Le système volcanique de La Réunion est formé de la coalescence des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Son édification, liée à l'activité d'un panache mantellique, est caractérisée par une phase de croissance sous-marine, puis subaérienne, suivie d'une période de dégénérescence, comme proposé classiquement pour les volcans boucliers océaniques d'Hawaii. De précédentes études ont montré que l'activité subaérienne de La Réunion aurait débuté il y a environ 2,2 Ma. Les analyses géochimiques menées jusqu'alors sur les produits associés à cette activité volcanique (subaérienne et sous-marine) ont montré un caractère chimique transitionnel avec une composition isotopique (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd et 176Hf/177Hf) particulièrement homogène pour un volcanisme de point chaud. Dans cette étude, nous montrons que des laves sous-marines récemment identifiées sous la série basique du Piton de la Fournaise (au sein de la sur Rift Zone Nord-Est) ainsi que des laves subaériennes affleurant à la base de canyons incisés dans le massif (Série Différenciée de la Rivière des Remparts), présentent des caractéristiques ne s'inscrivant pas dans le modèle d'évolution proposé précédemment pour ce volcan. Se pose donc la question de la nature et de l'origine de ces laves, ainsi que de leur place et appartenance dans l'édification du système volcanique réunionnais. De nouvelles investigations pétro-géochimiques et géochronologiques ont été menées sur la partie sous-marine de l'édifice de La Réunion. Elles révèlent l'existence d'un groupe de laves exceptionnel. Leur composition se distingue clairement de celle des échantillons communément analysés à La Réunion et montre (1) un enrichissement en éléments incompatibles couplé isotopiquement à (2) un rapprochement vers un pôle mantellique enrichi de type EM. Ces particularités géochimiques démontrent que le panache mantellique possède (1) une source hétérogène affectée par (2) des taux de fusion variables. De plus, deux échantillons de ce nouveau groupe datés à 3,77 (0,08) et à 3,34 (0,07) Ma étendent considérablement la période d'activité connue de l'édifice. Ces âges remarquables font de ces laves les plus anciennes jamais datées à La Réunion. La nature géochimique ainsi que la position stratigraphique des laves de cette étude (échantillons subaériens et sous-marins des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise) impliquent une réinterprétation du schéma d'évolution global de l'île. Contrairement aux études précédentes, nos résultats sur ces laves montrent que : (1) Les laves différenciées de la Rivière des Remparts, qui sont des laves subaériennes, de part leur position stratigraphique et géographique sous-jacente au Piton de la Fournaise et par analogie avec le Piton des Neiges, ne peuvent être reliées à l'activité de la Fournaise, (2) Le signal isotopique du groupe de laves sous-marines de la Rift Zone Nord-Est de la Fournaise, révèlent l'hétérogénéité de la source du panache mantellique sous La Réunion, source que nous identifions comme des enclaves d'éclogite contenues dans une lherzolite à spinelle, (3) L'âge plus ancien de ces laves sous-marines et leur localisation sous le flanc Est de la Fournaise remet en questions le schéma jusqu'alors admis pour l'édification de l'île de La Réunion reposant sur la construction du Piton des Neiges puis celle, adjacente, du Piton de la Fournaise. En conséquence, nos données géochimiques et géochronologiques sont de nouveaux arguments en faveur de l'élaboration d'un modèle d'évolution plus complexe, suggérant l'existence d'un troisième massif volcanique. Il est en accord avec les précédents travaux de pétrologie et de géophysique suggérant l'existence d'un troisième édifice à l'Est de La Réunion, communément appelé le Volcan des Alizés.

