L'étude des géométries et des faciès des dépôts sédimentaires du Berriasien-Valanginien de la Plate-forme du Jura-Dauphiné jusqu'au Bassin Vocontien (SE France) met en évidence la crise globale des plates-formes carbonatées au Valanginien, celle-ci se faisant en plusieurs étapes. Le développement de glaces en hautes latitudes entraîne des variations du niveau marin de plusieurs dizaines de mètres. L'asymétrie de ces variations traduit des débâcles rapides et des englacements plus lents qui sont contrôlés par les cycles d'excentricité de l'orbite terrestre. Le refroidissement global couplé à une hausse des apports en nutriments sous un climat plus humide et la baisse du niveau marin global vont progressivement diminuer la production des plates-formes, installer des systèmes de rampe, jusqu'à la mort de ces systèmes au Valanginien supérieur. La comparaison de cet évènement de crise avec celui de l'Aptien-Albien suggère qu'à plus d'une reprise le Mésozoïque a connu des épisodes glaciaires.

La stratigraphie synrift du bloc de faille est divisée en trois groupes stratigraphiques, représentant une épaisseur de 1624 m. Le Groupe inférieur est composé de sédiments fluvio-lacustres, le Groupe moyen comporte les Gilbert-deltas géants et leurs faciès fins associés, le Groupe supérieur est formé de Gilbert-deltas récents à actuels ainsi que de formations superficielles. La discordance basale de l’Unité du prérift présente une paléotopographie. La phase d'extension précoce (Groupe inférieur) est caractérisée par une très faible subsidence assurée par l’activité précoce de la faille de Pirgaki et des failles mineures. La transition avec la phase d'extension principale (Groupe moyen) est marquée par un approfondissement du bassin ainsi que par une augmentation du taux de subsidence. La phase d'abandon et de soulèvement du bloc (Groupe supérieur) est caractérisée par des évènements de creusement-comblement. Le Gilbert-delta géant de Kerinitis se serait déposé dans la période Pléistocène inférieur-Pléistocène moyen, en milieu marin. L’étude de la sédimentologie de faciès a permis de mettre en évidence quatre associations de faciès : topset, foreset, bottomset, prodelta. L’architecture stratigraphique est composée de onze Unités Stratigraphiques (SU) séparées par onze Surfaces Stratigraphiques (KSS). Dans un contexte de création continue d’espace d’accommodation, les SU se déposent pendant les maxima et les périodes de chute du niveau marin. Les KSS se mettent en place pendant des périodes d’augmentation du niveau marin. Les quatres étapes de construction du Gilbert-delta de Kerinitis ont enregistré le début, le maximum et l’arrêt de l’activité du système de failles / Synrift stratigraphy on a normal fault block is subdivided into three groups. The Lower group is composed of continental sediments (fluvio-lacustrine). The Middle group contains the giant Gilbert-type fan deltas and their associated fine-grained facies. The Upper group is composed of the recent to present day Gilbert-deltas and superficial deposits. The Lower group is marked by a low subsidence rate on the young Pirgaki fault and some secondary faults. A marked increase in subsidence rate mark the transition to the Middle group. It is proposed that the increase in subsidence rate is due to the connexion between two major faults. The Upper group was deposited during uplift of the study area in the footwall of the Helike fault. It is suggested that the giant Kerinitis Gilbert-type fan delta was deposited during the Early to early Middle Pleistocene, under marine conditions. Facies characterizing a range of depositional processes are assigned to four facies associations: topset, foreset, bottomset and prodelta. The stratal architecture is composed of eleven Key Stratal Surfaces (KSS) separating eleven Stratal Units (SU). In this subsidence-dominated system, each SU records a highstand period and principally a period of decreasing eustatic sea level. The KSS, record transgressions that took place in periods of rapid sea level rise. The eustatic signal, controlling the deposition of the SU is of higher frequency than the tectonic signal, which controlled four stages of delta growth. The four delta growth stages are linked with the initiation, maximum growth and the abrupt death of the Pirgaki-Kerinitis fault system

