La haute montagne est un terrain particulièrement sensible aux variations climatiques. La hausse de température depuis plusieurs décennies a un fort impact sur les parois du massif du Mont Blanc : la dégradation du permafrost s’y traduit par une activité gravitaire majeure. Une augmentation du nombre d'écroulements (>100 m3) liés à des périodes chaudes a en effet été mis en évidence à plusieurs échelles de temps, lors des étés particulièrement chauds de 2003 et 2015 comme au cours des trois dernières décennies. La fréquence des écroulements dans le massif devrait continuer à s’accroitre avec l’augmentation de la température au 21e siècle.En revanche, la fréquence des écroulements dans le massif antérieurement à la fin du Petit Âge Glaciaire (PAG) est très largement inconnue. Pendant l'Holocène voire le Tardiglaciaire, les écroulements dans le massif du Mont Blanc ont-ils également été favorisés par les hausses de température ? Pour répondre à cette question, cette thèse poursuit quatre objectifs :i. Dater un grand nombre d'écroulements dans la partie centrale du massif pour comprendre leur distribution pendant l'Holocène et le Tardiglaciaire. L'âge des niches d’arrachement est obtenu par datation cosmogénique.ii. Vérifier les possibles corrélations entre périodes à forte occurrence d’écroulements et périodes climatiques post-glaciaires.iii. Quantifier le volume des écroulements par reconstruction 3D de la forme des blocs écroulés, et étudier la relation entre volumes écroulés et périodes climatiques.iv. Etudier la relation entre âge d'exposition et couleur des niches d’arrachement quantifiée avec la spectroscopie de réflectance.Un total de 70 surfaces a été échantillonné dans les parois du massif au cours de trois campagnes de terrain en 2006, 2011, et 2015-2016. Les âges d'exposition de 63 surfaces ont été obtenus, compris entre 30 ± 20 ans et 100.50 ± 8.50 ka. Trois groupes d’âges peuvent être corrélés aux périodes climatiques chaudes que sont : les Périodes Chaudes de l'Holocène moyen (7.50 – 5.70 ka), l'Optimum de l'âge de Bronze (3.35 – 2.80 ka) et le Période Chaude Romaine (2.35 – 1.75 ka) ; un quatrième groupe d'âges est daté entre 4.91 et 4.32 ka. Le groupe d'âges le plus nombreux, entre 1.09 ka et l'Actuel, aux volumes généralement réduits, est interprété comme représentatif de l'activité gravitaire annuelle du massif avec le climat actuel.Les données spectrales des échantillons datés ont permis de développer un index de la couleur du granite (GRIGRI) par combinaison des valeurs de réflectivité de deux longueurs d'onde différentes. Cet index est corrélé avec l'âge d'exposition (R=0.861) ; il a permis de proposer la datation de 10 échantillons d'âge inconnu à partir de leurs caractéristiques spectrales. / High mountain is particularly sensitive to climate variations. The raising temperature that is currently taking place due to climate change has a strong impact on the Mont Blanc massif rock walls: a higher rockfall (>100 m3) occurrence has been noticed, caused by permafrost thawing. The raising in number of rockfalls has been successfully correlated to warm periods at different timescales, e.g., during extreme warm episodes like the 2003 and 2015 heat waves, and during the last 30 years. According to the expected raising temperatures, during the 21st century rockfall occurrence should continue to rise.Rockfall frequency in the Mont Blanc massif before the Little Ice Age is still largely unknown. During Lateglacial and Holocene, high occurrence has been related to warm periods as well? In order to answer this question, this PhD thesis has four aims:i. To date several rockfalls having taken place in the central part of the Mont Blanc massif, in order to understand their frequency during Lateglacial and Holocene. Exposure age of rockfall scars is obtained using Terrestrial Cosmogenic Nuclide dating.ii. To verify possible relationships between high rockfall occurrence periods and post-glacial climate periods.iii. To quantify rockfall volumes by means of 3D reconstruction of the rockfall shapes, to explore the possible relationship between cumulate volumes and climate periods.iv. To study the relationship between exposure ages and colours of rock surfaces. Colours are quantified by reflectance spectroscopy.A total of 70 rock surfaces have been sampled during three field campaigns that took place in 2006, 2011 and 2015-2016. 