Les datations des paléosurfaces continentales constituent des points d'ancrage majeurs pour contraindre l'évolution géodynamique d'une région. Le paléomagnétisme s'avère être une méthode adaptée pour dater les paléoaltérations continentales ferrugineuses. Les datations des formations rouges "sidérolithiques" du Massif central indiquent des âges s'échelonnant entre 160 Ma (Jurassique supérieur) dans le bassin de Naussac et 140 Ma (Crétacé inférieur) dans le Lembron. Sur la bordure Sud-Est du bassin de Paris, un niveau hématitique, à la base des argiles de Myennes, a fourni un âge sub-récent (0-3 Ma) qui pourrait souligner l'entaille des paysages actuels. Sur le socle cristallin du Massif central et du Morvan la datation des faciès albitisés a fourni un âge triasique soulignant l'origine superficielle de ces faciès. L'ancrage spatio-temporel des paléoaltérations et des paléosurfaces permet de préciser des traits majeurs de l'évolution géodynamique du Massif Central. Sur de vastes régions les paléosurfaces du Trias, du Jurassique terminal et du Tertiaire sont confondues. Il n'y a donc pas eu d'érosion conséquente du socle entre le Trias et la période actuelle, puisque la paléosurface albitisée au Trias est encore présente sur de très grandes surfaces du massif. Les datations du Jurassique supérieur/Crétacé inférieur des paléoaltérations "sidérolithiques" soulignent que le Massif Central ne présentait pas de couverture sédimentaire à cette époque. La reconnaissance et la datation de ces paléosurfaces continentales témoignent de longues périodes de continentalisation du socle et de la relative stabilité du Massif Central tout au long du Mésozoïque.

Des données directionnelles et d'intensité du champ magnétique terrestre (CMT) ont été acquises sur 28 sites archéomagnétiques d'Espagne en utilisant la méthode de Thellier. Une synthèse des données (de –1000 à 2000 AD) a permis de calculer la courbe bayésienne de variation séculaire (VS) pour la Péninsule Ibérique. Elle présente les mêmes caractéristiques que les VS allemande et française. La comparaison faite avec la VS au Japon et au SO des Etats-Unis suggère que les caractéristiques de la VS en Europe de l'Ouest ont un caractère local. Nos résultats d'intensité ont été combinés avec ceux déjà publiés pour l'Europe de l'Ouest (de –100 à 2000 AD). La courbe bayésienne obtenue indique que l'intensité du CMT aurait peu varié, du 1ère au 5ème, et du 13ème au 15ème siècles (valeurs à Paris proches de 65 et 57µT respectivement) alors que sa décroissance est forte sur les 5 derniers siècles. Enfin l'évolution de l'intensité du CMT durant le Haut Moyen age demeure encore mal contrainte.

Lors d'un tremblement de terre, les transformations physiques et chimiques qui surviennent le long d'une zone de glissement vont conduire à l'altération et à la formation de minéraux. La gouge contient des minéraux magnétiques, qui peuvent être formés sous l'action combinée de la chaleur frictionnelle et par l'action chimique en relation avec les fluides. Ainsi, la gouge a la capacité de se comporter comme un enregistreur magnétique pendant un tremblement de terre. Il s'agit là d'une nouvelle méthode pour identifier les zones de tremblements de terre de glissement. En outre,les minéraux magnétiques initiaux, altérés, et néoformés peuvent être utilisés comme traceurs de certains processus physico chimique.Dans cette étude, nous étudions le magnétisme des roches et l'enregistrement paléomagnétique de la gouge de faille active de Chelungpu qui héberge, entre autres,la zone de glissement principale du tremblement de terre de Chi-Chi (Mw 7.6, 1999,Taiwan). Nous avons bénéficié pour cette étude d'échantillons non altérés provenant des carottes du forage B Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (TCDP). Nous avons également échantillonné la faille de Chelungpu à l'affleurement pour une caractérisation des nanoparticules. Cette caractérisation vise à estimer l'énergie de fracture dans la gouge de faille. / During an earthquake, the physical and the chemical transformations along a slip zone lead to alteration and formation of minerals within the gouge layer of a mature fault zone. The gouge contains magnetic minerals, which could be formed under the combined action of friction heat and fluid. Thus, gouge has the capacity to behave as a magnetic recorder during an earthquake. This constitutes a conceivable way to identify earthquakes slip zones. Besides, altered and neoformed magnetic minerals can be used as tracers of some earthquake processes. In this study, we investigate the rock magnetism and paleomagnetism of the Chelungpu fault gouge that hosts the principal slip zone of the Chi-Chi earthquake (Mw 7.6, 1999, Taiwan) using Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (TCDP) hole-B core samples. We also took a Chelungpu fault outcrop sample for identification of nanoparticle, which associated with fracture energy estimation in fault gouge.