Le paysage littoral de la basse vallée de l’Aude est composé d’une mosaïque de milieux laguno-deltaïques mobiles à l’échelle des derniers millénaires. Du fait de cette mobilité et de l’ancienneté de l’occupation humaine, continue depuis le Néolithique, la compréhension des dynamiques environnementales passées constitue une problématique incontournable de la recherche archéologique narbonnaise. Le travail que nous présentons vise à identifier et expliquer les transformations de ce paysage fluvio-lagunaire à l’Holocène, à partir de l’analyse sédimentologique et micropaléontologique des enregistrements sédimentaires datés au radiocarbone. Dans un premier temps, une étude de la répartition spatiale actuelle des ostracodes des lagunes et embouchures fluviales modernes est proposée en vue d’utiliser cette microfaune comme bioindicateur privilégié des conditions environnementales passées dans la zone d’étude. Elle repose sur le prélèvement d’une soixantaine d’échantillons de sédiments de surface provenant de différents complexes paraliques de Méditerranée nord-occidentale. Les assemblages d’ostracodes actuels permettent de caractériser différents stades d’isolement des bassins, des lagunes complètement fermées jusqu’aux baies largement ouvertes sur la mer, ainsi que la variabilité intra-lagunaire des milieux en relation avec la proximité des embouchures et des graus. La base de données présentée peut être utilisée, à titre comparatif, pour reconstituer les dynamiques géomorphologiques littorales holocènes, telles que la mobilité deltaïque et l’évolution des systèmes barrières-lagunes, dans le golfe du Lion. Dans un second temps, l’étude des enregistrements sédimentaires a permis d’appréhender l’évolution du littoral narbonnais à l’Holocène. Elle repose sur neuf sondages carottés répartis sur les deux branches deltaïques, méridionale et orientale, de l’Aude. Les résultats obtenus permettent de proposer un scénario paléogéographique reconstituant la dynamique des environnements de la basse vallée depuis 9500 ans cal. BP, en même temps qu’ils renseignent le contexte local de la remontée du niveau marin holocène dans l’intervalle 9500-6000 ans cal. BP. Plusieurs problématiques sous-jacentes à l’évolution des paléoenvironnements littoraux narbonnais sont discutées. Elles concernent les modalités de la transgression holocène dans les lagunes du golfe du Lion, l’enregistrement d’un événement marin extrême en fond de ria vers 5200-5000 ans cal. BP, et le rythme de progradation accéléré du delta de l’Aude durant le dernier millénaire. L’identification de deux périodes d’enrichissement en plomb cohérentes avec les principaux pics d’exploitation minière connus en Languedoc à la charnière du changement d’ère et au début du Moyen-âge classique suggère un enregistrement de la fluctuation historique des activités métallurgiques. / The present day Aude valley’s coastal landscape is the result of unstable lagoonal and deltaic environments during the last millennia. The understanding of past environmental dynamics is a key issue of the local ar-chaeological research, because since the Neolithic period human beings have settled in this area. This work aims to identify and explain the fluvio-lagoonal landscape’s evolution in the Narbonne region during the Holocene by using sedimentology, micropalaeontology and radiocarbon sediment datations. First, we analysed the present ostracods spatial distribution in modern lagoons and river mouths in order to use this microfauna as a bioindicator of past environmental conditions in the study area. Various aquatic envi-ronments (60) from the NW Mediterranean coastline were studied. The present ostracod assemblages characterize different stages of isolation, from completely closed lagoons to widely open marine bays, as well as intra-lagoonal environmental variability in relation to the inlets and river mouth proximities. The proposed database can be used to reconstruct coastal geomorphologies and dynamics, such as the holocene evolution of delta and barrier-lagoon systems in the Gulf of Lion. Second, sedimentary recording studies have been used to analyse the Narbonne’s coastal evolution. This study is based on nine cores distributed over the southern and eastern deltaic branches of the Aude river. With theses results, it is possible to propose a palaeogeographic scenario associated with the environmental dynamics of the lower valley since 9500 years cal. BP. This same data informs us about the local context of the Holocene sea level rise during the 9500-6000 years cal. BP. Several issues are discussed such as : the Holocene’s transgressions of the Gulf of Lion’s lagoons, the extreme marine event near the bay head delta around 5200-5000 years cal. BP, and the Aude delta’s rapid progradation during the last millennium. Additionally, we identified two periods of lead enrichment; which are consistent with the major mining peaks known in Languedoc (beginning of the first century AD - beginning of the classical Middle ages) and suggest a record of fluctuating metallurgical activity.

