Thèse de doctorat--Sciences de la terre--Rennes 1, 2003. / Bibliogr. p. 185-202. Résumé en français et en anglais.

Pour les besoins de l'étude, la région est divisée en cinq domaines physiographiques: la plaine, le piedmont, les contre- forts, les crêtes des Notre-Dame et le secteur au sud des crêtes. Ces domaines forment des bandes de terrain parallèles d'orientation sud-ouest - nord-est. Dans cette recherche, plusieurs types de données ont fait l'objet d'une étude attentive; les indices glaciaires relevés et les méthodes utilisées comprennent: - Les indices d'écoulements glaciaires (nervures, stries); - L'arrangement de la moraine de fond; - La lithologie des galets ramassés dans les dépôts; - La morphométrie des galets de certains matériaux; - Les formes empruntées par les dépôts et leur organisation; - L'inclinaison des lits dans les matériaux fluvio-glaciaires; - Les analyses granulométriques des divers types de sédiments. Tous ces indices ont permis en faisant des recoupements de différencier l'action de deux glaciers sur la région étudiée. Le premier, le glacier laurentien (l'inlandsis), après s'être avancé vers le sud-sud-est, retraita sur la façade septentrionale des Appalaches en y abandonnant des masses de glace dont une sur les crêtes et les contreforts de la région. Cette scission de l'inlandsis d'un bloc appalachien s'effectua sur le piedmont dans une zone de 5 km entre St-Néré et St-Néré-Station. Ce glacier, avant de libérer complètement la rive sud du fleuve, réavança sur le piedmont et recula de nouveau en y déposant des nappes de matériaux de types fluvio-glaciaire très grossiers et très mal triés. Ces nappes s'alignent entre elles et marquent une première position d'arrêt du front glaciaire sur le piedmont. Puis le glacier laurentien retraita d'environ 4 km vers le nord- ouest pour y déposer une 2e moraine terminale laquelle est constituée de bourrelets qui renferment des matériaux fluvio-glaciaires grossiers, mal stratifiés comme dans le 1er front, ainsi que des matériaux typiquement morainiques. Ce dernier alignement de formes se trouve dans le prolongement de la moraine de St-Antonin mise en place vers 12720 i 170 BP. Subséquemment à ce retrait du glacier laurentien, la mer de Goldthwait envahit la plaine jusque dans le bas piedmont à 203m d'altitude. Elle remania en surface les matériaux de la moraine frontale (St-Antonin) en les façonnant sous forme de plages, de cordons littoraux et d'anses, aplatissant ainsi des sections de bourrelets morainiques composés de matériaux fluvio-glaciaires. Puis, elle déposa ailleurs dans les dépressions, par-dessus la moraine de fond, des sédiments limoneux et argileux. C'est dans cette mer, à une étape de son retrait, que la Rivière du Sud ériga le delta de St-Raphaël, à la limite du piedmont et de la plaine. Le glacier appalachien, masse glaciaire née de la scission de l'inlandsis laurentien évolua différemment selon trois (3) milieux: les contreforts du côté nord des Notre-Dame, dans les crêtes elles-mêmes, et du côté sud des Notre-Dame.Dans les contreforts, la fonte sur place aurait été achevée vers 12640 (plus ou moins) 190 ans BP. Cette décrépitude des glaces résulta en de nombreux dépôts fluvio-glaciaires ou apparentés, lesquels sont bien triés, bien stratifiés, surtout sableux et gravelleux, se présentant en particulier sous forme d'eskers dont la disposition est nettement contrôlée par la topographie régionale et locale. Les glaces demeurées dans les crêtes fondirent en reculant vers les plus hauts sommets laissant des eskers dans les vallées et sur les flancs des montagnes. Ainsi, ce n'est que vers 11,100 ans i 180 BP que les crêtes furent presqu'entièrement libérées des glaces. Enfin, les glaciers appalachiens plus au sud s'avancèrent vers le nord, mais ils furent vraisemblablement bloqués par les crêtes de la région et dévièrent vers le nord-nord-est, épargnant ainsi le versant septentrional des Notre-Dame.

