La sédimentation dans le Golfe de Cadix, de Gibraltar au Cap Saint-Vincent, est soumise à la circulation d’un flux permanent d’eau profonde venant de la Méditerranée connu sous le nom de Veine d’Eau Méditerranéenne ou VEM. Cette eau plus chaude, plus salée et plus dense que les eaux atlantiques s’écoule sur les marges espagnole et portugaise avec un débit moyen aussi important queplusieurs fleuves du globe. Ce courant de fond entraîne le transport et le remaniement des particules déjà déposées sur le fond. L’étude biostratigraphique détaillée à partir du sens d’enroulement de l’espèce de foraminifère planctonique Globorotalia truncatulinoides, de l’espèce polaire Neogloquadrina pachyderma senestre et du ptéropode Limacina retroversa calibrée par de nombreuses datations 14C AMS et des analyses isotopiques a permis de corréler les carottes. Les variations des processus sédimentaires dans le temps et dans l’espace montrent l’influence du climat sur les variations des taux de sédimentation et la granularité des dépôts. Ainsi, deux périodes de moindre activité de la VEM se situent pendant le Bølling-Alleröd et l’Holocène inférieur. Le Younger Dryas traduit au contraire une période de forte circulation de la VEM. De nombreux hiatus sédimentaires et dépôts gravitaires (glissements, turbidites) traduisent une instabilité sédimentaire liée à la fréquence des tremblements de terre qui se produisent dans le Golfe de Cadix et dans les régions adjacentes. Huit types de traces fossiles ont été reconnus (Chondrites, Diplocraterion, Nereites, Paleophycus, Phycosiphon, Thalassinoides, Zoophycos, des filaments (Trichichnus et Mycelia) et des traces restent indéterminées. Les traces fossiles de Zoophycos et de Paleophycus pendant le LGM traduisent la présence de circulations de masses d’eaux riches en oxygène au niveau du fond. Ces traces fossiles de Zoophycos sont visibles du LGM à l’Holocène inférieur au niveau du chenal-levée de Tasyo. / Sedimentation in the Gulf of Cadiz from Gibraltar Strait to Cape Saint Vincent is submitted to a permanent deep water flux coming from the Mediterranean Sea and called the Mediterranean Outflow Water (MOW). This hotter and saltier water is denser that the Atlantic waters and flows along the Spanish and Portuguese margins with an average discharge as large as the discharge of several world rivers. This bottom current generates the transport and the remolding of already deposited particles. The detailed biostratigraphic study using the coiling direction of planktonic foraminifer species Globorotalia truncatulinoides, of polar specie Neogloquadrina pachyderma sinistral and of pteropod Limacina retroversa and calibrated by numerous 14C AMS dating and stable isotope analysis allowed to correlate sediment cores. Variation of sedimentary processes in time and space shows the impact of climate on sedimentation rates and sediment grain size. Two periods of lesser activity of the MOW are identified during the Bölling-Alleröd and early Holocene. Conversely, the Younger Dryas shows a higher activity of the MOW. Numerous sedimentary hiatuses and mass flow deposits (slumps, turbidites) suggest sedimentary instabilities related to the frequent earthquakes that are initiated in the Gulf of Cadiz and neighboring areas. Height types of fossil traces have been identified (Chondrites, Diplocraterion, Nereites, Paleophycus, Phycosiphon, Thalassinoides, Zoophycos, filaments (Trichichnus and Mycelia) and undetermined traces. Fossil traces of Zoophycos and Paleophycus during the LGM show the activity of oxygen-rich water flowing along the seafloor. Fossil traces of Zoophycos are identified from LGM to lower Holocene in the Tasyo channel-levee.

