La déflexion majeure d'Arica, située entre 19-22° S et qui dévie l'orientation générale des structures des Andes Centrales depuis une direction péruvienne N W-SE jusqu'à une direction chilienne presque NS, est une des caractéristiques importantes de la chaîne andine. Aussi à cette latitude la croûte sud-américaine atteint une épaisseur double de la normale (-70 km). Cet épaississement crustal est à l'origine du développement de l'Altiplano, vaste plateau situé à une altitude moyenne proche de 4000 m. Pour déterminer et expliquer les mécanismes à l'origine de cet épaississement crustal et de la haute altitude de la chaîne que lui est associé plusieurs modèles ont été proposés, les uns privilégiant des processus magmatiques les autres des processus tectoniques. Le but de cette étude est d'apporter des contraintes à ces différents modèles et en particulier d'évaluer la contribution des processus tectoniques dans le soulèvement andin par l'obtention des données paléomagnétiques couvrant à la fois une vaste étendue géographique (Cordillère Occidentale du Centre et du Sud du Pérou) ainsi qu'une importante tranche d'âge (les derniers 110 Ma, qui englobe l'ensemble de l'orgenèse andine) . L'ensemble d'es résultats obtenus montre de manière claire que la marge péruvienne a subi dans son ensemble et pendant le Cénozoïque une rotation antihoraire d'environ 20°, qui se serait déroulée de manière progressive. Nos résultats montrent également l'absence de rotation de la marge péruvienne durant le Crétacé, ainsi que l'absence de rotation relative entre le Centre et le Sud du Pérou lors de la formation de la déflexion mineure d'Abancay (située vers 14° S). L'absence de grands accidents décrochants et la remarquable cohérence des résultats paléomagnétiques indiquent que les rotations antihoraires observées dans le Centre ett le Sud du Pérou correspondent à une rotation d'ensemble de la marge péruvienne depuis le Paléocène pour s'achever au Miocène supérieur. Cette rotation, dont le pivot peut être placé à la latitude de Huancabamba (vers 5° S), s'accorde avec les données géologiques qui indiquent un gradient latitudinal croissant des racourcissements du nord au sud du Pérou. Les nouvelles données paléomagnétiques que nous avons obtenues sont alors en accord avec le modèle tectonique de surrection des Andes Centrales proposé par Isacks (1988), qui fait appel à des rotations de sens opposés des marges péruvienne et nord-chilienne pour former la deflexion d'Arica actuelle. Le soulèvement des Andes Centrales peut être expliqué simplement par ces processus tectoniques sans faire appel à une contribution magmatique importante.

Parmi les écailles constituant ce domaine qualifié aujourd'hui de " zone subbriançonnaise", il en est une qui semble étrangère à ses voisines: la zone du Versoyen. Située à l'W. du col du Petit-Saint-Bernard, s'allongeant entre Bourg-Saint-Maurice (Savoie) et le village de la Thuile (Province d'Aoste), cette unité est enclavée entre la zone des Brèches de Tarentaise à l'W. et au N.-W., et le "front " du domaine houiller briançonnais, vers l'E. et le S.-E., mais séparée de lui par la zone du Petit-Saint Bernard. La zone du Versoyen doit son individualité à une très grande abondance d'ophiolites plus ou moins métamorphiques, y compris des serpentinites, et à quelques " écailles" importantes de gneiss. La plupart des auteurs ont jugé nécessaire d'écarter momentanément le Versoyen et ses ophiolites des hypothèses paléogéographiques portant sur le domaine pennique. Deux hypothèses s'affrontent en effet pour expliquer la présence de ces roches volcaniques et de ces gneiss dans la zone subbriançonnaise, par ailleurs quasi dépourvue de ces faciès: on peut envisager tout d'abord une parenté paléogéographique avec les unités subbriançonnaises environnantes; nous pourrions peut-être avoir ainsi, en quelque sorte, la prolongation vers le S.-W. de l'eugéosynclinal valaisan selon R. TRÜMPY (1955b, 1960) ; mais on pourrait postuler au contraire sa présence en tant que klippe prise en involution au front de la Nappe du Grand-Saint-Bernard (zone briançonnaise s. lato) et appartenant à une unité supérieure, d'origine interne, largement charriée et localement érodée aujourd'hui (Nappe des schistes lustrés s. lato). Cette dernière explication est celle qui est admise pour le Mont-Jovet, unité assez proche du Versoyen. Nous avons subdivisé notre travail en deux parties descriptives : la première concerne l'ensemble du Versoyen avec ses ophiolites et ses schistes, ainsi que d'autres phénomènes. La deuxième partie est consacrée à la description de la Pointe-du-Clapey ; cette montagne possède des caractéristiques pétrographiques exceptionnelles, mais est en même temps, par certains côtés, le prototype des massifs situés à la bordure interne (dans le sens alpin du terme) de la zone du Versoyen.