L’objectif de cette étude est de contraindre les déformations au cours du Pléistocène d'une marge active à partir de l’analyse sismo-stratigraphique des sédiments conservés sur la plate-forme et la pente supérieure, le long de la marge centrale d’Equateur. A partir les données de sismique haute résolution et de carottage collectées pendant l'expédition Atacames (2012), plusieurs bassins ont été identifiés. La répartition latérale et de la succession des séquences T-R dans ces bassins montrent une distribution complexe des sédiments dans le temps et l'espace. Ce travail montre que, le long des marges actives, l’analyse sismo-stratigraphique de l’enregistrement des séquences liées aux cycles eustatiques du Pléistocène est un outil très puissant. A l'échelle locale, la subduction de seamounts perturbe et renforce l'effet de déformation régionale de la ride de Carnegie. / The aim of this study is to constrain recent deformation and stratigraphic evolution of an active margin, using sismo-stratigraphic analysis of Pleistocene sediment preserved on the margin shelf and upper slope along of the Central Ecuadorian margin. From the extensive geophysical and sedimentological investigations carried out during the ATACAMES expedition (2012), we are identified serveral basins in the Ecuadorian margin. A detailed analysis of the thickness, the lateral distribution and stacking patterns in these basins show a complex distribution of sediments in time and space. The seismic-sequence stratigraphy analysis related to eustatic cycles of the Pleistocene shows a regional regional unconformity at the base (1782-Ka as minimum age), which can correspond to the signature of the beginning of the Carnegie ridge collision.

La venue des satellites a permis l’apport de données cruciales sur l’évolution récente de la dynamique des calottes glaciaires modernes. Cependant, les données satellitaires ne fournissent pas une vue d’ensemble (échelle centenaire à millénaire) qui reflète l’évolution à long terme du climat. Des données sur l’évolution à long terme des calottes glaciaires peuvent toutefois être obtenues en analysant la géomorphologie de systèmes déglacés tels que les fjords et les auges glaciaires. Les fjords et les auges glaciaires sont des systèmes géomorphologiques communs des côtes et des plateaux continentaux des hautes latitudes. Ces systèmes incarnent l’expression la plus évidente de la puissance érosive des glaciers modernes et anciens. L’étude des systèmes de fjords et d’auges glaciaires a le potentiel de fournir des connaissances sur la dynamique de retrait d’une calotte glaciaire passant de marges marines à terrestres lors d’un réchauffement climatique; un contexte semblable aux calottes glaciaires modernes de l’Antarctique et du Groenland. Ici, des données de bathymétrie à haute résolution et de réflexion sismostratigraphique, ainsi que des cartes géomorphologiques, sont utilisées pour reconstituer l’histoire paléoglaciaire des fjords et des auges du nord-est de l’Ile de Baffin afin de fournir un analogue paléoglaciologique aux systèmes glaciaires modernes. Les données géophysiques compilées dans ce secteur montrent que durant le Stade isotopique marin 2 (MIS-2; 29 – 14 ka BP), l’Inlandsis laurentidien s’étendait jusqu’à la limite du plateau continental, au large des limites glaciaires précédemment proposées. La marge d’Inlandsis laurentidien s’est ensuite retirée de manière épisodique vers l’ouest pendant la déglaciation du Foxe tardif et de l’Holocène. L’analyse géomorphologique du plateau continental du nord-est de l’Ile de Baffin a aussi permis d’identifier un changement de direction dans l’écoulement du courant de glace de Sam Ford qui se serait produit durant la période Pliocène-Pléistocène. Ce changement de direction serait dû à l’érosion de l’Auge glaciaire marginale d’Hecla & Griper. Les données démontrent que les conditions d’écoulement rapide dans le courant de glace de Scott ont migré vers l’amont du courant, suivant l’auge glaciaire marginale jusqu’à capturer le bassin de drainage du courant de glace voisin (courant de Sam Ford), provoquant ainsi l’arrêt des conditions d’écoulement rapide dans l’Auge de Sam Ford. Une approche de géosystème glaciaire a ensuite été utilisée pour analyser le retrait des marges de l’Inlandsis laurentidien dans les fjords lors de la déglaciation. La géomorphologie et les assemblages de formes de terrain préservés sur le fond marin depuis la déglaciation révèlent que : 1) des écoulements rapides de la glace, par le biais des courants de glace, ont probablement été actifs jusqu’au