Ce travail s'inscrit dans une problématique locale de teneur élevée en arsenic naturel dans le but d'améliorer la surveillance et la gestion de la qualité de la ressource en eau dans l'arrière-pays niçois. L'existence de grandes disparités géographiques des teneurs en arsenic font de la géologie la cause principale de cette contamination. L'intérêt de ce travail est d'appréhender les interactions solide/solution entre l'arsenic total dissous et les particules solides (matières en suspensions, sédiment de lit de rivière, solides naturels). Pour décrypter le comportement géochimique de l'arsenic, les trois objectifs principaux sont : de déterminer son état de conservativité dans le milieu naturel ; puis d'étudier les phénomènes d'adsorption en laboratoire sur des solides naturels (illite, oxydes de fer) ou de référence (kaolinite) ; puis enfin d'apporter une application directe au piégeage de l'arsenic par la création d'un pilote de traitement destiné à dépolluer une source d'eau destiné à la consommation humaine. La concentration en particule est le facteur influençant la conservativité de l'arsenic dans le système de confluence Tinée/Var selon les données des compartiments dissous et particulaire. La fraction colloïdale semble avoir une implication de premier ordre lors de la période de crue étudiée. Le piégeage de l'arsenic est favorisé par les oxyhydroxydes de fer, les argiles puis en moindre quantité par les solides acido-solubles.

Calcium (Ca) is the fifth most abundant element in the rocky planets. As a lithophile, refractory element, Ca does not partition into planetary cores nor is it volatilized during planetary accretion. These characteristics make Ca ideal for investigating the earliest stages of planetary formation and the subsequent chemical evolution of planetary mantles and crusts. This thesis presents observations of and explores the mechanisms involved in high-temperature mass-dependent Ca isotope fractionation in terrestrial, lunar, and meteoritic material. Chapter 1 reports Ca isotope fractionation among a co-genetic suite of samples from the Guelb el Azib ultramafic-mafic-anorthosite complex, which represents the fractional crystallization sequence of a terrestrial igneous magma chamber. The measurements imply that Ca isotope fractionation in an evolving crystallizing magma is mineralogically controlled and that the degree of fractionation can vary according to the Ca composition of the residual magma. Chapter 2 investigates ureilites, a distinctive group of achondritic meteorites, widely regarded to be mantle remnants of a disrupted asteroidal parent body. To date, it is not clear which of their features were inherited from the original chondritic body and which were created during post-accretionary igneous processes such as partial melting. This chapter presents evidence that partial melting on the ureilite parent body is responsible for two such ambiguous characteristics, Ca isotopic and magnesium number (Mg / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les Gastornithidae sont des oiseaux géants terrestres présents dans le Tertiaire (Paléocène- Eocène) d'Europe, d'Amérique du Nord et d'Asie. Bien que ces oiseaux soient connus depuis le 19ème siècle, leur écologie et les environnements dans lesquels ils vivaient sont encore très mal connus. Cette thèse propose donc d'apporter des réponses sur ces deux points afin de mieux comprendre ces oiseaux grâce à une approche pluridisciplinaire, combinant des études de morphologie-fonctionnelle, de géochimie isotopique, et de paléontologie. Nous avons pu déterminer que cet oiseau de deux mètres de haut devait peser entre 110 et 260 kg, et avait un déplacement relativement lent ne lui permettant pas de courir rapidement et longtemps. Le régime alimentaire des Gastornithidae, en débat depuis plus de vingt ans, a été ré-étudié grâce à une étude de géochimie isotopique combinée à une étude de morphologie fonctionnelle, permettant de conclure à une alimentation herbivore. Parallèlement, les paléo-environnements dans lesquels évoluaient cet oiseau ont également pu être étudiés grâce une étude de géochimie isotopique appliquée à des coquilles d'oeufs fossiles du Sud de la France attribuées à Gastornis dans cette thèse. Ces grands oiseaux vivaient donc dans un environnement relativement sec et chaud avec probablement une alternance de saison sèche et humide pour le Sud de la France, ce qui est différent de ce qu'on connait pour des environnements du centre de l'Allemagne où d'autres fossiles de Gastornis ont été trouvés, et où la végétation montre un environnement plus humide. Cela montre donc que cet oiseau avait une bonne capacité d'adaptation à différents environnements, ce qui lui a probablement permis de franchir le PETM sans être particulièrement affecté, comme le montre le registre fossile dans lequel aucune extinction, aucune variation géographique ou anatomique ne sont observées dans cette famille contrairement au cas de nombreux mammifères / Gastornithidae are a familly of large ground fossils birds present in the Tertiary (Paleocene- Eocene) from Europe, North America and Asia. Although