Le champ magnétique terrestre présente une vaste gamme de variations temporelles, de l'année à plusieurs millions d'années. J'ai étudié au cours de ma thèse divers aspects de ces fluctuations, des variations séculaires récentes aux renversements.La première partie de ma thèse porte sur l'archéomagnétisme, discipline qui permet de retracer l'évolution temporelle du champ magnétique terrestre au cours des derniers millénaires, principalement à partir des matériaux archéologiques. J'ai étudié deux jeux d'échantillons provenant pour l'un de la Grèce (période néolithique, 6800-3200 avant J.C.) et pour l'autre du Mexique (Palenque, période Maya Classique 320-840 après J.C.), dans le but d'acquérir de nouvelles données d'archéointensité et de mieux contraindre la variation séculaire du champ magnétique terrestre. La comparaison de mes données avec celles disponibles dans la bibliographie et avec les différents modèles globaux et régionaux a mis en évidence que les variations séculaires au Néolithique en Grèce et au cours du premier millénaire en Amérique Centrale sont très mal définies. Mes données suggèrent que des composantes locales, non prisent en compte dans les modèles globaux peuvent exister au niveau ces régions. Elles renforcent l'intérêt de développer des modèles régionaux précis, qui nécessitent un développement en harmoniques sphériques à un degré plus élevé. Pour ce faire, l'acquisition de nouvelles données de haute qualité est un élément majeur.La deuxième partie traite de la description d'un renversement du champ magnétique terrestre. Cette étude a été basée sur deux points précis: étudier les directions transitionnelles afin d'apporter de nouvelles contraintes sur le possible confinement longitudinal des pôles géomagnétiques virtuels (PGV) d'une part, et d'autre part vérifier des paléointensités transitionnelles obtenues sur la séquence volcanique d'Akaroa (Nouvelle Zélande), dont l'intensité est significativement supérieure à celles des intensités avant et après le renversement. Nous avons ré-échantillonné cette séquence, et l'évolution directionnelle obtenue pour ce renversement est une succession complexe de polarités N-T-R-T-N-T-R. Les PGV obtenus semblent se regrouper sous deux bandes longitudinales sous l'Australie et l'Amérique, ce qui renforce l'hypothèse d'une interaction entre le manteau et le noyau sur plusieurs millions d'années. Suite à une étude de minéralogie magnétique, j'ai sélectionné les échantillons susceptibles de fournir une valeur de paléointensité par les méthodes de Thellier et du multispecimen. Les paléointensités obtenues sont relativement faibles (environ 20 microT) au cours du changement de polarité et forte à la fin de la séquence. Mon interprétation, basée à la fois sur les valeurs de l'intensité du champ et sur les données radiochronologiques montrant que la séquence s'est mise en place très rapidement, est de considérer que seul le renversement C4Ar.1n-C4Ar.1r a été enregistré dans cette séquence. Dans cette hypothèse, le renversement montre un cheminement complexe comparable à d'autres renversements enregistrés dans l'hémisphère nord (Steens Mountain par exemple), incluant un phénomène de rebond avant de se stabiliser. La troisième partie de ma thèse est consacrée au développement d'une nouvelle méthodologie et d'un nouvel appareillage pour déterminer des paléointensités. Le faible taux de réussite des expériences de paléointensité de l'étude précédente m'a poussé à m'intéresser au protocole multispecimen, qui peut s'appliquer aux échantillons possédant un comportement polydomaine. L'inconvénient technique majeur de cette méthode réside dans l'application du champ le long de l'aimantation naturelle, difficile à réaliser avec précision dans les fours standards. Pour ce faire, nous avons décidé de développer des porte-échantillons permettant d'orienter les échantillons dans l'espace pour le four standard et un prototype de four à chauffage ultra-rapide particulièrement bie / The Earth's magnetic