Celte thèse, sujet d'une convention Minatome S.A ..UnIversIté de Grenoble, étudie la géologie du synclinal de St-Martirn-de-Belleville et la minéralisation uranifère permienne. Les grès micacés et schistes noirs du Houiller classique (Assise de Tarentaise) sont recouverts par un ensemble (Couches de Moriaz) où le volcanisme acide est associé à des schistes noirs et gris. Dans le Permien, on semble passer d'un cône de déjection (grès vert et gris) au nord à une plaine d'inondation (schistes rouges) au sud où s'intercale un calcaire ( éopermien ). Les galets de tourmalinites sont fréquents et paraissent spécifiques du magmatisme permien régional. La morphologie des zircons (méthode tvpologique de J-P. Pupin), appliquée à nos grès, souligne l'importance des matériaux volcaniques dans le sédiment permien L'albitisation est générale dans le Houiller et le Permien, elle s'atténue dans le Permotrias à microcline et à ciment dolomitique et n'affecte que rarement les quartzites werféniens où l'orthose est le feldspath dominant. Ces quartzites sont surmontés pal les gypses du Werfénien supérieur. Le magmatisrne permien régional semble comprendre à la fois des roches calco-alcalines, anatectiques et tholéiitiques. La minéralisation uranifère est stratiforme aux échelles kilométrique et hectométrique. Elle est portée par le faciès gris des grès permiens dont les homologues verts et rouges sont toujours stériles. A l'intérieur du faciès gris, l'uranium est concentré dans des poches charbonneuses de répartition irrégulière. L'uranium est accompagné de vanadium {roscoelite} , d'arsenic, d'antimoine. L'association U*V, biophile, reflète l'importance de la migration et des conditions du piégeage et interdit une liaison étroite avec des phénomènes endogènes. La déformation alpine superpose une phase synschisteuse N20 à un plissement transverse presque oblitéré. Elle provoque le fluage métrique de la matière organique minéralisée que l'on trouve actuellement très souvent en lentilles parallèles à la schistosité. Le métamorphisme, de la limite anchizone/épizone, est intermédiaire entre les types barrovien et de haute pression. Il n'a pratiquement pas eu d'effet sur la minéralisation.

Introduction : la Terre au Trias inférieur et la reconquête après l’extinction fini-PermienneSitué après la limite entre le Paléozoïque et le Mésozoïque, le Trias inférieur est un intervalle court (~4Ma seulement ; Ovtcharova et al., 2006 ; Galfetti et al., 2007a ; Baresel et al., 2017). Lors de la transition entre le Permien et le Trias (PTB), la configuration tectonique de la Terre était différente, et la plupart des masses continentales étaient rassemblées en un seul super continent, la Pangée, lui-même entouré par un unique océan global, la Panthalassa (e.g., Murphy & Nance, 2008 ; Murphy et al., 2009 ; Stampfli et al., 2013).Lors de cette transition et durant le Trias inférieur, un évènement volcanique majeur, la mise en place de la grande province ignée de Sibérie (e.g., Ivanov et al., 2009, 2013), a conduit à l’émission de grande quantité de gaz à effet de serre (e.g., Galfetti et al., 2007b ; Romano et al., 2013). Ceux-ci ont contribué à l’acidification de la colonne d’eau et à l’augmentation des températures consécutivement à l’injection de CO2 dans l’atmosphère (e.g., Galfetti et al., 2007b ; Sun et al., 2012 ; Romano et al., 2013).Les perturbations environnementales qui en découlèrent ont eu des conséquences sur les milieux de dépôts associés à cette période, mais également sur les écosystèmes. Elles sont supposées avoir contribué à la mise en place de conditions délétères pour les organismes et avoir perduré durant tout le Trias inférieur, restreignant ainsi la rediversification biologique d’après-crise (e.g., Pruss & Bottjer, 2004 ; Fraiser & Bottjer, 2007 ; Bottjer et al., 2008 ; Algeo et al., 2011 ; Meyer et al., 2011 ; Bond & Wignall, 2014 ; Song et al., 2014).La limite PT fut le théâtre de la plus importante et la plus destructrice crise biologique du Phanérozoïque, et fut responsable de la disparition de plus de 90% des espèces marines (Raup, 1979), ou encore de la perte d’environ 50% des familles de tétrapodes continentaux (Benton & Newell, 2014), pour ne citer que ces deux exemples. De nombreux groupes ont été oblitérés durant cette extinction, comme par exemple les groupes caractéristiques du Paléozoïque tels que les coraux tabulés ou encore les trilobites (Sepkoski, 2002). Cependant, si la Vie a failli s’éteindre à l’aube du Mésozoïque, celle-ci a tout de même pu se reconstruire, au prix d’une rediversification communément admise comme lente et difficile dans des conditions environnementales délétères (e.g., Twitchett, 1999 ; Fraiser & Bottjer, 2007 ; Meyer et al., 2011 ; Chen & Benton, 2012). De grands paradigmes sont couramment associés à la rediversification du Trias inférieur (illustrés dans la Figure R.1a) :La présence de taxons « désastre », représentant des organismes opportunistes et généralistes qui auraient proliféré à la suite de la libération de niches écologiques laissées vacantes par les