La séquence sédimentaire du Dur At-Talah, située dans la partie sud du bassin de Syrte au centre de la Libye, est composée de 150 m d'épaisseur de roches principalement siliciclastiques (grès, siltites et argiles). L'importance de cette séquence est liée en partie à l'importance du bassin de Sirt qui est un des plus grands réservoirs d'hydrocarbures de Libye. La séquence est également un des plus important site de fossiles de vertébrés de l’Eocène supérieur, l'âge de la séquence. Les études antérieures, bien que très limitées par rapport à l'importance de cette zone, se sont concentrées principalement sur le contenu paléontologique de la séquence. L’étude sédimentologique n’avait été jusqu’à ce jour que très peu abordée. Cette thèse est un travail basé sur l’examen des affleurements et où l'accent est mis sur les structures sédimentaires et biogéniques (traces fossiles), visant à définir et à interpréter les faciès sédimentaires qui ont construit la séquence du Dur At Talah. L’ étude de la séquence a conduit à diviser la totalité de l’affleurement en trois intervalles génétiquement liés. Le plus ancien que nous avons appelé la « New Idam Unit » (environ 80 m d’épaisseur), est composé de grès très fins, de siltites et d’argiles. Cette unité (New Idam Unit) est recouverte en discordance par la « Sarir Unit » (environ 50 m d’épaisseur), composée de grès fins à moyens à faisceaux de litages entrecroisées dans sa partie inférieure (environ 25-30 m d’épaisseur) et de grès grossiers à microconglomératiques dans sa partie supérieure (environ 20-30 m d’épaisseur). La « Sarir Unit » est ainsi divisée en « Sarir inférieur » et « Sarir supérieur ». La « New Idam Unit » présente des dépôts qui sont attribués à un milieu main estuarien. La série débute par des dépôts d’environ 35 m d’épaisseur typiques d’un estuaire externe. Les 45 mètres qui lui font suite passent progressivement à des dépôts tidaux caractéristiques d’un estuaire interne. La Surface d'inondation maximale se situe entre les deux intervalles. Au-dessus de cette surface les indicateurs fluviaux augmentent et les indicateurs de marées diminuent progressivement, offrant ainsi un indice pour la migration de la rive de rivage vers le bassin (vers le Nord). La sous-unité du Sarir inférieur qui avait été interprétée avant ce travail comme dépôts fluviatiles, préserve pourtant des structures sédimentaires multi-échelles qui sont le résultat incontestable de processus de marée. Ceci est particulièrement évident dans la partie inférieure de l’unité « Sarir inférieur » (la Lower Lower Sarir Unit ; LLS). Dans la partie supérieure de l’unité Sarir inférieur (Upper Lower Sarir; ULS), les indicateurs de dynamique fluviale dominent largement sur ceux de la marée. Le Sarir inférieur est donc interprété comme un système deltaique mis en place lors d’une régression normale. Cette fois-ci, la surface maximale d'inondation se situe entre le LLS et ULS. Le « Upper Lower Sarir » (ULS) se terminée par une discordance subaérienne, avec de nombreuses traces d’émersion conservées au sommet de l'ULS. Celles-ci sont recoupées par le « Upper Sarir » qui montre des marqueurs fiables d'environnement de dépôt strictement fluvials. Les dépôts du « Upper Sarir » enregistre la séquence de bas niveau marin. Cette étude fournit des informations précieuses concernant le dépôt des séquences dans le bassin de Syrte au cours de la fin de l'Éocène. Elle fournit également une étude originale sur la dynamique tidale dans des milieux marins margino-littoraux. / Dur At Talah sedimentary sequence, located at the southern side of the Sirt Basin in central Libya, is composed of 150 m thick of mainly siliciclastic rocks. The importance of this sequence is linked to the importance of the Sirt Basin as one of large hydrocarbon reservoirs in Libya. The sequence is also an excellent site for vertebrate fossils of Late Eocene, the age of the sequence. Previous studies, though very limited compared to the importance of this area, are focused on its paleontological content. Sedimentology received only scant attention before this project. This thesis is an outcrop based study in which the focus is given to the sedimentary and biogenic (trace fossils) structures, aiming at defining and interpreting depositional facies which building up the sequence. The study is mainly based on field data which are analyzed on the light of related published literature and on the comparison with modern sedimentary environments. Results of facies analysis have led to splitting the entire sequence into three genetically related intervals. The oldest, we called the New Idam Unit (around 80m), is composed of very fine sandstones to mudstones. New Idam Unit is unconformably overlain by the Sarir Unit (around 50m), composed of medium grained cross bedded sandstones (the lower 25-30 m) changes up to very coarse and microconglomeratic sandstone (the upper 20-30 m). Thus, the Sarir Unit is split into the lower Sarir Subunit and upper Sarir subunit. The New Idam Unit presents both classical and unusual sedimentary and biogenic indicators that attribute this unit to estuarine depositional environment. It starts with outer estuarine (the lower 35 m) and ends up with inner estuarine (the upper 45 m). Maximum flooding surface is located in between. Above this surface the fluvial indicators increase and tidal indicators decrease, thus providing clue for basinward (North) migration of the shoreline. The lower Sarir subunit which was previously interpreted as fluvial deposits, preserves multi-scale sedimentary structures that undoubtedly belong to tidal processes. This is especially evidenced at the lower part of the lower Sarir Subunit (LLS). Fluvial indications over dominates the tidal ones in the upper part of the lower Sarir (ULS). Due to this configuration the whole lower Sarir subunit is interpreted as shallow marine, deltaic, depositional system, occurred during sea level ¨normal¨ regression. This time, maximum flooding surface is located between the LLS and ULS. The lower Sarir subunit is terminated by subaerial unconformity, with evidences of subaerial exposure preserved at the top of the ULS. These are intruded by the upper Sarir subunit which presents clear evidences of strictly fluvial environment of deposition. The deposits of the upper Sarir subunit record the low stand system tract part of the Dur At Talah sequence. In addition to the outlined results, the sequential pattern of the depositional events is suggested for the entire sequence of Dur At Talah. This study provides a valuable information regarding the depositional and sequential aspects of the Sirt Basin during the late Eocene, it also provide an unique case study for the better understanding of the shallow marine tidal deposits.