field shows a large range of temporal variations from the year to several million years. I studied during my PhD thesis several aspects of these fluctuations, from recent secular variations to reversals.The first part of my manuscript deals with archeomagnetism, a discipline that allows to track the temporal variations of the Earth's magnetic field through millennia, mainly from archeological materials. I studied two sets of samples, one from Greece (Neolithic period 6800-3200 B.C.) and the other from Mexico (Palenque, Maya Classic period 320-840 A.D.), to acquire new archeointensity data in order to better constrain the secular variation of the geomagnetic field. By comparing my data with those available in the literature and with the various global and regional models, I showed that the secular variations during the Neolithic in Greece and during the first millennium in Central America are poorly defined. My data suggest that local components, not described by global models, may exist in these regions. They reinforce the importance of developing specific regional models, which require development in higher spherical harmonic degree. As a consequence, the acquisition of new high quality data is of main importance. The second part presents the description of a geomagnetic field reversal. This work was based on two points: first by studying transitional directions to provide new constraints on the possible preferred longitudinal paths of virtual geomagnetic poles (VGPs) and second by checking transitional paleointensities obtained on a volcanic sequence in Akaroa volcano (New Zealand). Indeed the transitional field intensity is significantly higher than the field intensity before and after the reversal. We re-sampled this sequence, and the directional results show a complex sequence of N-T-R-T-N-T-R polarity. The transitional VGPs obtained are clustered in two longitudinal bands through Australia and America. This observation seems to reinforce the assumption of a core-mantle interaction over several million years. Following a rock magnetic study, I selected samples that could provide a value for the Thellier and multispecimen paleointensity methods. The obtained paleointensity are relatively low (about 20 microT) during the polarity change and strong at the end of the sequence.Based both on the field strength values and on the radiochronological ages, showing that the sequence was erupted in a very short time, I suggest that only the C4Ar.1n-C4Ar.1r reversal was recorded in this sequence. In this assumption, the reversal shows a complex path comparable to other reversals recorded in the northern hemisphere (for example the Steens Mountain), including a rebound before stabilizing.Finally the last part is devoted to the development of a new methodology and a new apparatus to determine absolute paleointensity. Following the low success rate of paleointensity experiments from the previous study, I decided to test the multispecimen protocol, which can be applied to samples yielding a predominant multidomaine behavior. The main technical drawback of this method lies in the application of the laboratory field along the natural remanent magnetization, a difficult task to perform accurately in standard paleointensity ovens. Thus, we decided to adapt sample holders from our standard oven in order to allow the sample orientation in space and to develop an ultra-fast heating oven prototype particularly well-suited for this method, allowing to apply the laboratory field in the 3 dimensions. I checked the different multispecimen protocols on historical lavas from Reunion and Etna volcano, yielding very different magnetic mineralogies. For all flows, I obtained paleointensities very close from the expected values, regardless from the magnetic mineralogy, revealing the feasibility of our apparatus and the promising interest of the method. The application of various corrections on the statistical estimation o

