Le but de ce mémoire est d'aborder le problème de la genèse et de l'évolution de la croate continentale. Le support de terrain ayant servi de base à cette étude est le socle de Finlande orientale dont l'histoire archéenne se déroule sur plus de 500 m.a. L'analyse a été menée en 4 étapes successives : a) une étude de terrain permet de caractériser les matériaux et d'établir leur chronologie relative. b) la radiochronologie (Rb-Sr) précise l'enchainement et la durée des événements géologiques. c) les différents aspects de la genèse de chaque unité lithologique sont envisagés à l'aide de la géochimie des éléments majeurs et en traces. d) les cootraintes géologiques, pétrographiques, géochronologiques, isotopiques et géochimiques servent à établir un modèle d'évolution géodynamique de la croOte archéenne. Parmi les principaux résultats on peut retenir : 1) que la croate continentale archaïque se différencie verticalement par recyclages successifs et acquiert progressivement des caractères modernes. 2) que si la tectonique des plaques existait bien à 1 ~ Archéen, les modalités de détail étaient différentes de celles connues de nos jours. Par exemple lors de la formation d'un rift l'évolution de celui-ci pouvait se faire soit, comme aujourd' hui par océanisation, puis subduction, soit par subsidence (sans océanisation). 3) la composition des granitoïdes formés dans les zones de convergence de plaques s'est modi fiée au cours du temps. Ceci est expliqué par le refroidissement. progressi f de la Terre; à l'Archéen les gradients géothermiques élevés permettaient la fusion de la croate océanique subductée. Aujourd'hui à l'inverse, cette croate subductée est "froide" et se déshydrate avant d'atteindre les conditions de la fusion, favorisant ainsi la fusion partielle du coin de manteau, ou de la base de la croûte continentale sus-jacents.

Les zones de discontinuités naturelles peuvent être divisées en deux grandes catégories: celles dont l'attitude est quelconque par rapport aux plans d'anisotropie régionale et celles dont le déplacement est la somme de glissement guidés par ces plans préexistants. Les premières forment des zones, matérialisées par divers types classiques de fractures élémentaires en échelons ( R, R', P, T), au sein desquelles une surface de déplacement maximal se développe par coalescence de certains types de fractures. Dans la deuxième catégorie les glissements se produisent souvent sur plusieurs plans d'anisotropie consécutifs conférant ainsi à la zone de discontinuité une épaisseur parfois importante à l'intérieur de laquelle des blocages locaux du déplacement se traduisent par des plis, des schistosités et des linéations d'étirement. Les structures de telles zones de discontinuités naturelles sont analysées à toutes les échelles puis comparées à des modèles analogiques de zones de faille réalisés par cisaillement direct sur des argiles surconsolidées. Pour simuler différentes conditions de formation des failles certains modèles sont réalisés sous contrainte normale constante, d'autres dont la dilatation perpendiculaire à la discontinuité est bloquée, sous contrainte normale croissante. La comparaison des modèles et des failles naturelles à toutes les échelles permet de définir, par le biais des types de fractures élémentaires et de leur différents modes d'associations et d'évolution, les mécanismes de création et de déplacement des zones de discontinuité et de les corréler avec les comportements du matériau qui dépendent de la constante interaction de la teneur en fluides, de la vitesse de sollicitation, de la contrainte normale et des possibilités de dilatance aux limites de la discontinuité. La comparaison des structures naturelles et modélisées avec des modèles analytiques existants permet de confirmer une interprétation mécanique de la formation des fractures élémentaires et la modification des directions et des valeurs de contraintes dans la zone de discontinuité selon le type de relai de ces fractures. On aboutit au total à formuler pour une discontinuité donnée des règles simples et discriminantes permettant de définir le sens de la translation conduite par celle-ci et les conditions dans lesquelles elle se produit.

