phase méso-alpine débute à l'Aquitanien, - la dénudation des zones externes en cours de structuration (phase éo-alpine) débute, au Burdigalien, par l'érosion d'un socle non métamorphique qui contient des granites alcalins tardi-varisques atypiques. Puis, à l'Helvétien, l'érosion atteint le socle métamorphique et les couvertures déplacées. En terme de croissance crustale, l'évolution des compositions isotopiques du Nd montre l'introduction de Nd juvénile, par l'intermédiaire d'un cycle tectono- sédimentaire qui comprend: - la sédimentation océanique mésozoïque. - la sédimentation des flyschs qui témoigne des premiers événements compressifs. - l'expulsion tectonique précoce de nappes formées des sédiments précités. - l'érosion de ces nappes sédimentaires pendant l'Oligocène. Mais l'évolution des compositions isotopiques est aussi le résultat de l'érosion de granites tardi-varisques atypiques par leur valeur en ENd et inconnus jusqu'ici. La variation positive en ENd enregistrée par la molasse teniaire péri-alpine correspond à la fois à des appons juvéniles alpins et hercyniens.

De vastes surfaces et volumes de socle granito-gneissique sont albitisés sur toute la chaîne hercynienne de l'Afrique du Nord à la Scandinavie. L'interprétation supergène de ces faciès a déjà avancée par le passé. La question supergène/endogène doit être établie de façon indubitable avant de pouvoir aller plus avant dans le sujet. Démontrer que les faciès albitisés sont d'origine supergène et liés à la paléosurface triasique renouvelle profondément les idées sur l'évolution des socles hercyniens. La connaissance de la paléosurface triasique sur de vastes régions de socle de l'Ouest de l'Europe fournira un repère spatio-temporel qui permettra de contraindre les taux d'ablation des massifs depuis le Trias. Elle sera une contribution majeure à la modélisation de la géodynamique de ces régions. Cette albitisation s'accompgne d'une "carbonatation" du Ca des feldspathes plagioclases. Elle intervient donc dans le stockage du CO2 pendant le Trias et ceci de manière significative, eu égard du volume des roches affectées. En toile de fond est aussi posée la question de la spécificité sodique de cette paléoaltération, en rechercher l'origine, la relier à la gigantesque accumulation de chlorure de sodium pendant le Permo-Trias, ... est-ce la marque d'un évènement global ?

Ce mémoire représente la synthèse des études pétrographiques et tectoniques effectuées sur un terrain dont le lever cartographique au 1/50 000 fut réalisé au cours de l 'été 1967, au sein d'une équipe de la direction de l'Exploration géologique du Ministère des Richesses Naturelles du Québec. Le secteur étudié est situé au Nord de la ligne de "Glint" dans le domaine du Bouclier canadien et plus précisément dans la partie sud de la "province de Grenville" séparée de la''province du Supérieur" au NW par le fameux front du Grenville. Toutes les formations géologiques rencontrées dans cette région ne font pas partie de la"série de Grenville" faite de terrains métamorphigues plissés et de roches éruptives d'âge précambrien. En effet dans les "Basses terres" sous les formations alluviales déposées par la rivière Ottawa affleurent localement des terrains sédimentaires cambro-siluriens parfaitement horizontaux. Nous verrons par la suite que cette plaine d'Ottawa s'est installée dans un fossé d'effondrement limité au Nord par un jeu de failles sensiblement E -W. Cet effondrement récent a permis ainsi de conserver quelques fragments de la couverture paléozoïque du socle précambrien.