Un volumineux magmatisme anorogénique a recouvert une large partie (1.500.000 km2) du craton Amazonien à 1880 Ma et définit une province magmatique felsique qu'on appelle l'événement Uatumã. L'objectif de ce travail est d'étudier le paléomagnétisme ainsi que la pétrologie de ces roches afin de préciser le cadre spatio-temporel de cet événement et de définir la place du craton Amazonien au sein du Supercontinent Columbia. Deux régions d'études localisées dans le sud-ouest du craton Amazonien (Pará) ont permis de collecter les échantillons nécessaires : (1) la région de Tucumã où 16 filons felsiques, 7 filons mafiques, un filon gabbroïque et 3 sites du socle archéen ont été collectés. (2) la région de São Felix do Xingu où on a échantillonné 7 sites de laves rhyolitiques, 2 sites d'ignimbrites, un filon felsique et un site de brèches volcaniques qui appartiennent à la formation Santa Rosa. 6 sites de la formation Sobreiro (roches volcanoclastiques andésitiques) ainsi qu'un filon felsique de la suite Velho Guilherme ont aussi été collectés. Un des résultats majeurs de la pétrologie des filons felsiques de Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb sur zircon) a été de montrer qu'ils représentent le système filonien associé à la formation volcanique Santa Rosa. L'aimantation rémanente des filons felsiques est portée par la magnétite et l'hématite. Cette hématite est syn- à post-magmatique et sa formation, à partir des fluides hydrothermaux, peut être quantifiée grâce certaines propriétés magnétiques. Les désaimantations (en champ alternatif, thermiques) montrent une composante A caractéristique de direction nord-ouest avec une inclinaison positive dont la moyenne par site donne un pôle paléomagnétique localisé à 52.9°S, 76.4°E (A95= 10.4°, K= 13.52). Une réaimantation régionale mésozoïque en relation avec les filons de la CAMP (Central Atlantic Magmatic Province) est observée dans cette région. Les meilleurs résultats paléomagnétiques ont été obtenus dans la région de São Felix de Xingu. Deux nouveaux pôles paléomagnétiques primaires, ont été déterminés: (i) Le pôle SF1 (319.7°E, 24.7°S, N= 10; A95= 16.9°) est obtenu pour des andésites et des rhyolites datés à 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS), son origine primaire est confirmée par un test de contact inverse (> 1853 Ma). La pétrographie montre que la minéralogie magnétique de cette composante est l'hématite formée par des fluides hydrothermaux syn- à post-magmatiques. (ii) Le pole SF2 (220.1°E, 31.1°N, N= 15; A95= 9.7°) est déterminé par l'aimantation rémanente du filon felsique de la Suite Velho Guilherme, mais aussi par l'aimantation secondaire dans les échantillons de la formation Santa Rosa et Sobreiro. Un âge de 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS) est calculé pour le filon felsique portant SF2, dont l'origine primaire est confirmée par un test de contact positif. Les pôles SF1 et SF2 sont très différents, malgré une différence d'âge de seulement ~25 Ma. Des résultats paléomagnétiques similaires ont été obtenus pour les pôles de même âge dans d'autres cratons (Inde, Supérieur (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica et Sibérie), et peuvent être expliqués par un événement de Vrai Dérive Polaire (VDP). Cette époque (~1880 Ma) est marquée par une forte activité du manteau, qui aboutit à la formation du Supercontinent Columbia, autour de 1850 - 1800 Ma. La formation de superpanaches est une conséquence possible de l'assemblage du supercontinent et de l'effet d'isolation thermique du manteau qui en résulte, ou bien lui est concomitante. Les superpanaches peuvent provoquer des perturbations de densité modifiant le tenseur inertiel de gravité de la Terre. Un rapide événement de Vrai Dérive Polaire (VDP) peut ainsi avoir eu lieu, ce qui va déplacer rapidement les continents et les superpanaches vers l'équateur. Ces événements peuvent être liés à une réorganisation du manteau dans son ensemble à la suite d'une période de faible activité magmatique entre 2400 