L'étude géologique préliminaire de la retenue d'accumulation souterraine de Sidi -lfni (Anti -Atlas, Maroc), a été menée en considérant que la connaissance de l'organisation structurale régionale est fondamentale pour analyser les écoulements souterrains en milieu rocheux. Pour cela, les systèmes de décrochement qui ont façonné la région, ont été analysés; ainsi, ont été établies la genèse et la géométrie de ces décrochements. Les travaux de reconnaissances (sondages, essais Lugeon, mesures piezométriques ont permis de préciser l'importance de la notion de " maille de fracturation " en milieu rocheux fracturé. Il apparaît que les données de reconnaissance doivent toujours être interprétées en fonction de l'objet géologique considéré. La confrontation des cartes piezométriques et du schéma de répartition de la fracturation semble indiquer qu'il existe une relation claire entre la position de zones structurales de nature différente et la distribution de la perméabilité à l'échelle régionale. Quant au projet initial, les données acquises montrent qu'il était très optimiste quant à la possibilité d'accumuler ainsi, puis d'exploiter les volumes d'eau envisagés.

La Meseta marocaine constitue sur la continent africain la continuité de la chaîne hercynienne d'Europe moyenne. La cinématique de mise en place des granitoïdes associés à cet orogène constitue un élément déterminant permettant de retracer l'évolution géodynamique de ce segment hercynien. Les structures de déformation à l'état magmatique caractéristiques de la montée du magma dans la croûte, et les structures de déformation à l'état solide qui concernent à la fois ces plutons et leur encaissant, sont l'empreinte de cette mise en place. Les structures magmatiques (plans et des lignes d'écoulement du magma) sont étudiées, par l'analyse de l'orientation des marqueurs que constituent les premiers cristaux formés dans le magma, et/ou avec la technique de l'anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM). Les granites étudiés se répartissent en deux groupes: 1- ceux dont la mise en place est précoce dans l'orogène et situés en Meseta orientale; ces massifs, d'Aouli et de Bou-Mia, forment un unique corps magmatique situé dans la boutonnière de Midelt; 2- des granites plus tardifs, plus petits et bien circonscrits sont localisés en marge orientale du Bloc côtier de la Meseta occidentale; on les trouve aussi bien au Nord (Zaër et Oulmès dans le Massif Central), qu'au Sud (Tichka, dans le Haut-Atlas). Parmi ces granites de la Meseta occidentale, ceux de Zaër, d'Oulmès et de Sebt de Brilkiine dans le massif de Rehamna, ont fait l'objet d'une cartographie structurale. Les granites de la Meseta orientale (Haute-Moulouya) montrent une homogénéité de faciès et aussi des structures primaires comparables confirmant l'unité magmatique entre les deux corps d'Aouli et de Bou-Mia. Les structures magmatiques et l'analyse de la déformation dans l'encaissant métamorphique ont conduit à envisager une mise en place syn- à tardi-tectonique dans un cisaillement crustal vers l'Ouest, faiblement penté. Les granites de la Meseta occidentale ont été interprétés comme liés à des décrochements crustaux: 1- senestres subméridiens à NNE-SSW pour la granodiorite de Zaër et le granite d'Oulmès sur des accidents ductiles du socle profond; 2- dextre subméridien, pour le granite de Sebt, dont la mise en place est associée à une déformation fragile en "pull-apart". Dans le cas du Zaër, où deux faciès principaux constituent le Batholite, l'analyse structurale et ASM a nettement mis en évidence une mise en place en deux temps, puisqu'un épisode fragile serait responsable de l'injection d'un monzogranite, dans la granodiorite préalablement indurée La compatibilité dans un même système de contrainte, des accidents responsables de ces décrochements crustaux de la Meseta occidentale, a conduit à envisager un modèle géodynamique de la Meseta, en marge sud de l'orogène hercynien. Dans ce schéma, les structures du Maroc hercynien ont été comparées avec celles de son plus proche voisin, la Meseta ibérique. La poursuite des structures compressives vers le SSW, depuis la zone sud-portugaise jusqu'à la zone du Sehoul (au Nord du domaine mésétien marocain) permet d'envisager que ce domaine, situé au Nord de la Meseta, se comporte comme un poinçon dirigé vers le Sud. Cette tectonique, au Sud de la virgation ibéro-armoricaine, est à l'origine d'un décrochement dextre majeur en marge orientale du bloc côtier mésétien. Le décrochement se poursuit depuis la Meseta espagnole jusqu'au domaine atlasique, et est responsable, dans le massif des Rehamna, d'un décro-chevauchement du domaine des bassins carbonifères sur le Bloc côtier.