L'industrie lithique du Néolithique final provençal demeure relativement insaisissable si elle est n'est abordée que d'un point de vue technique et selon une typologie établie à partir d'observations effectuées à l'oeil nu. Ses caractéristiques, c'est-à-dire une dichotomie représentée par des productions laminaires standardisées issues d'ateliers spécialisés, et une production domestique techniquement peu investie dont la finalité n'est pas évidente à déterminer, nécessitent que l'on augmente l'échelle des observations des objets de silex. Ces dernières, alors d'ordre pétrographiques et tracéologiques, permettent de reconstituer les chaînes opératoires avec davantage de fiabilité, et d'identifier les outils qu'elles visent à produire. lI est alors possible de proposer une typologie plus adaptée à partir de l'ensemble de l'outillage et de percevoir les normes existantes. La comparaison des données issues de trois sites complémentaires permet d'illustrer les avantages de la méthode d'étude développée dans ce travail de doctorat et de proposer une ébauche de caractérisation des industries lithiques de cette période. / The lithic industry from the Late Neolithic of Provence stays quite imperceptible if studied by a classic technique and typology approach. Its caracteristics, a dichotomy represented by standardized long blade productions coming from specialized workshops on one hand, and a technically simplified domestic production of wich standards aren't easy to find on the other, need a higher resolution improvement in the observations that are made. Those ones, then of a petrographical and traceological nature, allow a better understanding of the operating chains as well as to identify the tools they are destinated to produce. It then is possible to propose a more adapted typology and to show the existing standards. The comparison of the lithic industries of three complementary occupations illustrates the advantages of the methodology developped in this work and suggests, at last, a sketch of the caracteristics of the lithic industry from this period.

La problématique de cette thèse est l’identification des phénomènes physico-chimiques se produisant entre les roches encaissantes du gisement de sel gemme de Lorraine et des saumures, puis l’étude de leurs effets sur le comportement mécanique. Une démarche multi-échelle a été entreprise : du minéral à l’échelle d’une exploitation en passant par celle des essais mécaniques. La confrontation de la géologie locale avec la géométrie des cavités de dissolution de sel (logiciel GOCAD) au travers de ces roches encaissantes rend compte d’un délitage relativement rapide lorsque les argilites sont au contact d’une saumure de cavité. A l’inverse, l’anhydrite et la dolomie peuvent constituer le toit de cavité pendant plusieurs années, avant de se rompre. Suite à une caractérisation minéralogique, et microtexturale des roches encaissantes (Marnes irisées inférieures et moyennes), une expérimentation de type batch a été mise en œuvre afin de comprendre ces différences: les faciès lithologiques qualifiés de majeurs ont été immergés dans des saumures pendant plus d’un an. Des analyses chimiques et microscopiques ont permis de suivre les modifications minéralogiques et microtexturales. Au contact de saumures saturées en chlorure de sodium, les faciès argileux se délitent en raison de l’hydratation en gypse du minéral anhydrite. Au niveau de l’anhydrite massive, cette hydratation n’affecte qu’une frange superficielle des échantillons, en raison d’une porosité connectée quasi-nulle. En présence d’une saumure de cavité, l’hydratation est promue par la présence de potassium et de strontium en solution. Ces résultats permettent d’expliquer qualitativement la dilatation voire la rupture des éprouvettes d’argilite lors d’essais de fluage en saumures. Le comportement en flexion de l’anhydrite massive ne semble pas être affecté par la présence de saumure, en raison d’une porosité trop faible pour permettre l’accès de la saumure au site réactionnel que sont les cristaux d’anhydrite / The aim of this study is the understanding of the physico-chemical interactions between saturated brine and the rocks (Marnes Irisées inférieures) enclosing the underground salt workings in Lorraine (eastern France), and also the study of their effect on the mechanical behaviour. A multi-scale study was undertaken, from the mineral scale to the one of a salt working. Whereas anhydrite-rich argillites flake quickly with the presence of