et 2200 Ma. / An anorogenic magmatism covered a large part (1.500.000 km2) of the Amazonian craton at ca. 1880 Ma and defined a Silicic Large Igneous Province (SLIP) called the Uatumã event. The aim of this work is to study the paleomagnetism and petrology of these rocks to define the space-time framework of the Uatumã event and to try to elucidate the Amazonian craton evolution during the Columbia supercontinent amalgamation. Two regions were selected in the southwestern Amazonian craton (Pará) for sampling: (1) The Tucumã area where 16 felsic dikes, 7 mafic dikes, a gabbroic dike and 3 sites of the Archean basement were collected, and (2) the São Felix do Xingu area where, 7 sites of rhyolitic lava flows, 2 sites of ignimbrites, a felsic dike and a volcanic breccia belonging to the Santa Rosa Formation were sampled, and also 6 sites of the Sobreiro Formation (volcanoclastic rocks, andesitic) and one felsic dike of the Velho Guilherme Suite were collected. Petrology of the felsic dikes of Tucumã (1880.9 ± 6.7 Ma U-Pb zrn) showed that they represent the dike swarm associated with the Santa Rosa volcanic Formation. The remanent magnetization of the felsic dikes is carried by PSD magnetite and hematite. This hematite is syn- to post magmatic derived from hydrothermal fluids. Magnetic mineralogy can be used as a proxy to quantify the hydrothermal alteration. AF, thermal, LTD + AF and LTD + thermal demagnetizations show a northwest direction with a positive inclination (component A), whose site mean directions gives a paleomagnetic pole located at 52.9°S, 76.4°E, A95= 10.4 °, K= 13.52). However, this component seems to represent a remagnetization, probabily occurred at Neoproterozoic times. Another magnetic component (named component B) was also isolated for these rocks, and it was associated to a Mesozoic regional remagnetization related to the Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). Yet, a third southwestern direction with low positive inclination (component C) was also isolated for some sites. This component was interpreted to be related with the ca. 1760 Ma Velho Guilherme magmatic intrusion. The best paleomagnetic results were obtained in the São Felix do Xingu area. Two new primary paleomagnetic poles have been determined: (i) SF1 pole (319.7°E, 24.7°S, N= 10; A95= 16.9 °) was obtained for andesites and rhyolites dated to 1877.4 ± 4.3 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS), and its primary origin is confirmed by an inverse baked contact test (> 1853 Ma). Petrography shows that the magnetic mineralogy of this component is hematite formed by hydrothermal fluids syn- to post magmatic. (Ii) SF2 pole (220.1°E, 31.1°N, N= 15 ° A95= 9.7 °) was determined by the remanent magnetization of the felsic dike of the Velho Guilherme Suite but also as secondary magnetizations in samples of the Santa Rosa and Sobreiro Formations. An age of 1853.7 ± 6.2 Ma (U-Pb zrn, LA-ICPMS) is calculated for the felsic dike carrying SF2, whose primary origin is confirmed by a positive baked contact test. The SF1 and SF2 poles have a significant difference in angular distance, for a time interval of only ~25 Ma. Similar coeval paleomagnetic discrepancies were observed for other cratons (India, Superior (Laurentia), Slave (Laurentia), Kalahari, Baltica and Siberia), which can be explained by a True Polar Wander (TPW) event at ca. 1880 - 1860 Ma. This period is marked by a high mantle activity, which results in the amalgamation of the Columbia supercontinent, formed at ca. 1850 - 1800 Ma. Amalgamation of supercontinent may cause the formation of superplume and thermal insulation which can disturb mass distribution in mantle and alter the inertial gravity tensor of the Earth. A True Polar Wander (TPW) event may thus have taken place, which will move the cratons and the superplumes towards the equator. These conditions may be related to a reorganization of the whole mantle following a global magmatic quiescence between 2400 and 2200 Ma.