63 exposure ages were obtained, ranging 30 ± 20 a to 100.50 ± 8.50 ka. Three age clusters can be correlated to warm periods, corresponding to: two Holocene Warm Periods (7.50 – 5.70 ka), the Bronze Age Optimum (3.35 – 2.80 ka) and the Roman Warm Period (2.35 – 1.75 ka). A fourth age cluster has been detected with ages ranging 4.91 – 4.32 ka. The biggest cluster, ranging 1.09 ka – recent, shows rather small volumes. This is interpreted as the normal erosion activity corresponding to the current climate.The samples reflectance spectra allowed to develop a granite colour index (GRIGRI) by combining the values of two different wavelengths. This index is correlated to the samples exposure age (R = 0.861), and has been used to date the exposure age of 10 samples where Terrestrial Cosmogenic Nuclide dating failed

Les modalités d’évolution d’une côte rocheuse granitique en contexte de marge passive restent encore mal connues à ce jour, du fait de leur évolution lente. L’objectif de l’étude du littoral granitique du sud-Finistère vise à mieux comprendre son développement et sa dynamique érosive sur une échelle de temps variant entre le Cénozoïque et le Quaternaire. Une cartographie Terre-Mer de détail a permis d’identifier plusieurs objets morphologiques : une rasa (≈15m), une terrasse marine (≈7m), une plateforme littorale (0-5m) et une plateforme rocheuse sous-marine (-70 à 0m). Ces objets témoignent de la variabilité spatiale et temporelle des processus tectoniques vs. eustatiques sur le littoral breton. L’architecture 3D de la zone révèle une plateforme rocheuse sous-marine très fracturée avec de grands accidents délimitant plusieurs micro-blocs et fonctionnant au Cénozoïque (compression pyrénéenne éocène, puis ouverture Atlantique Oligocène et extension au post-Oligocène avec l’ouverture continentale des grabens du Rhin). La Pointe SO de la zone d’étude se stabilise durant le tardi-Cénozoïque, révélant que les figures d’érosion aériennes (rasa et terrasse marine) ont été générées lors de plusieurs paléo-haut niveau marin. Les larges surfaces des objets terrestres s’expliquent par l’action combinée des purges eustatiques sur un matériel granitique très altéré. Il a été démontré que la morphologie de la zone littorale granitique a été façonnée a minima par deux épisodes de purges eustatiques durant le MIS 5 (120ka) et l’Holocène (10ka). Les taux d'érosions verticaux obtenus pour la terrasse marine et la plateforme littorale varient entre 3.35 ±0.32 m.Ma-1 et 6.20 ± 0.80 m.Ma-1. / The granitic rocky coast evolution, in passive margin context, is still not completely understood as its evolution is lower. The aim of the South-Finistère shore zone studying is to better understand its development and erosive dynamic on a time scale ranging between Cenozoic and Quaternary. A detailed onshore/offshore mapping has been realized, highlighting several erosional features. From land seaward, a rasa (≈15m-high), a marine terrace (≈7m-high), a shore platform (0-5 m-high) and a rocky marine platform (-70 à 0m) have been emphasized. These objects evidence temporal variations in the response of the tectonic or eustatic processes. The 3D architecture of rocky marine platform demonstrates a highly fractured domain with major faults bounding several micro-blocks, reactivated between the Eocene (Pyrenean compression) and Late / Post-Oligocene (Rhine continental transform zone activation). The quantitative geomorphology applied on the western part of studying zone reveals none late-Cenozoic uplift. Consequently, the rasa and marine terrace have been shaped during a high paleo-sea level. The granitic surface’s erosion produces horizontal joint planes, as a result of weathering processes. The combination between planar and horizontal granitic jointing and the marine eustatic purge explains the large width of granitic eroded surfaces.Two eustatic purges (MIS 5 and Holocene) have been shaped the granitic shore zone and the vertical erosion, rate obtained for various lateritic horizon in onshore and shore domains, is ranging between 3.35 ±0.32 m.Ma-1 and 6.20 ± 0.80 m.Ma-1.