métazoaires disparus (e.g. ; Schubert & Bottjer, 1992, 1995 ; Rodland & Bottjer, 2001 ; He et al., 2007) ;Des faciès dit « anachroniques », composés de récifs exclusivement microbiens tels ceux trouvés dans les dépôts Précambriens (e.g., Schubert & Bottjer, 1992 ; Woods et al., 1999 ; Pruss & Bottjer, 2005 ; Pruss et al., 2005 ; Woods, 2009) ;Un effet « Lilliput », soit un nanisme généralisé des faunes présentes (e.g., Urbanek, 1993 ; Hautmann & Nützel, 2005 ; Payne, 2005 ; Twitchett, 2007 ; Fraiser et al., 2011 ; Metcalfe et al., 2011 ; Song et al., 2011) ;Une anoxie/euxinie généralisée dans le domaine marin, y compris littoral (e.g., Isozaki, 1997 ; Meyer et al., 2011 ; Song et al., 2012 ; Grasby et al., 2013).Fig. R.1 : a) Représentation synthétique des principaux paradigmes communément acceptés pour la rediversification biologique au cours du Trias inférieur. b) Représentation synthétique de ces mêmes paradigmes, révisés selon les données récemment recueillies dans le bassin ouest-américain (d’après Brayard, 2015). Inf. : inférieur ; m. : moyen ; s./sup. : supérieur (...). / In the wake of the Mesozoic, the Early Triassic (~251.95 Ma) corresponds to the aftermath of the most severe mass extinction of the Phanerozoic: the end-Permian crisis, when life was nearly obliterated (e.g., 90% of marine species disappeared). Consequences of this mass extinction are thought to have prevailed for several millions of years, implying a delayed recovery lasting the whole Early Triassic, if not more.Several paradigms have been established and associated to a delayed biotic recovery scenario expected to have resulted from harsh and deleterious paleoenvironments. These paradigms include a global anoxia in the marine realm, a “Lilliput” effect, and the presence of “disaster” taxa and “anachronistic” facies. However, recent works have shown a more complex global scheme for the Early Triassic recovery, and that a reevaluation of these paradigms was needed. Especially, new data from the western USA basin were critical in re-addressing these paradigms.The western USA basin is the result of a long tectono-sedimentary history that started 2 Gyr ago by the amalgamation of different lithospheric terranes forming its basement. A succession of orogenies and quiescence phases led to the formation of several successive basins in the studied area, and traces of this important geodynamical activity are still present today. The Sonoma orogeny occurred about 252 Ma in response to the eastward migration of drifting arcs toward the Laurentian craton. As a result, compressive constrains lead to the obduction of the Golconda Allochthon above the west-Pangea margin in present-day Nevada. Emplacement of this topographic load provoked the lithosphere flexuration beneath present-day Utah and Idaho to form the Sonoma Foreland Basin (SFB) studied in this work.The SFB record an excellent fossil and sedimentary record of the Early Triassic. A relatively high and complex biotic diversity has been observed there leading to describe a rapid and explosive recovery for some groups (e.g., ammonoids) in this basin after the end-Permian crisis. The sedimentary record is also well developed and has been studied extensively for a long time. Overall, these studies notably documented a marked difference between the northern and southern sedimentary succession within the basin, whose origin was poorly understood.This work therefore aims to characterize the various depositional settings in the Early Triassic SFB, as well as their paleogeographical distribution. Their controlling factors are also studied based on an original integrated method using sedimentological, paleontological, geochemical, geodynamical, structural and cartographic analyses. Aside the fossil and sedimentary discrepancy between the northern and the southern parts of the SFB, geochemical analyses provide new insights supporting this N/S dichotomy. This study also questions the validity of the geochemical signal as a tool for global correlation, as it appears to mainly reflect local forcing parameters.The geodynamical framework of the SFB was also investigated along with a numerical modelling of the rheological behavior of the basin. This work distinguishes the northern and southern parts of the basin based on markedly distinct tectonic subsidence rates during the Early Triassic: ~500 m/Myr in the northern part vs ~100m/Myr in the southern part. Origin of this remarkable difference is found in inherited properties of the basin basement itself. Indeed, different ages and therefore, rheological behaviors (i.e., rigidity to deformation and flexuration) of the basement lithospheric terranes act as a major controlling factor over the spatial distribution of the subsidence, and therefore of the sedimentary deposition. The lithosphere heritage is thus of paramount importance in the formation, development and spatio-temporal evolution of the SFB.This work leads to a new paleogeographical representation of the Sonoma Foreland Basin and its multi-parameter controlling factors (...).