saturated brine at the border of solutions cavities, the dolomudstone and massive anhydrite don’t and can constitute the top of cavities for several years. In order to explain this difference, these three lithologies were analysed in terms of mineralogy, micro-texture and porous media. Then, samples of argillites and massive anhydrite were immersed in saturated brines for more than one year. Chemical and microscopic analysis testified the hydration of anhydrite crystals into gypsum. This transformation occurs in a superficial way on massive anhydrite; to the contrary, it is located inside the anhydrite-rich argilites. As this transformation induces a volume increasing of 63%, the anhydrite crystals swell. In saturated brine, the water activity is low enough to prevent the swelling of clays such as smectites. Thus, anhydrite swelling might be the responsible of the argillites splitting in a saturated brine environment. The superficial anhydrite hydration on massive anhydrite can be explained by the low values of connected porosity (less than 1%) for this lithology. This results can explain, in a qualitative way, the dilatant behaviour of argilites samples during creep tests with brine. The bending behaviour of massive anhydrite don’t seem to be affected by the presence of brine for one year or less, probably because of the too low porosity of this lithology

Cette thèse de doctorat se focalise sur la fin du Précambrien, le Néoprotérozoïque, une période charnière dans lhistoire de la Terre, par létude dunités ophiolitiques datées entre 800 et 700 Ma. Les travaux présentés ici portent sur létude pétrographique, géochimique et magnétique des serpentinites de ces ophiolites. Associées à des sutures panafricaines en bordure des cratons ouest africain et amazonien, ces ophiolites sont les témoins des subductions et de la lithosphère océanique associées à la dislocation du supercontinent Rodinia. Létude de ces ophiolites permet de proposer des contextes de formation pour ces sections de lithosphère océanique. Une autre question à lorigine de ce travail était : Létude de la serpentinisation et de lhydrothermalisme associé permet-elle dapporter des contraintes sur le paléoenvironnement océanique ? Les travaux sur les serpentinites et les roches mafiques associées des unités ophiolitiques de lAraguaia belt (757 ± 49 Ma1, Brésil) constituent la première étude géochimique réalisée sur ces unités. La chimie des spinelles couplée à des travaux de modélisation géochimique, portant essentiellement sur les concentrations en REE, attestent dun protolithe hautement réfractaire, ayant enduré entre 14 et 24 % de fusion partielle. Ces travaux témoignent aussi de laffinité abyssale de ces serpentinites, confirmée par les signatures N-MORB et E-MORB des basaltes associés. Il apparait que la serpentinisation de ces unités sest probablement opérée en deux temps, en domaine océanique, puis par interaction avec des fluides dérivés des sédiments encaissants, aboutissant à de forts enrichissements en LILE, en B et en Li dans ces serpentinites. Finalement, nous proposons que ces sections de lithosphère océanique, ainsi que les métasédiments les abritant (Tocantins group), soient les reliques dune transition océan-continent (TOC) en bordure est du craton amazonien. Les études de terrain, pétrographiques et géochimiques sur les sections ophiolitiques de Khzama (762 ± 2 Ma2) et dAït Ahmane (Anti-Atlas, Maroc) ont dans un premier temps permis de confirmer le lien supposé entre ces deux ophiolites. Les spinelles des serpentinites de ces unités sont caractérisés par des Cr# très élevés et des Mg# bas témoignant dun protolithe ayant enduré des taux de fusion supérieurs à 25 %, confirmant leur affinité avec la zone de subduction anti-atlasique. Ceci est corroboré par de très faibles concentrations en éléments incompatibles comme Al, Ti, HREE et HFSE. Le contexte le plus probable concernant la genèse de ces sections de lithosphère est ainsi un même centre daccrétion arrière-arc intra-océanique, à la marge du supercontinent Rodinia. Létude comparative des serpentinites de ces ophiolites a aussi permis de mettre en évidence en évidence lintérêt des mesures magnétiques pour tracer le degré daltération des spinelles chromifères dans les serpentinites, approche pouvant être étendue à dautres types de roches. Notamment, nous montrons que la Cr-magnétite et la ferritchromite peuvent être identifiées à laide des mesures de susceptibilité magnétique en chauffe. Enfin, lassociation des méthodes