Le Centre-Est de la Mongolie intérieure, faisant la partie sud-est de la Ceinture Orogénique de l'Asie Centrale (CAOB), est une zone de clé pour étudier l'histoire de l’accrétion-collision entre la Chine du Nord (NCC) et les blocs continentaux du Nord. Les contraintes du cadre tectonique et de la connaissance de l’évolution tectonique sont importantes pour comprendre l’accrétion de la CAOB car il n’y a pas de consensus sur le mode et la période de l'accrétion entre NCC et les blocs du Nord. Par conséquent, des études pluridisciplinaires ont été effectuées sur les roches sédimentaires et magmatiques du Paléozoïque supérieur dans le centre-oriental de la Mongolie Intérieure. Sur la base de nos études sédimentologiques, géochronologiques, géochimiques et paléomagnétiques, et compte tenu des résultats précédents en pétrographie, géochimie et paléontologie, l'évolution sédimentaire et tectonique du Paléozoïque supérieur du Centre-Oriental de la Mongolie Intérieure a été bien établie. Les études détaillées en sédimentologie et géochimie montrent une transition entre les dépôts molassiques du Dévonien à la dénudation du Carbonifère inférieur et les sédiments marins du Carbonifère supérieure vers les dépôts de bassin d'extension au Permien. D’après nos analyses détaillées des faciès sédimentaires, des caractéristiques géochimiques des roches magmatiques et nos données paléomagnétiques, nous proposons un modèle géodynamique de subduction-collision-extension post-orogénique pour le Paléozoïque au Centre-Oriental de la Mongolie Intérieure. / Central-eastern Inner Mongolia, located in the southeastern part of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), is a key area to study the collisional-accretionary history between the North China Craton (NCC) and the northern continental blocks. The establishment of precise constraints of this tectonic framework and evolutional history are important to understand the accretion of CAOB. However, no any consensus has been achieved about the way and the timing of the accretion between NCC and the northern blocks. Therefore, multidisciplinary studies have been carried out on the Late Paleozoic strata and magmatic rocks in central-eastern Inner Mongolia. Based on our sedimentological analyses, detrital zircon geochronological constraints, geochemical studies and paleomagnetic investigations, integrating the previous results in petrology, geochemistry and paleontology, the Late Paleozoic sedimentary-tectonic evolution of the central-eastern Inner Mongolia has been established. Detailed sedimentological and geochemical studies show a transition from the Devonian molassic deposits to the Early Carboniferous denudation and from the Late Carboniferous inland-sea sediments to the Permian extensional basin deposits. According to the comprehensive analyses on sedimentary facies, geochemical characteristics and paleomagnetic data, we propose a Paleozoic subduction-collision- post-orogenic extension tectonic model for central-eastern Inner Mongolia.

