La possibilité d'utiliser un spectromètre XRF portable pour décrire et estimer une minéralisation avant abattage est étudiée en laboratoire puis sur des ces pratiques de prospection et d'exploitation. La détermination de le géométrie et l'estimation de la teneur d'un volume en place sont des processus indispensables à la bonne marche d'une exploitation minière. Ces informatlons, qui permettent de mieux gérer l'exploitation, soIt en engageant peu de frais de productIon pour des volumes non rentables, soit en sélectionnant dans ces volumes la partie supérieure à la teneur de coupure (par abattage sélectif), doivent être intégrées au cycIe de production. Une bonne estimation nécessite au départ: - des informatlons (estImateurs) nombreuses et de bonne qualité ; - une connaissance de la structure de la minéralisation à petite échelle (sous forme d'un variogramme permettant des opérations géostatistiques : krigeage, simulations ... ). Ceci implique la réalisation d'analyses sur des supports variés : poudres, boues hétérométriques, carottes, roches brutes. Aprés avoir établi les règles d'utilisation d'un spectromètre portable pour ces analyses In-situ, on étudie les différentes méthodes d'étalonnages possibles, ainsi que leurs limites d'application. Les hypothèses émises dans cette première partie sont vérifiées par l'étude de ces expérimentaux choisis dans des types variés de minéralisations zincifères (Saint-SaIvy, Les Malines, Nord- Alès, Chessy). Les possibilités réelles de description et d'estimation y sont comparées avec : - les descriptions géologiques et les hypothèses génétiques émises par les géologues du site. - les analyses par voie chimique accompagnant les travaux classiques. Cet ensemble d'essais débouche sur une étude d'estimation de volées en place, à la mine des Malines (Bard; France). Le spectromètre portable y est utilisé pour acquérir les estimateurs (boues de foratlon) et pour compléter l'étude géostatistique à une échelle inférieure à celle des sondages carottés. Au total, une méthode originale d'estimation avant abattage est mise au point sous forme encore expérimentale, et débouche sur l'étude des possibilités de sélectivité intra-volée.

Ce travail concerne le phénomène "lave torrentielle" en recherchant les conditions de l'initiation et en en étudiant les mécanismes dans plusieurs bassins torrentiels des Alpes françaises. L'occurrence des laves torrentielles résulte de la conjonction de multiples facteurs de prédisposition,en rapport avec la climatologie, la géologie, la géomorphologie et l'hydrogéologie, le facteur déclenchant étant le plus souvent l'eau apportée par de violents orages. L'étude de nombreux dépôts de laves torrentielles de provenance variée a permis de déterminer l' existence de deux familles de laves torrentielles, les laves granulaires et les laves cohésives, dont la distinction est basée sur plusieurs critères granulométriques définis sur le sol écrêté à 20 mm. Les caractéristiques granulométriques et géotechniques des matériaux prélevés dans les zones d'initiation sont semblables à celles des dépôts de laves torrentielles, ce qui signifie que le tri granulométrique entre les zones sources et les zones de dépôts est très faible. Les mécanismes d'initiation ont alors été identifiés et décrits en tenant compte du contexte environnemental. lis sont multiples et nous en avons établi une typologie. La connaissance de ces mécanismes et l'identification de critères géotechniques propres aux matériaux des zones d'initiation des laves torrentielles a servi de base à l'élaboration de cartes " d'aptitude à l'initiation des laves torrentielles ". En fonction des mécanismes d'initiation et des volumes disponibles dans ces zones d'initiation potentielle, nous avons défini différents scénarios d'événements "laves torrentielles " , tenant compte des dégâts susceptibles d'être causés sur les cônes de déjection.