Les altérations hydrothermales et minéralisations enregistrées dans un gisement produisent des changements dans la minéralogie magnétique de la roche encaissante et, par conséquent, dans leurs propriétés magnétiques. En considérant que l'aimantation rémanente peut être utilisée comme marqueur de l'histoire géologique d'une roche, on a effectué une étude paléomagnétique dans deux méga-gisements de type porphyre cuprifère au Chili : (1) CHUQUICAMATA (Eocène-Oligocène), dont la minéralisation est hébergée dans des roches granodioritiques; et (2) EL TENIENTE (Miocène supérieur-Pliocène inférieur) avec un complexe de roches andésitiques minéralisées. L'objectif principal de cette recherche a été de déterminer les effets de l'altération hydrothermale sur la minéralogie magnétique et les enregistrements paléomagnétiques. <br>Le gisement de Chuquicamata est limité longitudinalement par une faille majeure (Falla oeste) et les minéralisations d'intérêt économique sont principalement concentrées à l'est de la faille. La susceptibilité magnétique et l'intensité de l'aimantation rémanente diminuent fortement en fonction de l'altération quartz-séricite qui augmente à l'approche de la faille. L'intensité de la déformation tectonique qui se surimpose aux effets de minéralisations ne permet pas de conserver un signal paléomagnétique cohérent dans les roches minéralisées de Chuquicamata. A l'ouest de la Falla Oeste, la situation est différente au niveau de la granodiorite Fiesta sans minéralisation d'intérêt économique. La susceptibilité magnétique (k ~0.01-0.05 SI) et l'intensité de l'aimantation rémanente naturelle (~0.1 Am-1) ne présentent pas de variation spatiale majeure. La susceptibilité magnétique est dominée par de la magnétite en gros grains qui est le porteur de la forte anisotropie de la susceptibilité magnétique (1.1< P <1.4) de la Granodiorite Fiesta. Par contre les directions caractéristiques de l'aimantation rémanente de polarité normale sont portées par une autre phase magnétique de plus haute coercivité liée à la formation de lamelles de titano-hématite lors de l'altération à biotite et chlorite. La foliation magnétique est sub-verticale et présente de larges variations d'orientation corrélées aux déviations antihoraires de la déclinaison magnétique de l'aimantation rémanente (entre 330° à 230°). Les enregistrements paléomagnétiques sont interprétés comme la conséquence de rotations antihoraires de petits blocs associés à la déformation le long de la Falla Oeste en accord avec les interprétations tectoniques antérieures suggérant un mouvement sénestre de ~35km ayant permis la juxtaposition du porphyre cuprifère de Chuquicamata avec la granodiorite Fiesta.<br>Dans le gisement d'EL Teniente, les contrastes magnétiques sont forts entre les dacites et quartz-diorite faiblement magnétique (k <0.001 SI) et le complexe d'andésites (CMET) (<0.01 < k < 0.2 SI). Le principal minéral "ferromagnétique" présent dans ces roches est la magnétite. Sur la base des associations minérales, les observations pétrographiques permettent de classer la magnétite dans 5 sous-types : [i] TYPE 1a: magnétite en grains fins dans les plagioclases; [ii] TYPE 1b: magnétite en grains fins +quartz crypto-cristalin (masse fondamentale et veines); [iii] TYPE 2: magnétite en gros grains+biotite+(>>anhydrite-quartz); [iv] TYPE 3: magnétite en gros grains+chlorite+quartz diffus +rutile; et [v] TYPE 4: magnétite en gros grains+tourmaline+ quartz diffus. Une aimantation rémanente très stable portée par la magnétite en grains fins est mise en évidence particulièrement dans les « andésites » minéralisées. Une zonation spatiale de la polarité magnétique est clairement mise en évidence au niveau de la mine. Dans le secteur N-NE une polarité INVERSE est enregistrée en probable relation avec l'intrusion du Porphyre Dacitique El Teniente aussi de polarité inverse. Dans le secteur S-SE, la polarité est normale. L'aimantation rémanente naturelle est d'origine chimique/ thermorémanente et est acquise au cours de la minéralisation. Compte tenu des fréquentes inversions de polarité du champ magnétique terrestre au cours de la période 4.5-5Ma, l'absence de superposition d'aimantation de polarité opposée au sein du même échantillon suggère une acquisition d'aimantation et de minéralisation très rapide (~0.1-0.2Ma) au cours d'épisodes successifs. Les directions caractéristiques ne montrent ni rotation tectonique ni basculement du gisement postérieur à la minéralisation.