La stratigraphie synrift du bloc de faille est divisée en trois groupes stratigraphiques, représentant une épaisseur de 1624 m. Le Groupe inférieur est composé de sédiments fluvio-lacustres, le Groupe moyen comporte les Gilbert-deltas géants et leurs faciès fins associés, le Groupe supérieur est formé de Gilbert-deltas récents à actuels ainsi que de formations superficielles. La discordance basale de l'Unité du prérift présente une paléotopographie. La phase d'extension précoce (Groupe inférieur) est caractérisée par une très faible subsidence assurée par l'activité précoce de la faille de Pirgaki et des failles mineures. La transition avec la phase d'extension principale (Groupe moyen) est marquée par un approfondissement du bassin ainsi que par une augmentation du taux de subsidence. La phase d'abandon et de soulèvement du bloc (Groupe supérieur) est caractérisée par des évènements de creusement-comblement. Le Gilbert-delta géant de Kerinitis se serait déposé dans la période Pléistocène inférieur-Pléistocène moyen, en milieu marin. L'étude de la sédimentologie de faciès a permis de mettre en évidence quatre associations de faciès : topset, foreset, bottomset, prodelta. L'architecture stratigraphique est composée de onze Unités Stratigraphiques (SU) séparées par onze Surfaces Stratigraphiques (KSS). Dans un contexte de création continue d'espace d'accommodation, les SU se déposent pendant les maxima et les périodes de chute du niveau marin. Les KSS se mettent en place pendant des périodes d'augmentation du niveau marin. Les quatres étapes de construction du Gilbert-delta de Kerinitis ont enregistré le début, le maximum et l'arrêt de l'activité du système de failles.

La Craie, dépôt caractéristique de l'Europe du Nord durant le Crétacé supérieur, est un sédiment original dans l'histoire de la Terre, qui reste relativement mal compris. Cette étude vise à mieux établir la sédimentologie et la stratigraphie de la Craie du Bassin de Paris. Nous proposons un modèle de faciès de la Craie, depuis des environnements très proximaux, de shoreface, jusqu'à des dépôts distaux situés sous la limite d'action des vagues de tempêtes. Ce modèle et les données de subsurface sont utilisés pour réaliser des corrélations à haute-résolution à l'échelle du Bassin de Paris, en appliquant les méthodes de la stratigraphie séquentielle. Ces corrélations permettent de contraindre la géométrie 3D et la paléogéographie du Bassin de Paris au Crétacé supérieur. Ceci permet d'appréhender les différents paramètres (tectonique, eustatisme) qui contrôlent la sédimentation de la Craie. En particulier, nous montrons une réorganisation importante des contraintes intraplaques au Turonien supérieur depuis des contraintes orientées Est-Ouest vers un régime compressif globalement orienté Nord-Sud. Ce régime en compression, bien connu en Europe centrale et interprété comme la marque du début du cycle alpin, n'était jusqu'à présent pas reconnu à l'ouest du Massif Londres-Brabant. De même, cette étude apporte des éléments de contrainte pour la compréhension des variations eustatiques durant le Crétacé supérieur. Enfin, nous mettons en évidence, l'existence d'une circulation océanique, active à partir du Coniacien, associée à un contexte d'upwelling en Europe du Nord. À partir d'une confrontation entre la répartition mondiale de la craie et les données de prédiction des upwellings, nous avançons l'hypothèse que la présence de ce sédiment particulier sur des mers épicontinentales est directement lié à des dynamiques d'upwelling et à la paléocéanographie du Crétacé supérieur.

La croissance des reliefs et les flux sédimentaires associés à la dynamique des marges actives en subduction sont des processus encore mal connus. Les archives géologiques sont souvent difficiles d'accès ou bien simplement mal préservées à cause de déformations importantes. Le bassin avant arc d'Hawke Bay de la marge Hikurangi en Nouvelle-Zélande constitue un objet d'étude privilégié. En effet, il est peu déformé, partiellement émergé et actif pendant le Pléistocène, période au cours de laquelle l'âge des séries sédimentaires et certains facteurs comme le climat et l'eustatisme sont bien contraints. Une étude pluridisciplinaire, intégrant l'interprétation de données sismiques