L'objectif principal de ce travail est de mettre à la disposition des pouvoirs publics un outil de prévision des glissements de terrains naturels, pour leur permettre de prendre les décisions qui s'imposent au bon moment. Vu les incertitudes qui pèsent sur l'analyse a priori des phénomènes d'instabilité et l'imprécision de la cinématique des mouvements, il est nécessaire de pouvoir déterminer, chaque fois qu'il y a risque de mptme d'un ouvrage ou d'un site naturel, une frontière critique dans l'espace des paramètres définissant l'équilibre des masses potentiellement instables. Parmi les paramètres liés directement au comportement de l'ouvrage, seuls les déplacements sont directement mesurables. Dans cet esprit, les métbodes de surveillance portent essentiellement sur la mesure des déplacements, en surface (topographie) et en profondeur (inclinométrie ). La méthode présentée dans cette étude est basée essentiellement sur les mesures inclinométriques effectuées sur site instable et les résultats des essais de cisaillement triaxial réalisés sur des échantillons de sol prélevés sur ce site. Cette méthode a donc été appliqnée à deux sites instables (PONSONNAS et AVIGNONET) dans la région du Trièves (Isère). Au cours de cette étude, nous avons mis au point un outil informatique pour l'analyse de stabilité des pentes et l'étude d'écoulement souterrain en régime permanent par la méthode des éléments finis.

Le SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage) est un procédé de récupération des huiles lourdes qui remporte énormément de succès, en particulier pour le bitume. Le SAGD génère des interactions complexes entre la géomécanique et les écoulements polyphasiques en milieux poreux. Dans ce procédé, l'injection de vapeur modifie la pression et de la température dans le réservoir, ce qui peut augmenter ou diminuer les contraintes effectives dans le réservoir. La quantification de l'état de contrainte et déformation dans le réservoir est essentielle pour effectuer un bon pronostic de la productivité du réservoir, pour vérifier l'intégrité de la couverture et les risques de fracturation hydraulique, et également pour interpréter correctement la sismique 4D en termes d'évolution de la chambre de vapeur. Dans le procédé SAGD, les effets géomécaniques de l'injection de vapeur dans le réservoir sont liés aux écoulements de fluide.. Le couplage réservoir-géomécanique est un sujet de recherche important. Pour effectuer ce type de simulation, une solution consiste à utiliser un simulateur en éléments finis pour décrire la géomécanique et un simulateur en volumes finis pour décrire les écoulements. Dans cette thèse, une simulation couplée thermo-hydro-mécanique du SAGD a été effectuée à l'aide du simulateur de réservoir PumaFlow et du simulateur de géomécanique Abaqus. Les principaux thèmes étudiés dans cette étude ont été (1) la stratégie de couplage, (2) la géométrie du système et (3) le type de maillage utilisé. Ce travail a été effectué sur des cas synthétiques.

Une formation marneuse, nommée "Terres Noires". se rencontre fréquemment dans presque tout le secteur sud-est de la France.La recherche a visé à approfondir la connaissance des caractéristiques géotechniques des Terres Noires saines ou altérées, de trois régions différentes. le Trièves. la fenêtre de Barcelonnette et le bassin de Draix. Les essais d'identification classiques, comme limites d'Atterberg, granulométrie ..... ,. mais aussi des techniques plus fines (microscope électronique à balayage) ont été mis en oeuvre. Il en résulte qu'à part une différenciation minéralogique, les Terres Noires des trois secteurs étudiés peuvent être considérées comme un ensemble lithologique homogène dont les différences de comportement sont essentiellement liées à leur teneur en carbonate et à leur texture microscopique. L'étude de l'utilisation des Terres Noires en remblai routier a aussi été effectuée en recourant à une série d'essais physiques et mécaniques. On en conclut que les matériaux extraits se prêtent à cet emploi, à la condition d'user de précautions particulières.

Ce travail se divise en trois parties auxquelles s'ajoute une annexe dans laquelle nous avons placé deux études particulières (étude de hors-profils - étude de microfaciès) ceci pour ne pas surcharger le texte. Dans la première partie, nous exposerons l'étude géologique de projet de la galerie du Bourget qui conduit au profil en long géologique prévisionnel de cet ouvrage. Dans la deuxième partie, nous montrerons l'importance des études géologiques pendant les travaux pour permettre, plusieurs années après l'exécution et le revêtement d'un ouvr age, de comprendre l'origine d ' éventuelles dégradations. La troisième partie résume l'esprit dans lequel a été abordé ce travail en montrant le rôle du géologue aux différents stades d'une étude géologique de souterrain