stade tardif de la déglaciation; 2) les hauts bathymétriques ont agi comme des points d’ancrage et donc comme des obstacles à l’écoulement rapide des courants de glace; 3) le substrat rocheux cristallin n’a pas agi comme point d’adhésivité contrairement à ce qui a été suggéré pour d’autres paléocourants de glace en Amérique du Nord; 4) les facteurs favorisant la stabilité de la marge glaciaire comprennent la bathymétrie en forme d’entonnoir, les courbes dans le tracé des fjords et les facteurs climatiques; 5) les glaciers émissaires de l’Inlandsis laurentidien ont été capables de stabiliser leurs marges sur des pentes rétrogrades et dans des bassins profonds (>800 m); et 6) durant la déglaciation, la sédimentation dans les fjords a été dominée par des écoulements gravitaires sur le fond (hyperpycnaux). Enfin, la cartographie des différentes entités géomorphologiques a permis de produire une série de 50 cartes des formes glaciaires présentes sur le fond marin des fjords et des auges du plateau continental nord-est de l’Ile de Baffin, où 24 types de formes de terrain liés aux environnements sous-glaciaires, en marge de la glace (juxtaglaciaires) et paraglaciaires ont été systématiquement cartographiées (>55 000 entités). / Fjords and troughs are common geomorphological systems on high-latitude coasts and continental shelves where they embody the most obvious expression of the erosional power of past and present-day glaciers. While recent satellite data have brought crucial insights on how ice sheet and glacier dynamics have evolved on a decadal timescale, they do not provide a long-term overview (centennial to millennial scale) that is consequent with long-term evolution of climate. Centennial-to-millennial data on long-term evolution of ice sheets can, however, be obtained by investigating the geomorphology of deglaciated systems such as fjords and crossshelf troughs. Fjords and cross-shelf troughs of deglaciated high-latitude coasts and continental shelves have the potential to provide knowledge on deglacial dynamics from a complete marine-terminating ice sheet to a full terrestrial-based ice sheet. Here, swath bathymetry and seismic reflection data, together with geomorphological maps, are used to investigate palaeo-glacial history of the northeastern Baffin Island fjords and continental shelf. We present marine geophysical evidence that during the marine isotope stage 2 (MIS-2; 29 – 14 ka BP), the Laurentide Ice Sheet (LIS) extended to the edge of the continental shelf, seaward of the previously proposed glacial limits. The LIS subsequently retreated episodically westward during the Late-Foxe and Holocene deglaciation. A glacial landsystem approach has then been used to investigate ice-sheet retreat through the northeastern Baffin Island fjords. The geomorphology and landforms-assemblages preserved since deglaciation on the seafloor reveal that: 1) ice streaming was probably active until the late stage of deglaciation; 2) bathymetric highs acted as sticky spots and therefore as obstacles to fast ice-flow; 3) crystalline bedrock did not act as sticky spot as suggested for other palaeo-ice streams in North America; 4) factors favoring ice-margin stability include funnel-shaped bathymetry, bends and climate forcing; 5) tidewater-glaciers can achieve icemargin stability on retrograde slopes and in deep (>800 m) basins; and 6) during deglaciation, sedimentation in fjords has been dominated by gravity-driven flows. The geomorphological analysis also enabled the identification of the flow-switch of an ice stream that occurred during the Pliocene-Pleistocene on the shelf, through glacial erosion and overdeepening of marginal troughs, i.e., deep parallel-to-coast bedrock moats located upice of cross-shelf troughs. Shelf geomorphology imaged by high-resolution swath bathymetry and seismostratigraphic data in the troughs provides evidence for the extension of ice streams from Scott and Hecla & Griper troughs towards the interior of the Laurentide Ice Sheet. This up-ice extension of the Scott ice stream along a marginal trough and into the Sam Ford icedrainage basin led to the capture the Sam Ford ice stream, causing a flow-switch and a shutdown of ice streaming in Sam Ford Trough. Finally, geomorphological mapping led to the production of a series of 50 maps of submarine glacial landforms in the fjords and cross-shelf troughs of northeastern Baffin Island, in which 24 types of landform associated with subglacial, ice-marginal or paraglacial environments were systematically mapped (>55 000 individual landforms).