these birds are known since the beginning of the 19th century, their ecology and the environment where they lived are still poorly known. Therefore, this PhD propose to bring some answers about this two points in order to better understand these birds using a multidisciplinary approach, including functional morphology, isotope geochemistry and paleontological studies. We have determined that this two meter high bird should weigh around 110 to 260 kg, and had a relatively slow locomotion not allowing him to run quickly and for a long time. The diet of the Gastornithidae, discussed since more twenty years, has been studied using an isotopic geochemical approach combine with a morphofunctional study, which permits to conclude to an herbivore diet. In parallel, paleo-environments where lived this bird have also been studied using isotopical analysis applied on fossils bird’s eggshells from the southern France, attributed to Gastornis in this thesis. Thus these large birds lived in an environment relatively dry and hot, with probably an alternance of dry and wet saison in the southern France, which is different than which is known in middle Germany environments where other Gastornis fossils were found, and where vegetation shows an environment wetter. Therefore, that shows that this bird had a good adaptability to different environments, which allowed him to cross the PETM without being particularly affected as shown in the fossil record, on the contrary to numerous mammals

L’accroissement de l’urbanisation et le développement industriel modifient la composition des géosphères de la Terre, en augmentant le nombre de problèmes géoécologiques et en affectant négativement la santé humaine. Actuellement, plus d'attention est accordée à la surveillance de l'état des composants de l’environnement naturel urbain. En Russie, les méthodes biogéochimiques (par ex., l'application de feuilles des arbres comme un récepteur naturel de la pollution) sont largement utilisées pour caractériser les problèmes géoécologiques des territoires dans des conditions d’intensité d’activités industrielles. Dans les pays occidentaux, les méthodes permettant d'estimer l'impact des facteurs ambiants sur la géosphère et la santé humaine sont répandues, parmi lesquelles l'évaluation des impacts du cycle de vie (ÉICV). Cependant, ces méthodes ne sont toujours pas appliquées en combinaison. L’utilisation d’indicateurs efficaces reflétant l'intensité de l'impact anthropique sur les écosystèmes; d’une cartographie de la distribution des polluants, ainsi que l'utilisation a posteriori de ces résultats dans l'évaluation des impacts sur l'environnement et la prédiction de leurs effets négatifs des entreprises industrielles (toxicité humaine et l'écotoxicité) sont pertinents pour l'évaluation complète des écosystèmes urbains. Cette méthode intégrée a été proposée et mise en œuvre sur le territoire d’Ust-Kamenogorsk, l'une des villes ayant subie des transformations technogéniques significatives au Kazakhstan avec un ensemble spécifique d’entreprises / With widespread urbanization and industrial development, the composition of the Earth's geosphere shells has changed, increasing the number of geoecological problems of territories and negatively affecting human health. Currently, more attention is being paid to monitoring the state of the components of urban natural environments. In Russia, biogeochemical methods (e.g. applying tree leaves as a kind of natural receptor of pollution) are widely used to characterize the geoecological problems of the territories under the pressure of intensive industrial activities. In Western countries, methods allowing us to estimate the impact of ambient factors on ecosystems and human health have become widespread; life cycle impact assessment is among them. However, these methods still have not been applied in combination. Therefore, the implementation of a comprehensive assessment of urban ecosystems using indicators reflecting the intensity of anthropogenic impact on ecosystems, following mapping of pollutant distributions, as well as the subsequent use of the results in the evaluation of the industrial enterprises' impact on the environment and in the prediction of the negative effects of pollution (human toxicity and ecotoxicity) are relevant. Such integrated method combining two methodologies was suggested and implemented in the territory of Ust-Kamenogorsk city, one of the significantly technogenic transformed cities in Kazakhstan with a specific set of enterprises