Nous étudions ici différents aspects de la sismicité du Sud-Est de la France, en nous aidant des données nouvelles disponibles aujourd'hui. L'apparition récente de nouveaux réseaux sismologiques (L.O.G., S.E.O., I.G.G.) dans les Alpes, et la multiplication d'études géophysiques (grands profils, aéromagnétisme,paléomagnetisme,photos satellites, nivellement) et géologiques devraient aboutir dans les prochaines années à une synthèse géodynamique des Alpes. Notre travail apporte certains éléments Sismologiques pour cette future synthèse. Nous présentons d'autre part une étude sur une nouvelle méthode de zonage sismique que nous appliquons en particulier au ca's du S.E. de la France. Les trois premiers chapitres concernent surtout l'acquisition ou le traitement de nouvelles données de sismologie. Dans le Chapitre l, on constitue un fichier de séismes historiques et récents, avec lequel on trace des cartes de sismicité et on étudie la loi magnitude-fréquence. Le Chapitre II livre des solutions focales nouvelles. Le Chapitre III donne les résultats d'une campagne d'enregistrement de petits séismes en Ubaye-Queyras en septembre-octobre 1977 . Le Chapitre IV est consacré à la synthèse des données acquises dans les trois premiers chapitres et à leur comparaison avec d'autres données (géophysiques et géologiques). Enfin, le Chapitre V expose notre méthode de zonation sismique. Nous présentons en annexe le fichier de séismes, les cartes de sismicité, ainsi qu'un exposé sur la loi magnitude-fréquence.

Cette thèse reprend les termes d'une étude préalable d'aménagement de la vallée de La Clarée ( Névache) . Les diférentes données naturelles sont étudiées : géologie, géotechnique, climatologie...

Les buts de cette thèse sont (1) de déterminer si les âges modèles en Nd obtenus sur des terrains protérozoïques migmatisés correspondent réellement à l'âge d'extraction du magma de sa source mantellique (exemple du Limpopo Belt en Afrique du Sud) et (2) de comparer les âges Sm-Nd sur grenat et les âges U-Pb sur zircon déterminés sur des éclogites (exemple du Dabieshan en Chine Centrale). La Zone Centrale du Limpopo Belt est constituée principalement d'orthogneiss et de paragneiss. Elle a subi un métamorphisme granulitique suivi par des conditions métamorphiques de décompression à 2.0 Ga (trajectoire pression et température dans le sens horaire). Nous avons effectué des analyses isotopiques en Sm-Nd et U-Pb combinées aux analyses en éléments majeurs et traces sur trois examples de migmatites formées à 2.0 Ga afin d'étudier le fractionnement chimique et isotopique qui pourrait avoir lieu au cours de la migmatisation. La fusion partielle selon la réaction de déhydratation de la biotite met en exergue des comportements différents du système isotopique Sm-Nd dans les métagreywackes et dans les métapélites. Dans le premier cas, l'équilibre chimique et l'homogénéisation isotopique en Nd n'ont pas été achevés à cause de la fusion incongruente du plagioclase et de l'influence des minéraux accessoires sur la composition chimique des liquides. Il est démontré que la monazite est préférentiellement entraînée dans les leucosomes plutôt que l'apatite, provoquant ainsi la domination de la composition chimique de la monazite sur celles des liquides. De plus, la composition isotopique en Nd non-radiogénique de ce minéral accessoire domine celle du leucosome. Ainsi, les âges modèles en Nd des leucosomes sont jusqu'à 400 Ma plus vieux que ceux obtenus sur les paléosomes. Les âges modèles en Nd obtenus sur ces roches ne peuvent donc pas être uti lisés comme âge de formation de la croûte continentale en Afrique du Sud. Dans le cas des métapelites, la fusion incongruente du plagioclase a influencé la distribution des éléments majeurs, des Larges Ion Lithophi le Element ainsi que des Rare Earth Efement entre les paléosomes et les leucosomes. L'échange isotopique -en Nd entre les différents composants migmatitiques a été pratiquement atteint, au contraire des isotopes du Pb qui ne montrent qu'une homogénéisation partielle. Cependant, deux leucosomes à grenat présentent des compositions isotopiques en Sm-Nd et U-Pb supérieures aux autres composants migmatitiques. Ceci suggère qu'en règle générale les minéraux accessoires ont été chimiquement et isotopiquement équilibrés avec les leucosomes et les paléosomes. De ce fait, les âges modèles en Nd calculés sur les paléosomes et les leucosomes représentent des âges significatifs pour la formation de la croûte continentale dans la Zone Centrale du Limpopo Belt. Le dernier exemple est un orthogneiss migmatitique qui s'est formé par ségrégation métamorphique à des conditions subsolidus. La distribution des éléments majeurs et traces est directement proportionnelle à la quantité de chaque minéraux formant les composants migmatitiques. L'échange __ _ ___ _ isotopique en Pb a été achevé comme le montre l'isochrone en Pb-Pb sur les roches -:_~~ totales à 2.0 Ga. De plus, les caractéristiques géochimiques associées à une modélisation de la distribution des REE indiquent que le système est resté clos à - -----l'échelle de la roche totale durant le processus de migmatisation .. Ainsi, la composition isotopique en Nd du protolithe a pu être déterminée grâce à l'équation de conservation de masse et peut être utilisée pour défini~ l'âge de la formation de la croûte continentale. Le terrain Métamorphique de Ultra-Haute Pression (UHPM) du Dabieshan ______ est caractérisé par la présence de coésite et de quartz pseudomorphe dans les éclogites de composition basaltique mais aussi dans les roches d'origine sédimentaire. Les Isochrones en Sm-Nd sur grenat-omphacite-roche totale des éclogites à coésite du Massif de Bixiling donnent des âges variant entre 210 ± 9 Ma et 218 ± 4 Ma, très similaires aux âges U-Pb sur zircon à 218.4 ± 1.8 Ma et 218.4 ± 2.5 Ma (Ames et al., 1995). De plus, une isochrone Sm-Nd sur grenat-disthène-roche totale d'une éclogite rétromorphosée donne un âge à 231 ± 35 Ma en accord avec un âge à 233 ± 21 Ma (intercepte bas dans le diagramme concordia). Nous avons (:lffectué des datations par les méthodes Rb-Sr et Ar-Ar sur des phengites et des biotites de l'encaissant des éclogites à coésite de Bixiling. Les âges varient entre 198 ± 4 Ma et 212 ± 2 Ma recouvrant les âges précedemment obtenus par Sm-Nd sur les éclogites à coésite. Par conséquent, les âges Sm-Nd sur grenat sont en accord avec les âges U-Pb sur zircon et montrent que les gneiss quartzo-feldspathiques ont subi un événement métamorphique à -210 Ma comme les éclogites. L'homogénéisation isotopique en Nd entre les différents minéraux semblent être atteinte à l'âge du métamorphisme.