Les membres de la communauté inuite de Kugluktuk au Nunavut souhaitent remédier à la détérioration des routes d'accès en VTT menant au Parc Territorial Kugluk. Les problèmes rencontrés concernent l'approfondissement des sillons des polygones à coins de glace sous le passage des VTT, la formation de mares boueuses et l'érosion de parties de la piste par le recul de parois de glissements de terrain rétrogressifs. Devant l'urgence d'agir, les autorités locales, en collaboration avec le département des Parcs et Endroits spéciaux du Gouvernement du Nunavut, ont fait la conception de deux infrastructures saisonnières, à savoir une route d'été sous la forme d'un remblai mince (50 cm) reliant le réseau routier du village jusqu'à l'entrée du Parc Territorial Kugluk et, à l'intérieur du parc, une route sur plateforme de bois, surélevée d'une trentaine de centimètres au-dessus du sol. Cette étude collaborative vise à caractériser et à identifier la variabilité des conditions de pergélisol le long de ces corridors routiers afin de guider les travaux de construction et de suggérer des méthodes de mitigation de la dégradation du pergélisol adaptées aux conditions et aux infrastructures locales. Une méthodologie multi technique a permis la cartographie à haute résolution des dépôts de surface et des conditions de pergélisol par la récolte avec un drone d'images aériennes à haute résolution, des levés de géoradar, des forages géotechniques, des analyses de laboratoires et des analyses géothermiques de données de câbles à thermistances et, finalement, la simulation numérique des températures du pergélisol pour la période s'échelonnant de 2020 à 2100. Les résultats indiquent la présence d'une vaste zone de pergélisol sensible le long de la route d'été; en plus, les deux routes traverseront en tout environ 379 sillons de coins de glace. L'analyse historique du climat local révèle que le réchauffement du climat s'est déjà manifesté par une hausse de 2°C de la température moyenne annuelle de l'air depuis 1950. Une méthode de mitigation innovante a été suggérée afin de réduire la vitesse de dégradation de coins de glace sous la route d'accès. Les résultats des simulations géothermiques indiquent que les infrastructures légères envisagées contribueront à préserver le pergélisol et les coins de glace dans le futur. / The members of the Inuit community of Kugluktuk in Nunavut wish to make corrections to the damages affecting the ATV trails leading to the Kugluk Territorial Park. The dominant problems are the deepening of ice wedge furrows at trail crossovers, formation of mud puddles and erosion of parts of the trail along head scarps of retrogressive landslides. Given the urgent need for action, local authorities and the Government of Nunavut's Parks and Special Places (NP&SP) department designed two types of seasonal infrastructure: 1- a summer road on a thin (50 cm) embankment from the village road network to the park entrance and, 2- a boardwalk trail laid about 30 cm high above the tundra surface inside the park area. This collaborative research project aims to characterize the permafrost conditions along the new road corridor in support of construction works and to suggest locally adapted mitigation approaches to prevent the degradation of permafrost. The applied multi-technique research methodology includes high resolution mapping of surficial geology and permafrost conditions, acquisition of high-resolution aerial photographs with a drone, making of a digital elevation model, ground penetrating radar surveys, geotechnical coring, geotechnical laboratory analyses, thermal analysis with on-site data from ground temperature monitoring stations and, finally, numerical simulations of permafrost temperatures for the period 2020-2100. Results indicate the presence of a wide zone of thaw sensitive permafrost along a part of the summer road; in addition, the two road types together will cross over about 379 ice-wedge furrows. Historical regional climate analysis reveals that global warming already provoked an increase of 2°C of the mean annual air temperature since 1950. A new mitigation technique intended for reducing ice wedge degradation under the summer gravel road has been suggested and discussed with the community. According to geothermal model results, the new infrastructures shall preserve the permafrost and the ice wedges from thawing in the future.

Le présent projet vise le développement de lois de comportement p-y sismique dans les sols postglaciaires du Québec. Plus particulièrement, l'étude a permis l'obtention de moment en fonction du temps, ainsi que d'accélération en fonction du temps, d'un pieu isolé dans un dépôt de sol et soumis à un chargement sismique. Le logiciel FLAC 6.0 a été utilisé afin de reproduire numériquement le modèle sol-pieu. Ce modèle a été calibré par comparaison des résultats avec diverses études numériques et expérimentales préalablement réalisées. Les stratigraphies de deux sols au Québec ont été utilisées dans les simulations numériques. De plus, une masse ponctuelle, représentant une superstructure, a été ajoutée au modèle à la tête du pieu. La variation de cette masse, de même que de l'intensité des signaux sismiques utilisés a permis la réalisation de huit simulations distinctes. Les résultats de ces analyses sont joints au mémoire sous forme de disque compact.