La chaîne de montagnes du Zagros (Iran) résulte de la collision active de la plaque Arabe avec l'Iran central. Bien que la géologie et la structure du Zagros aient été étudiées de façon intensive, la distribution de la déformation active à travers la chaîne et son comportement séismo-tectonique demeurent mal contraints. Nous avons cartographié des terrasses fluviales déformées le long des rivières Dalaki et Mand dans le Zagros central, ainsi que des terrasses marines le long du golfe Persique afin d'élucider la distribution spatiale des déplacements verticaux et d'analyser la déformation active et ses implications pour la séismicité. Les terrasses fluviales permettent d'établir les vitesses d'incision des rivières, que nous supposons égaler en première approximation la vitesse de soulèvement, même si cette hypothèse est discutée plus en détail dans le cas notamment de la partie amont de la Dalaki. En utilisant des modèles de pli fondés sur les données structurales existantes ou collectées sur le terrain, nous estimons le raccourcissement horizontal nécessaire pour générer les soulèvements observés au travers des différentes structures traversées par les rivières. L'obtention de taux de déformation dépend évidemment d'une datation bien contrainte des marqueurs. Nous avons mis en œuvre différentes méthodes de datation, notamment des datations de temps d'exposition des surfaces par isotopes cosmogéniques (Be-10 et Cl-36) et des datations C-14 de matériel organique inclus dans les terrasses. Bien que ces méthodes fournissent des résultats de qualité variable, nous avons pu proposer une série d'âges relativement cohérents. Cette démarche nous permet d'estimer les taux de raccourcissement absorbés par différentes structures dans le Zagros central à des échelles de temps tardi-Pléistocène (de 10.000 à 1.000.000 ans). Nos résultats montrent que le raccourcissement du Zagros s'est concentré durant cette période dans la partie frontale de la chaîne, en conformité avec des données GPS récentes qui montrent la même répartition de la déformation active. Trois ou quatre structures frontales semblent absorber pratiquement tout le raccourcissement actif à travers le Zagros, suggérant que la déformation s'est propagé vers l'avant-pays dans un régime tectonique superficiel pendant au moins le tardi-Pléistocène, avec migration vers le sud-ouest du front du prisme et une évolution prévisible de la structure et la cinématique des plis au cours du temps. Une comparaison des taux et de la direction de raccourcissement à travers les différentes structures avec la distribution de la sismicité suggère que la couverture sédimentaire du Zagros frontal est découplée du socle, le plus probablement au niveau du sel de Hormuz. Ce niveau de détachement basal, en combinaison avec plusieurs niveaux de décollement intermédiaires, serait responsable de la déformation en grande partie asismique de la couverture sédimentaire du Zagros.

Le mouvement de Séchilienne est situé à une trentaine de kilomètre au sud-est de l'agglomération grenobloise sur la bordure Sud du Massif de Belledonne. Il affecte le versant rocheux en rive droite de la vallée alpine de la Romanche façonné par les nombreux cycles de glaciation et déglaciation et qui lors de la dernière phase glaciaire a été complètement recouvert par le glacier. Le raidissement des pentes et l'approfondissement du pied du versant associés au phénomène de décompression affectant le versant et correspondant au relâchement des contraintes liées à la disparition progressive du glacier seraient donc les facteurs prédominants dans l'initiation et l'évolution du mouvement de Séchilienne. Les récentes contraintes temporelles obtenues sur l'escarpement sommital ont cependant montré une initiation différée du mouvement par rapport à la déglaciation et suggèrent une initiation lors de l'Optimum climatique de l'Holocène suite à une modification brusque du climat. L'initiation et l'évolution de grands mouvements de versants rocheux en domaine montagneux peuvent être le résultat de la contribution de différents facteurs géologiques (la fracturation, la lithologie ou le régime tectonique), géomorphologiques (relief, pente) mais également de facteurs de forçage externe tels que les séismes, le pergélisol, les variations hydrologiques, le retrait du glacier ou encore les effets climatiques. Ces facteurs étant tous potentiellement actifs sur le mouvement de Séchilienne, l'identification des facteurs contrôlant l'initiation et l'évolution du mouvement et pouvant expliquer le délai observé entre la déglaciation et l'initiation du mouvement est donc délicate.Nous avons donc pour cela mené une étude multidisciplinaire permettant à partir (1) des données géophysiques et d'essais en laboratoire de déterminer en profondeur les limites du