La compréhension de la dynamique interne du noyau terrestre nécessite l'observation des<br />fluctuations du champ magnétique en des sites répartis uniformément à la surface du globe<br />pour différentes périodes de temps. La première partie de cette thèse présente les résultats<br />d'une étude paléomagnétique, en direction et en intensité, réalisée sur des laves oligocènes<br />de l'archipel des Kerguelen (49° 20'S, 70° 20'E) en vue de compléter les bases de données<br />internationales. Celle-ci a permis d'évaluer la dispersion angulaire inter-coulées entre 21.2 et<br />21.8° par rapport au pôle géographique. Cette estimation de la variation paléoséculaire oli-<br />gocène est en accord avec le Modèle G de McFadden et al. (1991) pour la période 22.5-45<br />Ma. Les 12 déterminations de paléointensité reportées sont les premières d'une bonne qualité<br />technique obtenues pour cette région. Le moment dipolaire virtuel moyen leur étant associé<br />(6.15+-2.1 10e22 Am2), est plus élevé que la valeur précédemment estimée pour l'oligocène.<br />Néanmoins, il reste bien inférieur à la valeur moyenne obtenue pour les périodes récentes<br />( 0.3 Ma), qui semblent anormalement élevées.<br /> <br />D'autre part, le travail réalisé au cours de cette thèse contribue aux recherches géologiques<br />menées à Kerguelen en apportant des contraintes propres au paléomagnétisme. A partir<br />d'études de la fabrique magnétique, une meilleure localisation des centres éruptifs des dif-<br />férentes provinces volcaniques ainsi qu'une chronologie détaillée de la mise en place d'une<br />section de la partie Sud-Est de l'archipel, sont proposées. Le report sur une échelle magnéto-<br />stratigraphique globale des successions de polarité observées pour cinq sections a permis par<br />ailleurs de préciser leurs intervalles de temps de mise en place et réviser ainsi l'estimation de<br />leurs taux d'éruption respectifs.

L'objectif de ce travail est l'étude du comportement du champ géomagnétique, en direction et en intensité, aux cours de périodes stables et de transition (excursions et inversions). Dans ce but, plusieurs études paléomagnétiques et de nombreuses déterminations de paléointensité par la méthode de Thellier ont été effectuées sur des coulés provenant de différentes provinces volcaniques. Des paléointensités comprises entre 21 et 54 Il T ont été obtenues sur des coulées de l'île de la Réunion, pour les périodes 5-11 Ka (mille ans) et 82-98 Ka. Ces données ainsi que la variation séculaire observée sur les directions, concordent avec des intensités du champ dipolaire et nondipolaire comparables avec les valeurs actuelles. Au contraire, de nouvelles données de paléointensité obtenues sur des laves volcaniques de directions intermédiaires, d'Islande et de la Chaîne des Puys, datées entre 40 et 50 Ka., confirment la baisse importante du champ durant l'excursion du Laschamp. Une étude des inversions les plus récentes a été effectuée sur une séquence datée de 123 coulées de l'île de Tahiti (Polynésie française). Des enregistrements détaillés du champ de transition ont été obtenus pour le Jaramillo supérieur et le Cobb Mountain, alors que les transitions du Jaramillo inférieur et du Matuyama-Brunhes n'ont été enregistrées que par quelques coulées. Le Cobb Mountain apparait, dans cet enregistrement, comme une excursion inverse-transitionel-inverse. Les données acquises à Tahiti, combinées à d'autres déjà obtenues en Polynésie suggèrent une domination des termes zonaux au début des renversements. L'intensité du champ de transition, à cette latitude, parait très faible, comme l'indiquent les paléointensités obtenues (3 à 8 Il T). Cette observation combinée à une analyse de l'intensité d'aimantation des coulées, pourrait indiquer une variation de l'intensité moyenne du champ de transition avec la latitude.