Le Mont Cameroun est un volcan actif situé en bordure du continent africain. Le climat tropical humide régnant sur ses flancs crée des conditions privilégiées pour l'étude des processus d'altération des basaltes. L'altération chimique a_ d'abord été examinée dans des coulées massives (d'âge < 100 ans) puis dans des sols formés à partir de dépôts pyroclastiques récents (810 - 4530 ans). Les coulées massives ne montrent pas de transformations chimiques notables liées à l'altération, ainsi qu'en témoignent les concentrations en éléments majeurs et traces et les isotopes du Sr, Nd, Pb et' U. Toutefois, deux processus associés à l'interaction eau/roche se produisent à la surface des coulées: (1) un échange de cations entre les ions Na+ de la lave et les ions H+ des eaux d'altération et (2) une oxydation partielle du . Fe2+ en Fe3+. Ces modifications chimiques restent très limitées au regard des précipitations dans la zone d'étude (2"à 12 m/an). Nos résultats démontrent que les effets de l'altération sont négligeables sur la composition chimique de laves basaltiques massives soumises à des conditions tropicales humides sur une période de 100 ans. Plus perméables, les sols formés à partir de dépôts pyroclastiques constituent un matériel plus réactif vis-à-vis des solutions d'altération. Ces sols sont significativement enrichis en Cs, Ba, Pb, U, Th, P et appauvris en Na, K, Rb, Mg, Ca, Sr, Ni, Co et Si. Les enrichissements élémentaires, ainsi que les variations isotopiques du Sr, Nd et Pb dans les horizons superficiels, s'expliquent par l'adjonction périodique de poussières sahariennes. Nous montrons que la proportion massique d'aérosols sahariens dans les sols n'excède pas 7%. Les appauvrissements élémentaires résultent de l'hydrolyse des minéraux magmatiques. L'intensité de l'altération ne dépend pas de l'âge des dépôts pyroclastiques mais du temps pendant lequel ils . restent en surface avant d'être recouverts par des laves plus récentes et des conditions paléoclimatiques.