La lithosphère continentale est physiquement et chimiquement segmentée. La cartographie des isotopes radiogéniques de roches plutoniques acides, représentatives de la croûte continentale, et de laves basiques, représentatives du manteau, possède des similarités avec la cartographie sismique de la lithosphère sous-jacente. Ces similitudes permettent d’interpréter les observations sismiques en étudiant leurs caractéristiques chimiques et leur âge. Les isotopes du plomb permettent de dater et d’identifier l’empilement de segments crustaux qui forment la croûte. L’écart des âges modèles du plomb avec d’autres systèmes identifie le recyclage crustal et le réchauffement de la croûte au dessus de la température du système plomb-plomb. Le système plomb-plomb donne également accès au sous-étudié rapport Th/U qui contraint la profondeur de la source des roches continentales. Certains échantillons de l’ouest U.S.A. proviennent de la croute inférieure, et se sont formés par l’extension crustale ou par un flux de matériel au sein de la croûte. Les isotopes du néodyme et de l’hafnium marquent la fusion du manteau lithosphérique enrichis sous le Colorado Plateau, une région où est observée le détachement du manteau lithosphérique sub-continental. Ce manteau fond par décompression adiabatique, par extension localisée ou remontée asthénosphérique engendrée par la convection locale. Au final, l’association des systèmes isotopiques du plomb, du néodyme, et de l’hafnium avec la sismologie est une approche puissante pour étudier la formation et la déformation de la lithosphère continentale. / Continental lithosphere is physically and chemically segmented. The mapping at a continent size scale of radiogenic isotopes from plutonic acid rocks, sampling the continental crust, and from mafic lavas, sampling the mantle, has similarities with the seismic mapping of the underlying lithosphere. These similarities allow to interpret the seismic observations by studying their chemical characteristics and age. Lead isotopes are used to date and identify the stacking of crustal segments that form the crust. The deviation of Lead model ages with other system is used to identify crustal recycling and the heating of the crust above the Lead-Lead system closing temperature. The Lead-Lead system also give access to the under-studied Th/U ratio that constrains the depth of the continental rock sources. Somes samples from the Western U.S. are coming from the lower crust, formed by crustal extension or crustal flowing within the crust. Neodymium and Hafnium isotopes identify the fusion of an enriched lithospheric mantle under the Colorado Plateau, a place where lithospheric delamination has been observed. This mantle melts by adiabatic decompression due to localized expansion or asthenospheric upwelling caused by secondary convection. At the end, the merging of Lead, Neodymium, and Hafnium isotopic systems with seismology is a powerful tool to study the formation and deformation of the continental lithosphere.

Les Massifs cristallins externes (M.C.E) des Alpes occidentales sont des témoins de l' orogène hercynien s.1., repris dans la chaine alpine. Leur place et \ leur signification dans le cadre varisque sont mal cernées. Cette méconnaissance résulte essentiellement de la rareté des données pétrologiques, géochimiques et géochronologiques disponibles. L'étude concerne la chaîne de Belledonne et plus spécialement son extré mité méridionale. Ce secteur Sud-Ouest présente en effet une lithologie et une structuration atypiques par rapport à celles du secteur Nord-Est dont les caractères sont proches . de ceux de l'ensemble des M.C.E . L'analyse peut être schématisée par les étapes suivantes: - Le domaine méridional (basse vallée de la Romanche) est constitué par un empilement de formations différant par leur âge et par leur histoire tectonométamorphique. Des datations soulignent (i) la juxtaposition de terrains cambro-ordoviciens et dévono-carbonifères et(ii) l'âge carbonifère inférieur de la tectogenèse . Deux formations d'origine ignée permettent de caractériser le paléomagnétisme paléozoïque et d'en préciser le site originel: * A la limite Cambro-Ordovicien, une distension crustale conduit à l'ouverture d'un bassin marginal (complexe ophiolitique de Séchilienne-Chamrousse). L'extension crustale est balisée par l'évolution géochimique des métabasites. Ce site originel particulier induit divers processus pétrogénétiques qui se traduisent par la dive rsité des produits basiques et acides. Les déformations et les recristallisations a ppartiennent à deux stades, intra-océanique et orogénique. Une évolution polycyclique est de ce fait écartée. * Au Dévonien, une seconde période d'amincissement crustal conduit à la genèse des formations de Rioupéroux et de Livet. Elle se matérialise par un magmatisme de nature bimodale puis - trondhjémitique. La pétrogenèse est complexe et implique des sources mantelliques et crustales ainsi que des phénomènes de contamination et de mélanges. 