Dans le bassin d' Apt, la série détritique continentale paléocène-éocène est représentée par des sables colorés azoïques, "pro parte" conglomératiques : à la base, l'ensemble inférieur d'âge paléocène à éocène inférieur, vers le haut, l'ensemble supérieur d'âge éocène s.l. Les ensembles inférieur et supérieur montrent une évolution verticale nette des populations argileuses. A cette argilogenèse se superposent deux phases d'altération de surface, la première phase est silicifiante, la deuxième phase est calcitisante. L'alternance de ces transformations avec des phases de dépôts détritiques en contexte de réactivation tectonique a permis de définir des cycles sédimentation-encroutements qui s'installent à l' éocène moyen dans le sud-est de la France.

Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre des études de faisabilité du stockage du dioxyde de carbone en couches géologiques profondes, et portent plus particulièrement sur l'évolution des propriétés de confinement de roches-couvertures de type argilite, soumises à des fluides enrichis en CO2. Pour ce faire, les argilites de Tournemire (Aveyron, France) ont été utilisées comme roches analogues, après avoir identifié leurs possible points de faiblesse vis-à-vis du stockage, à savoir leur minéralogie, la présence de fissures naturelles remplies de calcite et la présence d'interfaces ciment/argilite attendues au niveau des puits d'injection rebouchés. Le montage expérimental de type " diffusion à travers " a été adapté pour permettre d'estimer (i) la possible modification des paramètres de transport diffusif enregistrés, avant et après attaque acide, pour les différents traceurs radioactifs (tritium et chlore-36) et non-radioactifs (deutérium et bromure) utilisés pour caractériser les échantillons d'argilite de Tournemire et de pâte de ciment et (ii) l'évolution des compositions chimiques des solutions contenues dans les réservoirs amont et aval des cellules de diffusion au cours des attaques acides. Enfin, l'analyse des solides a été réalisée pour partie par MEB-EDS, µTomographie-X et DRX. Tout d'abord, pour l'ensemble des échantillons étudiés, les valeurs des paramètres de transport déterminées avant attaque acide (coefficient de diffusion effectif et porosité) sont cohérentes avec celles de la littérature. En outre, il apparaît que tous les matériaux ont fortement réagi aux attaques acides. Ainsi, les argilites ont vu leurs paramètres de diffusion augmenter jusqu'à un facteur deux, notamment pour les traceurs anioniques, et ce, quelque soit la proportion de minéraux carbonatées présents initialement dans les échantillons d'argilite. Les observations post-mortem ont permis l'identification d'une zone de dissolution des minéraux carbonatés en leur au sein, mais dont l'extension (400 µm au maximum) ne peut à elle seule expliquer cette importante dégradation des propriétés de confinement. Seuls des phénomènes non observables à l'échelle d'investigation, tels des effets de digitation au sein du réseau poreux pourraient en être à l'origine. Par ailleurs, les échantillons d'argilites recoupés par des fissures naturelles ont systématiquement développé des courts-circuits hydrauliques, qui s'expliquent par la mise en place d'un processus de chenalisation préférentielle au sein même de la fissure, observé au MEB-EDS et par µTomographie X. De plus, les matériaux cimentaires ont vu leurs propriétés de confinement améliorées, et ce, plus le fluide d'attaque était proche de la neutralité. Ceci est lié à l'apparition d'une croûte de calcite d'environ 30 µm d'épaisseur, situé à l'avant d'une zone de dissolution, dont l'épaisseur est proportionnelle à la quantité d'acide en solution. Cette croûte imperméable, obstruant la porosité, serait responsable de la diminution des paramètres de diffusion, observée à l'échelle de l'échantillon, ainsi que le reproduisent les simulations numériques. Enfin, les interfaces ciment/argilites n'ont pas révélé de changement de leurs propriétés de confinement à l'échelle globale, la dégradation des argilites étant compensé par l'aggradation du ciment via la formation de cette croûte de calcite.