mouvement et d'évaluer le volume déstabilisé ainsi que son état de déstructuration, (2) d'une analyse de la structure détaillée du versant en surface et en profondeur de préciser l'origine des fractures observées mais également leur rôle de contrôle sur le mouvement (3) d'une analyse géomorphologique des objets présents à la surface du versant, d'identifier de discrétiser et de sélectionner les structures glaciaires et gravitaires sur lesquels nous avons par la suite appliqué la méthode de datation permettant ainsi d'obtenir le modèle cinématique du retrait du glacier de la Romanche le long du versant de Séchilienne et de l'initiation et de l'évolution du mouvement (4) d'une modélisation thermique du versant basée sur la courbe d'évolution des températures reconstruite depuis la dernière phase glaciaire quaternaire de caractériser la géométrie et la persistance du pergélisol depuis la dernière phase glaciaire jusqu'à la période actuelle.La confrontation de l'ensemble de ces résultats et leur replacement dans le contexte climatique régnant depuis la dernière phase glaciaire il ya 21000ans jusqu'à l'actuelle permet ainsi de proposer un modèle conceptuel de l'initiation et de l'évolution du mouvement de Séchilienne et du rôle des différents facteurs étudiés. Le mouvement se serait donc initié suite à la décompression du versant en réponse au retrait du glacier. La mise en place et le développement du pergélisol au sein du versant aurait cependant limité la propagation du mouvement en renforçant mécaniquement le versant. Son action ne c'est cependant pas limitée à renforcer le versant mais aurait également sur une échelle de temps plus importante favoriser l'endommagement et l'affaiblissement mécanique de la zone affecté imposant ainsi au mouvement sa géométrie actuelle. / The Sechilienne landslide is located thirty kilometers at the Southeast of Grenoble on the Southern edge of the massif of Belledonne. It affects the rock slope on the right bank of the Romanche alpine valley shaped by many cycles of glaciation and deglaciation and which was completely covered by the glacier during the last glacial phase. The oversteepening of the slopes and the deepening of the foot of the slope associated with the phenomenon of debutressing affecting the slope and corresponding to the lateral stress release resulting from ice melting would be so predominant factors in the initiation and development of the Sechilienne landslide. However the recent temporal constraints obtained on the scarp showed a delayed motion relative to the initiation and deglaciation suggest initiation during the Holocene climatic Optimum after a sudden climate change. The initiation and evolution of large movements of rock slopes in mountainous area may be the result of the contribution of different geological factors (fracturing , lithology or tectonic regime) , geomorphology (relief, slope) but also external forcing factors such as earthquakes , permafrost , hydrological changes , the glacier disappearance or climatic effects. These factors are all potentially active in the Sechilienne landslide, so the identification of factors controlling the initiation and development of the movement and which can explain the delay observed between deglaciation and the initiation of movement is tricky.Therefore, we conducted a multidisciplinary study from (1) geophysical data and laboratory tests to determine the depth limits of the mass movement and to assess the volume and the breakdown state, (2) an analysis of the detailed structures of the slope at the surface and in depth to identify the origin of the observed fractures and also their role in the control of the movement (3) a geomorphological analysis of objects on the surface of the slope to discretize , to identify and to select the glacial and gravitational structures on which then we applied the datation method to obtain the kinematic model of the Romanche glacier retreat along the slope of Séchilienne and of the initiation and the evolution of the movement (4) a thermal modeling of the slope based on the temperature curve proposed since the last quaternary glacial stage to characterize the geometry and the persistence of permafrost since the last glacial phase to the current period.The comparison of all these results and their replacement in the climatic conditions prevailing since the last glacial stage 21000 years ago to the present, allows to propose a conceptual model for the initiation and the evolution of Séchilienne landslide and the role of the various studied factors. So, the landslide would be initiated by slope debutressing in response to the glacier retreat. However the establishment and the development of the permafrost within the slope would limit the propagation of the movement by reinforcing mechanically the slope.