2 - Dans l'ensemble de la chaîne de Belledone, une comparaison des domaines Nord-Est et Sud-Ouest montre que le domaine septentrional représente un fragment lithosphérique à structuration plus ancienne siluro-dévonienne, et à caractères de zone profonde (métamorphisme de haute pression siluro-dévonien, anatexie dévonienne et granitisations carbonifères). Le dernier épisode métamorphique, carbonifère, y est rétromorphique et associé au fonctionnement d'une zone de décrochements majeurs, alors que le métamorphisme de même âge est prograde et contemporain de chevauchements dans le domaine méridional. La structure de la chaîne de Belledone est interprétée dans le cadre des serrages tardifs lors de la collision intracontinentale. On souligne la progression centrifuge des phénomènes tectoniques et métamorphiques et l'extension de la ceinture orogénique. 3 - Des corrélations sont proposées avec d'autres segments de la chaîne hercynienne ouest-européenne afin (i) de replacer les diverses pieces du "puzzle" de Belledonne' dans la zonation orogénique pré-carboni fère et (ii) de retrouver les secteurs présentant une évolution similaire au Dinantien.

Nous avons étudié ici une nouvelle forme d'excitation, dite collective, dans la croûte interne des étoiles à neutrons. Dans cette partie de l'étoile, en se structurant, la matière prend des formes aux géométries originales appelées " phase pasta " et dont l'état est superfluide dans des conditions de température caractéristiques des étoiles à neutrons. L'objectif était de décrire des excitations dont les longueurs d'onde varient de la taille de la cellule de Wigner-Seitz à des très grandes valeurs. Ces dernières sont essentielles pour l'étude à basse énergie et représentent l'aspect macroscopique de ce milieu alors que les premières correspondent aux aspects microscopiques de la matière. Pour cela nous avons opté pour une approche fondée sur l'hydrodynamique des superfluides à plusieurs constituants. Ainsi, nous avons pris en compte les propriétés essentielles de la matière nucléaire telles que les vitesses du son. Le modèle que nous avons développé consiste essentiellement en l'étude de la propagation de perturbations à travers ces structures, par rapport à un équilibre hydrostatique. Nous nous sommes penchés sur le cas des structures en forme de plaques uniquement. Pour cela nous avons été conduits à définir des conditions aux bords, afin de modéliser les effets des interfaces. La périodicité du milieu a été prise en compte en utilisant le théorème de Floquet-Bloch. La résolution des équations nous a permis d'obtenir les spectres d'excitations de ces plaques. Nous en avons dégagé les propriétés physiques et nous avons utilisé ces spectres pour le calcul de chaleur spécifique. Ceci nous a permis d'étudier la contribution de ces excitations collectives en les comparant aux autres formes d'excitations possibles. Ainsi nous avons constaté que cette nouvelle contribution était loin d'être négligeable. Elle aura sa place à part entière dans les futurs calculs d'évolution thermique des étoiles à neutrons. Plus de détails sur http://lucdigallo.free.fr/spip.php?article14&lang=fr

La chaîne himalayenne constitue le paradigme actuel des chaînes de collision. Cependant, les processus de formation de cette chaîne sont toujours en discussion. Bien que fondamentales pour comprendre la formation de la chaine, les klippes de Haut Himalaya Cristallin (HHC) sont paradoxalement assez peu intégrées dans les différents modèles. Dans la klippe de Jaljala (Centre – Ouest Népal) la combinaison d’études structurales pétrographiques et géochronologiques (40Ar/39Ar) ont permis de caractériser près du front de l’Himalaya la géométrie et la cinématique du Main Central Thrust (MCT) et d'une zone de cisaillement top vers le nord : la zone de cisaillement de Jaljala, failles qui encadrent le HHC. Les résultats montrent que le MCT et la zone de cisaillement de Jaljala ont été replissés et que le que la zone de cisaillement de Jaljala est proche du MCT au nord de la klippe. Une faille