La zone de cisaillement de Dunraine est un couloir de déformation subvertical d'orientation ENE-OSO qui recoupe la Formation de Val d'Or (FVO) dans la partie sud-est de la Sous-province de l'Abitibi. La FVO est interprétée comme étant un massif volcanique sous-marin archéen caractérisé par des roches volcaniques et volcanoclastiques andésitiques à rhyolitiques d'affinité transitionnelle à calco-alcaline qui sont hôtes de plusieurs gisements de sulfures massifs volcanogènes. La zone de cisaillement de Dunraine contient un gîte cuprifère (i.e. gîte de Dunraine) peu étudié et dont la nature exacte est méconnue. Ce mémoire vise à clarifier le contexte géologique de mise en place du gîte de Dunraine ainsi qu'à définir l'effet de la déformation sur la minéralisation et les roches encaissantes. Le secteur de Dunraine est caractérisé par des laves massives à bréchiques et des roches volcanoclastiques de composition andésitique à rhyodacitique et d'affinité transitionnelle à calco-alcaline qui sont généralement porphyriques à feldspath et/ou quartz ainsi que par des intrusions synvolcaniques à syntectoniques mafiques à intermédiaires. Ces roches de la FVO sont en contact au sud-est du secteur étudié avec des laves de composition mafiques coussinées à massives d'affinité tholéiitique de la Formation de Héva. La minéralisation se présente sous la forme d'un horizon étroit (1-10 mètres) et latéralement étendu (plus de 2 km) de veinules et disséminations de pyrite-chalcopyrite avec localement des traces de sphalérite et d'or. Cette minéralisation est encaissée dans une série de roches volcanoclastiques dacitiques fortement altérées. L'altération de la roche encaissante forme un halo de moins de 10 mètres autour de la minéralisation. Cette altération est zonée avec 1) une partie distale séricitisée, 2) une partie médiane riche en chlorite magnésienne et 3) une partie proximale altérée en silice et en chlorite magnésienne. La présence de cordiérite dans les zones les plus altérées suggère l'existence d'une cheminée d'altération synvolcanique. De plus, la minéralisation est fortement affectée par la déformation régionale et est transposée dans le plan de schistosité principal. Plusieurs arguments permettent d'affirmer que la minéralisation s'est formée par remplacement de la roche hôte plutôt que par exhalation: 1) la minéralisation est stratoïde et se retrouve à l'intérieur d'une unique unité volcanique, 2) les épontes inférieure et supérieure de la minéralisation sont altérées et 3) des géodes de dégazage synvolcaniques contiennent de la minéralisation et indiquent une percolation des fluides minéralisateurs dans une roche déjà consolidée. L'épisode principal de déformation ductile relié à l'orogène kénoréenne (D2) affecte de manière importante les lithologies et la minéralisation du secteur de Dunraine. Un anticlinal isoclinal subvertical caractérisé par un axe de plis plongeant de 25° à 40° vers l'ouest plisse la séquence volcanique et la minéralisation. La trace axiale de ce pli passe par le centre de l'intrusion de Dunraine (diorite synvolcanique) et se poursuit dans une charnière de pli se situant dans les roches volcaniques à l'ouest du secteur de Dunraine. Une faille inverse à vergence sud, qui semble reliée à l'épisode de déformation D2, recoupe le flanc sud du pli et marque le contact inférieur de la zone 4 de la mine Dunraine. Les événements de déformation D2 tardif et D3 sont caractérisés par des mouvements dextres reliés à un événement de compression est-ouest tardif. Ces incréments de déformation n'ont par contre aucune influence notable sur la distribution de la minéralisation dans le secteur de Dunraine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cuivre, minéralisation synvolcanique, remplacement, cisaillement, pli, structure, Abitibi, Val d'Or.