Dans les Alpes Occidentales, la plupart des modèles cinématiques considèrent que depuis la fin du Crétacé, la convergence entre les plaques Adriatique et Européenne a été accomodée par des translations le long de décrochements et de l'épaississement crustal. Les rotations, difficiles à détecter, ont souvent été négligées. Cependant certains modèles les considèrent comme un mécanisme majeur de déformation au cours de l'édification de la chaîne alpine. Afin de tester ces modèles, nous avons mené une étude paléomagnétique sur l'ensemble de la zone briançonnaise de l'Arc Alpin Occidental. Le métamorphisme subi par cette zone durant la fin de l'Eocène et le début de l'Oligocène est responsable d'une réaimantation de l'aimantation rémanente naturelle (ARN). L'analyse de cette aimantation permet donc d'accéder à l'histoire post-métamorphique des zones internes. Près de 350 échantillons, répartis sur 37 sites échelonnés entre le massif du Grand Galibier au Nord et les Alpes Ligure au Sud Est, sont porteurs d'une composante d'aimantation caractéristique stable isolée entre 200° et 450°. Cette composante présente systématiquement une polarité inverse fortement déviée par rapport à la direction Oligocène pour l'Europe stable. Ces déviations augmentent de 47° à 117° du Nord au Sud. Nous les interprétons comme le résultat d'une rotation antihoraire des domaines internes par rapport à l'Europe stable. Cette étude paléomagnétique a été doublée d'une approche plus mécanique basée sur des expériences analogiques simples pour étudier l'influence potentielle de la rotation de la plaque Apulienne sur la mise en place de l'Arc Alpin Occidental. Les structures générées par une plaque tournante basale sous une épaisseur de sable donnée, suggèrent que la rotation antihoraire pourrait être une des conditions aux limites majeure contrôlant l'évolution tardive de l'arc. La complémentarité des deux études permet de proposer un modèle cinématique global pour la mise en place tardive (post-Oligocène) de l'arc Alpin Occidental et apporte des éléments de réponse aux apparentes contradictions qui règnent entre contrainte et déformations actuelles. Les rotations permettraient d'expliquer en particulier pourquoi la chaîne Alpine est toujours active sismiquement alors que les données GPS n'indiquent pas de convergence significative entre Lyon et Turin.

Lors d'un tremblement de terre, les transformations physiques et chimiques qui surviennent le long d'une zone de glissement vont conduire à l'altération et à la formation de minéraux. La gouge contient des minéraux magnétiques, qui peuvent être formés sous l'action combinée de la chaleur frictionnelle et par l'action chimique en relation avec les fluides. Ainsi, la gouge a la capacité de se comporter comme un enregistreur magnétique pendant un tremblement de terre. Il s'agit là d'une nouvelle méthode pour identifier les zones de tremblements de terre de glissement. En outre,les minéraux magnétiques initiaux, altérés, et néoformés peuvent être utilisés comme traceurs de certains processus physico chimique.Dans cette étude, nous étudions le magnétisme des roches et l'enregistrement paléomagnétique de la gouge de faille active de Chelungpu qui héberge, entre autres,la zone de glissement principale du tremblement de terre de Chi-Chi (Mw 7.6, 1999,Taiwan). Nous avons bénéficié pour cette étude d'échantillons non altérés provenant des carottes du forage B Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (TCDP). Nous avons également échantillonné la faille de Chelungpu à l'affleurement pour une caractérisation des nanoparticules. Cette caractérisation vise à estimer l'énergie de fracture dans la gouge de faille.