normale intra – séquences téthysiennes (TH) a été découverte, faille interprétée comme étant la zone de cisaillement de Jaljala sur le flanc sud de la klippe. Les données pétrographiques montrent une augmentation progressive de la température entre 350 et 550 °C au travers du MCT dans le Haut Himalaya Cristallin alors qu’elle atteint plus de 650 °C au Nord dans les zones internes. Les pseudosections montrent que ce pic de température est atteint après un échauffement isobare à desvaleurs de pression variant entre 7 à 9 kbars. Les âges 40Ar/39Ar sur micas montrent trois populations : environ 20, environ 40 et environ 100 Ma dans le HHC et dans les séquences téthysiennes. Deux hypothèses peuvent être proposées : soit l’exhumation est marquée par les âges à 40 Ma ce qui représente une date relativement ancienne pour l’exhumation du Haut Himalaya Cristallin au front de la chaîne, soit elle est datée à 20 Ma ce qui représente des âges plus communs d’exhumation sur le MCT et sous le STD (South Tibetan Detachment). La nature des roches observées, leurs déformations ainsi que les corrélations avec les résultats des autres klippes montrent que la zone de cisaillement de Jaljala ne peut être connecté au STD des zones internes. Le MCT et le STD ne peuvent se rejoindre en profondeur au front de la klippe ce qui exclut le modèle de prisme tectonique. Enfin la continuité des pressions et températures des zones internes avec les roches de la klippe va à l’encontre du modèle de fluage de croûte chenalisée puisqu’il n’y a pas de fusion partielle dans la klippe de Jaljala. Les structures, les conditions métamorphiques et les âges seraient plutôt compatibles avec la formation d’un duplex de Haut Himalaya Cristallin dont la géométrie est cependant mal contrainte et qui nécessiterait de présenter un système de plat – rampe frontal pour transférer les écailles les plus internes sur le front de la chaîne et ainsi former les klippes comme la klippe de Jaljala qui seront ensuite isolées de la zone interne par la formation d’un duplex Moyen Himalaya. / The Himalayan belt is the actual paradigm of collision mountain belt. However, formation model remains still under discussion. Even fundamental to understand the belt formation, the High Himalaya Cristalline (HHC) klippen are poorly integrated to the different existing models. In the Jaljala klippe (Western Central Nepal) a combination of structural, petrographic and geochronological (40Ar/39Ar) studies have allowed to caracterise close to the Himalaya front, the Main Central Thrust (MCT) and a top - to - the North shear zone : the Jaljala shear zone geometry and kinematics, faults that bordered the HHC. Results show that the MCT and the Jaljala shear zone have been refolded and the Jaljala shear zone is close to the MCT in the North of the klippe. An intra téthyan sequences (TH) have been discovered and interpreted as the Jaljala shear zone in the southern flank of the klippe. Petrographic datas show a progressive augmentation of temperature between 350 and 550 ° C cross to the MCT in High Himalaya Cristalline instead of 650 °C in the internal zones. Pseudosections show this temperature peak is achieved after an isobaric warming at pressure varying between 7 and 9 bars. 40Ar/39Ar ages on micas show three ages populations : about 20, about 40 and about 100 Myrs in the HHC and in Tethyan sequences. Two hypothesis can be proposed : on the one hand, the exhumation can be testified by 40 Myrs ages which represent an ancient age for the High Himalaya Crystalline in the front belt, on the other hand, it is dated at 20 Myrs which represent more commons ages for exhumation on MCT and under STD (South Tibetan Detachment). Rock lithology and their deformations and correlations with results for other klippen show that the STD in the Jaljala klippe cannot be connected width the STD in internal zones. The MCT and the STD cannot converge in depth at the front that excluded the tectonic wedge model. Finally, the pressures and temperature continuities in internal zones and with the klippe rocks excluded the channel flow model because partial melting is absent in the Jaljala klippe. Structures, metamorphic conditions and ages are more compatible with High Himalaya Crystalline duplex formation whose geometry is still poorly constrained and which necessitate a frontal flat - ramp system to transfer crustal nape on the front of the belt and then to form klippe as the Jaljala klippe that will then isolated from internal zones by Lesser Himalaya duplex formation.