Les roches anorthositiques sont représentatives du Mésoprotérozoïque, puisque c'est le seul moment dans l'histoire de la Terre où on en retrouve en aussi grande quantité, principalement dans la Province de Grenville. La Suite anorthositique de Vallant (1148 Ma) se situe au nord de la ville de Baie-Comeau, sur la Côte-Nord du Québec. L'objectif de ce travail est de caractériser sa relation avec les roches qui lui sont adjacentes, en contexte de compression grenvillienne. Pour ce faire, une pétrographie détaillée, une description texturale, une analyse structurale, ainsi que de la géothermométrie ont été produites. Le contact nord de la Suite anorthositique de Vallant, avec le Complexe de Baie-Comeau présente des foliations principalement orientées est-ouest, dans le sens du contact et des linéations de type pendage. Les températures obtenues par le géothermomètre amphibole plagioclase se situent généralement entre 700°C et 800°C. On retrouve des évidences de fusion partielle au sein du Complexe de Baie-Comeau qui peuvent s'expliquer par l'empilement tectonique issu du chevauchement de la Suite anorthositique de Vallant sur ce dernier, avec un mouvement vers le nord. Au sud, la Suite anorthositique de Vallant est en contact avec la Suite plutonique de Varin. Les foliations sont aussi orientées grossièrement est-ouest à ENE-OSO, avec des linéations d'orientation moins bien définie qu'au niveau du contact nord, mais plusieurs sont de type pendage. Les températures obtenues à l'aide du géothermomètre amphibole plagioclase, de l'ordre de 850°C à 900°C, sont probablement magmatiques et représentatives de l'intrusion de la Suite plutonique de Varin dans la Suite anorthositique de Vallant, alors que les températures grenat-biotite sont métamorphiques et plutôt de l'ordre de 550°C à 625°C. Par ailleurs, la déformation locale de la Suite plutonique de Varin ainsi que l'apparition de fenêtres pinwariennes au contact suggère une exhumation tardi-grenvillienne par le coulissement en faille normale de la Suite anorthositique de Vallant vers le nord. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Province de Grenville, Moyenne Côte-Nord, mass ifs anorthositiques, géothermométrie

Le travail de thèse propose une nouvelle approche du dimensionnement courant des tunnels. Par le biais d'une double démarchehiérarchique, en terme de méthode de calcul d'une part et en terme de loi de comportement d'autre part, différentes lois d'endommagement sont proposées afin de mieux comprendre la mécanique du creusement-soutènement

Th. doct.--Sci. de la terre--Rennes 1, 2003. / Textes en français ou en anglais. Bibliogr. p. 245-267. Résumé en français seul.

Thèse doctorat : Dynamique et environnement sédimentaire : Lille 1 : 2003. / N° d'ordre (Lille 1) : 3420. Résumé en français et en anglais. Bibliogr. p. 121-130.

Thèse de doctorat : Génie civil, Hydrosystèmes, Géotechnique : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.