marines et terrestres, l'analyse de puits, de carottes et de coupes de terrain et l'observation des bassins versants a permis d'établir l'architecture stratigraphique à très haute résolution sur le dernier 1.1 Ma de ce domaine avant arc. Cette stratigraphie montre une organisation en un empilement complexe de 11 séquences de dépôt d'origine climato-eustatique (20, 40 et 100 ka) préservées dans des sous bassins contrôlés par les structures chevauchantes actives. Ces séquences sont caractérisées par des changements paléogéographiques profonds qui évoluent entre deux états extrêmes à chaque maximum glaciaire et optimum interglaciaire. Ainsi, le domaine avant arc d'Hawke Bay montre une segmentation en sous bassins isolés par des rides tectoniques émergeantes pendant les bas niveaux marins et submergées lors des hauts niveaux marins. Aux échelles de temps supérieures à 100 ka, ces structures actives sont à l'origine, dans chacun des bassins, d'une migration progressive vers l'arc des dépocentres des séquences sous l'influence combinée de la tectonique et la charge sédimentaire. Le calcul des volumes de sédiments préservés dans chacune des séquences de dépôt, depuis les sources les plus en amont jusqu'au pied des systèmes sédimentaires les plus profonds à l'aval, permet d'estimer des flux sédimentaires qui ont transité à travers le domaine avant arc au cours de Pléistocène supérieur. Ces flux varient de ~3 à ~6 Mt.a-1. Les variations de flux à long terme (100 ka à 1 Ma) correspondent à des changements de configuration tectonique (distribution de la déformation sur les structures) du domaine avant arc et traduisent la capacité des bassins à stocker des sédiments. Les variations enregistrées à plus court terme (<100 ka) sont corrélées aux importants changements climatiques Pléistocènes, qui modifient les taux d'érosion dans le bassin versant et par conséquent, le flux sédimentaire. Cette observation montre la forte sensibilité et réactivité du domaine amont aux variations environnementales, également illustrée par le doublement des valeurs de flux sédimentaires depuis l'arrivée des européens sur le territoire néo-zélandais au 18ème siècle et le déboisement intensif qui lui a succédé.

Les perturbations liées au changement global du climat ont des conséquences significatives sur les écosystèmes côtiers, en particulier dans les pays situés en zone tropicale et subtropicale déjà soumis à une pression anthropique marquée. A l'île de La Réunion, l'érosion des plages coralliennes est un fait constaté depuis les années 1980, qui peut être associé à l'état de santé des récifs frangeants adjacents. Le récif frangeant de l'Hermitage / La Saline a été choisi comme site pilote pour mener une étude de l'évolution morphodynamique des plages coralliennes et de la dynamique hydrosédimentaire. L'analyse et la synthèse des forçages physiques environnementaux permettent de montrer une érosion significative des littoraux coralliens pour des flux énergétiques associés à la houle du large supérieurs à 5.104 J.m-1.s-1. L'évolution morphodynamique des littoraux coralliens ne montre aucune variabilité saisonnière marquée mais une étroite relation avec la fréquence et l'intensité des événements paroxysmaux. Les enregistrements de l'hydrodynamisme permettent d'identifier les principaux forçages qui conditionnent la circulation générale des masses d'eau. Elle est organisée selon 5 cellules hydrodynamiques et est conditionnée par les processus de distribution de l'énergie de la houle du large et la géomorphologie récifale. Des profondeurs minimales de 0,75 m sur le platier récifal externe et de 1,8 m dans les zones d'arrière récif sont nécessaires pour permettre un transfert optimal de la houle du large vers la côte. Des concentrations et des flux sédimentaires ont pu être calculés qui traduisent une perte significative de matériel particulaire pour le secteur récifal considéré. Les résultats de cette étude montrent l'importance des récifs frangeants et leur rôle dans l'équilibre sédimentaire et la pérennité des littoraux coralliens réunionnais. L'observation et le suivi des processus physiques côtiers et du large se révèlent des facteurs importants à considérer dans des projets de gestion intégrée des zones côtières à La Réunion.