magnétiques, pétrographiques et géochimiques nous permet de proposer un modèle concernant la formation des veines de magnétite massives de lunité dAït Ahmane Nord. Nous montrons que le triptyque : serpentinites et spinelles altérés et veines de magnétite centimétriques, constitue un système hydrothermal abyssal fossile, de type fumeur noir. Dans ce contexte, les compositions isotopiques en oxygène des veines de magnétite permettent de proposer une valeur du 18O des océans néoprotérozoïques profonds de -1.33 ± 0.98 (VSMOW), soit une valeur très similaire à lactuel (entre -1 et +1 VSMOW). Elle tranche aussi le débat sur lévolution du 18O des océans au cours des temps géologiques en attestant dune constance de celui-ci, au moins depuis le Néoprotérozoïque. / This Doctoral thesis focus on the end of the Precambrian, the Neoproterozoic, a pivotal period in the Earth history, by the study of ophiolitic units dated between 800 and 700 Ma. This work essentially deals with the petrography, geochemistry and magnetism of serpentinites from these ophiolites. They are associated with Panafrican orogenic belts along the West African and the Amazonian cratons and witnesses the subductions and the oceanic lithosphere associated to the break-up of the supercontinent Rodinia. The study of these neoproterozoic ophiolites allowed us to propose the formation settings for these sections of oceanic lithosphere. Another question behind this work is: Does the study of serpentinization and associated hydrothermalism allows one to provide constraints on the oceanic paleoenvironment? Work on the serpentinites and associated mafic rocks from the Araguaia belt ophiolitic units (757 ± 49 Ma1, Brazil) constitute the first geochemical study realized on these units. The Cr-spinel chemistry coupled with geochemical modeling, concerning essentially the REE concentrations, attest to a highly refractory protolith that endured between 14 and 24% of partial melting. This work also indicate an abyssal affinity (i.e. MOR rather than SSZ) of these serpentinites, which is confirmed by the N-MORB and E-MORB geochemical signature of the associated basalts. It appears that the serpentinization of these units probably took place in two steps, first in oceanic domain and then by interaction with fluids derived from the surrounding sediments after obduction, leading to strong LILE, B and Li enrichments in the serpentinites. Finally, we propose two potential settings concerning the origin of the sections of oceanic lithosphere presently found in the Araguaia belt: (1) an ocean-continent transition or (2) slices of a more mature lithosphere trapped into an accretionary wedge. Fieldwork, petrography and geochemical analysis on serpentinites from the Khzama (762± 2 Ma²) and Aït Ahmane ophiolitic sections (Anti-Atlas, Morocco) firstly allowed to confirm the supposed link between these two ophiolites. Cr-spinels in serpentinites from these units are characterized by very high Cr# and low Mg# testifying of a protolith having endured partial melting greater the 25%, confirming their affinity with the anti-atlasic subduction zone. This is corroborated by very low incompatible element concentrations such as Al, Ti, HREE and HFSE. Thus, the most likely setting for the genesis of these sections of lithosphere is a same intra-oceanic back-arc spreading center at the margin of the Rodinia supercontinent. The comparative study of all studied serpentinites from Neoproterozoic ophiolites in different settings also demonstrates the ability of magnetic measurements in monitoring the Cr-spinel alteration degree, a method which can be extended to other types of rocks. In particular, we show that Cr-magnetite and ferritchromite can be identified using thermomagnetic curves. Finally, the association of magnetic, petrographic and geochemical methods allows us to propose a model concerning the formation of the massive magnetite veins of the North Aït Ahmane unit. We show that the triptych consisting in: altered serpentinites, spinels and centimetric magnetite veins, results from a fossil, black smoker type, abyssal hydrothermal system. In this context, the oxygen isotopic compositions of the magnetite veins provide a 18O value of the deep Neoproterozoic oceans of -1.33 ± 0.98 (VSMOW), a value that is very similar to the current one (between -1 and +1 VSMOW). It also settles the debate on the evolution of the 18O of the oceans during geological time, attesting of its consistency, at least since the Neoproterozoic.