L'extinction de masse permo‐triasique (~252 Ma) a décimé plus de 90% des espèces marines vivant à cette époque. La récupération biotique consécutive était jusqu'alors considérée comme extrêmement lente (~10 millions d'années). Dans ce contexte, les ammonoïdes (céphalopodes) du Trias inférieur constituent un ensemble phylogénétiquement bien contraint d'organismes marins abondant dans le registre fossile, et donc particulièrement appropriés à l'étude de l'impact des conditions climatiques et océaniques (températures<br />[SST], courants, etc.) sur les dynamiques macroécologiques et biogéographiques post‐crise. Afin d'appréhender l'impact relatif de ces paramètres, nous avons élaboré un modèle de simulation 2D, dit modèle « géophylétique », où les SST et les courants forcent la dispersion géographique d'un ensemble phylogénétique généré aléatoirement. Les simulations indiquent que la forme et l'intensité du gradient latitudinal de diversité résultent de la combinaison de deux effets « milieu de domaine », l'un géographique et l'autre thermique, en lien avec la forme et l'intensité du gradient de SST : plus celui‐ci est marqué, plus le gradient de diversité est accentué. Ces résultats sont comparés aux données fossiles, augmentées de plusieurs nouvelles faunes du Smithien de Chine du Sud, présentées ici sous une forme monographique. Celles‐ci indiquent que les ammonoïdes sont, après la crise permo‐triasique, parmi les organismes marins les plus rapides à se re‐diversifier et à reconquérir l'océan mondial (< ~2 ma). Le début du Trias inférieur est marqué par un gradient latitudinal de diversité très faible, avec de très nombreux genres cosmopolites. Ce gradient de diversité s'accentue progressivement durant le Trias inférieur, en lien avec une augmentation de la différentiation latitudinale et du degré d'endémisme des faunes. Cette accentuation correspond vraisemblablement au développement d'un fort gradient latitudinal de SST au cours du Trias inférieur.

L’ouverture de l’Océan Néotéthys au nord du bassin de Ghadamès et de la Jeffara s’accompagne d’une phase d’extension. Ceci engendre une phase de subsidence qui se traduit par le dépôt des premières séries syn-rift d’âges Permien moyen à supérieur (formation El Watiah) et Trias inférieur à moyen (formations Bir el Jaja, Ouled Chebbi et Ras Hamia/Kirchaou). Cette étude propose la compréhension de l’architecture stratigraphique et séquentielle des formations triasiques détritiques, et de la partie supérieure clastique de la formation El Watiah. 221 puits et 18 coupes sédimentologiques de terrain (affleurements du Sud tunisien) ont été corrélées à travers l’ensemble du bassin de Ghadamès et de la Jeffara. Il est démontré que ces séries s’organisent en 11 séquences de 3ème ordre. 28 cartes d’isochores et de paléogéographie ont été réalisées. D’un point de vue tectonostratigraphique, un épaississement drastique des séquences a notamment été confirmé en direction du nord de la Jeffara, à la faveur d’une subsidence forte et très différentielle. Dans le sud du bassin, un domaine caractérisé par une subsidence faible et peu différentielle a aussi été reconnu. Par ailleurs, une réinterprétation sédimentologique de la formation du TAGI de la région d’El Borma (équivalent latéral de la formation ladinienne Ras Hamia) a été proposée. / During the opening of the Neotethys Ocean north of the Ghadames and Jeffara basin, an extensional phase created subsidence. It resulted in the deposition of the first syn-rift strata aged Middle to Upper Permian (El Watiah formation) and Lower to Middle Triassic (Bir el Jaja, Ouled Chebbi and Ras Hamia / Kirchaou formations). This study provides details of the stratigraphic and sequential architecture of triassic siliciclastic series and the upper clastic part of the El Watiah formation. 221 wells and 18 sedimentological field sections (outcrops from south Tunisia) have been correlated across the entire Ghadames basin and Jeffara. An organization in 11 sequences has been highlighted. 28 isochores and paleogeographic maps have been drawn. In terms of tectonostratigraphy, a major thickening of sequences has been confirmed toward the North of Jeffara, resulting from a very strong and differential subsidence. Low and subtle differential subsidence has been demonstrated in the southern part of the basin. In addition, a new sedimentological interpretation of the TAGI formation (lateral equivalent of the ladinian Ras Hamia formation) has been considered in the El Borma area.