La variété des faciès et des environnements de dépôt de l'Oxfordien de Lorraine est à l'origine d'un nouveau découpage lithostratigraphique proposé dans ce mémoire. L'étude de l'Oxfordien de Lorraine à partir des données d'affleurement et des données diagraphiques de subsurface en termes de sédimentologie de faciès et de stratigraphie séquentielle a permis de décrire 13 cycles de dépôt transgressifs-régressifs. Les systèmes de dépôt ont évolué depuis une rampe argilo-carbonatée à vergence sud jusqu'à une rampe à argilo-carbonatée à vergence nord en passant par une plate-forme carbonatée récifale et/ou oolithique ouverte à la fois sur la Téthys et sur la Mer germanique. Les reconstitutions des paléoenvironnementales ont permis de proposer des cartes d'isopaques ainsi que des cartes paléogéographiques pour différentes périodes de l'Oxfordien. Les 13 cycles de dépôt oxfordiens s'inscrivent dans 6 cycles transgressifs régressifs à moyenne fréquence pour lesquels les ennoyages sont contemporains d'évènements tectoniques dans 5 cas sur 6. Des amplifications des chutes du niveau marin relatif à haute fréquence s'observent en contexte transgressif et sont contemporaines de changements climatiques. Les 6 cycles s'inscrivent dans un cycle régressif-transgressif à basse fréquence dont le minimum d'accommodation se situe dans la partie supérieure de l'Oxfordien moyen. Enfin, malgré certains problèmes de datations, la comparaison entre la Lorraine et les régions voisines (Jura septentrional français, Jura suisse, Bassin du Sud-Est, Bourgogne, Bassin du Sud-Est et Normandie) permet de mettre en évidence une influence de la tectonique sur l'architecture séquentielle.

Aydat est un petit lac eutrophe et dimictique du Massif Central (France), en environnement volcanique. L'étude de la diagenèse des sédiments actuels (trappes) et récents (carottes) de ce lac, a été abordée selon les méthodes classiques de la sédimentologie, de la géochimie minérale, ainsi que par l'analyse d'une famille de constituants organiques majeurs : les polysaccharides. Les sédiments actuels ont été collectés mensuellement d'octobre 1995 à septembre 1996 à l'aide de 3 trappes réparties dans la colonne d'eau, dans la partie centrale du lac. Les carottes sédimentaires, de 50 cm de long, ont été prélevées à l'aplomb de la ligne de trappes. La fraction minérale des sédiments est dominée par des particules authigènes. Les frustules de diatomées, qui représentent plus de 80% des sédiments, contribuent de façon stable à l'enregistrement sédimentaire. En revanche, des minéraux autochtones tels que la calcite et les oxy-hydroxydes de fer et manganèse, sont fortement impliqués dans la dynamique biogéochimique lacustre, essentiellement régie par les processus redox induits par l'activité biologique. Ainsi, le comportement des éléments les plus mobiles des sédiments de fond anoxiques, qu'ils soient solubles, échangeables et/ou complexables, a pu être précisé par le biais d'attaques chimiques séquentielles. L'ensemble des données géochimiques acquises sur la phase solide des sédiments, combinées avec les analyses des éléments en solution réalisées par l'équipe du Laboratoire de Géochimie des Eaux (Université Paris VII), a permis d'établir un bilan annuel des éléments chimiques dans le lac d'Aydat. Ce bilan a notamment permis d'identifier 5 types de comportements différents des divers éléments suivis tout au long de l'année d'étude et a également permis de quantifier l'intensité du recyclage des éléments réactifs tels que Fe, Mn, Co, Ba et As, dans le réservoir lacustre. La dynamique de la matière organique, qui est essentiellement régie par les processus géochimiques lacustres via l'activité biologique, a été suivie grâce à l'analyse des polysaccharides, composés ubiquistes majeurs du règne végétal, aisément recyclés. Malgré un flux de matière organique autochtone abondant dans le lac d'Aydat, la composition des sucres neutres reflète mal la production planctonique primaire (diatomées, cyanobactéries), mais plutôt celle de la flore microbienne. L'intense activité bactérienne au sein de la colonne d'eau et surtout au niveau de l'interface eau-sédiment, qui se signale particulièrement par l'abondance d'un désoxyhexose, le rhamnose, empêche les sucres de participer significativement à l'enregistrement sédimentaire. Ainsi, ces composés métabolisables contribuent via les bactéries, aux processus diagénétiques, et donc à l'entretien des cycles biogéochimiques dans lesquels les éléments minéraux les plus réactifs sont périodiquement impliqués.