En raison de leur ubiquité dans les assemblages archéologiques et les collections ethnographiques, les lames d’herminette en pierre ont longtemps été utilisées comme « fossiles-directeurs » afin de mettre en évidence des corrélations typo-chronologiques en Océanie. Néanmoins, les critères d’observations formels utilisés dans cette approche typologique ne permettaient pas de rendre compte de la complexité des processus techniques de fabrication. Après avoir rappelé les autres études expérimentales réalisées précédemment dans la région, nous proposons un premier référentiel des stigmates de taille sur roches basaltiques qui nous permet d’identifier différentes techniques de percussion utilisées dans la confection des lames d’herminette en pierre. La restitution des activités techniques qui ont abouti à la production de ces outils a été réalisée à travers l’analyse technologique d’assemblages archéologiques (produits finis ou semi-finis et déchets de taille) récoltés dans différentes sites de la côte Nord de l’île de Tubuai (Archipel des Australes, Polynésie Française). La caractérisation géochimique des gîtes géologiques et des artefacts taillés découverts en contexte archéologique a permis de restituer la répartition spatiale des différentes séquences de production au sein d’une même communauté ainsi que les transferts d’objets produits dans d’autres archipels. Parmi les différents réseaux d’approvisionnement identifiés dans l’île, j’ai choisi de suivre les activités techniques présentes au sein de deux sites : le premier est un complexe spécialisé dans la production des outils en pierre associant carrière d’extraction et ateliers de transformation, et l’autre un site d’habitat côtier.A travers la restitution des dynamiques de production, d’entretien et d’échange des lames d’herminettes en pierre, nous proposons un nouveau regard sur l’économie traditionnelle des chefferies de Polynésie centrale. Dans les assemblages étudiés, la confection de lames d’herminette a été essentiellement réalisée à travers la production d’éclats utilisés comme supports et transformés par façonnage. Cette combinaison des processus de débitage et de façonnage semble correspondre à une tradition technique qui prend son origine en Polynésie occidentale et qui est identifiée dans tous les archipels de Polynésie orientale. A partir des collections étudiées à Tubuai, il est possible de distinguer une production très standardisée de grandes lames au sein des ateliers spécialisés, et une production très peu standardisée de petites lames au sein des habitats côtiers. Grâce à la restitution des processus de production existant au sein d’une même communauté et des échanges intercommunautaires effectués à longue distance, nous discutons le rôle économique des herminettes à lame de pierre dans les chefferies polynésiennes. / The ubiquity of stone adze blades in archaeological sites and museum collections resulted in their use as “cultural fossils” to draw cultural evolutionary changes in the Polynesian islands. The typological approach proves useful for understanding the archaeological diversity in Oceania. Yet, it lacks efficiency when it comes to shedding light on the technical and economic choices involved in the production processes.After a discussion of previous knapping experimentations performed in Polynesia, I propose a panel of diagnostic criteria for identifying the use of hard and soft hammerstone in the manufacture of adze blades. Then, I focus on the production of blades from assemblages collected on the North coast of Tubuai Island (Austral Archipelago, French Polynesia). Along with the need to consider the whole manufacturing process and the post-production exchange networks comes the necessity to connect different archaeological assemblages. Geochemical characterisation of the geological sources and artefacts discovered within archaeological contexts were used to settle the favoured framework for understanding the series of production sequences and for identifying the transfer of tools produced within and outside the island. Among the different supply networks identified on the island, I chose to investigate the operational sequences located within two sites: a quarry complex involving several workshops and a coastal dwelling site.Through the investigation of manufacture, maintenance and exchange processes regarding stone adze blades, I propose a new insight on the economic system in the chiefdoms of central Polynesia. The technical tradition documented on Tubuai is related to the production and transformation of flakes used as blanks for adze blades manufacture. This association of flaking and shaping processes originated in Western Polynesia but was also spread over Eastern Polynesia. The size and the form of these adzes were directly linked to one’s capacity for producing standard-sized blanks and for shaping specific blades forms. Based on the Tubuai collections, I identified a highly standardised production related to specialist knappers’ workshops, as well as a production of heterogeneous forms of small adze blades within a non-specialised dwelling context. Thanks to the analysis of the production processes within the community and the long-distance intercommunity exchanges, I finally discuss the economic role of stone adzes in ancient Polynesian chiefdoms.

La caldera du volcan Rinjani contient un lac d’un volume de 1 km³ qui est probablement le plus grand lac volcanique au monde présentant une anomalie thermique nette. Ce lac présente une composition neutre chlorure sulfate bicarbonate inhabituelle pour les lacs volcaniques. Sa TDS (2600 mg/l) et conductivité (3500µs/cm) élevées indiquent un apport de fluides hydrothermaux très important. Enfin, son alcalinité élevée (520 mg/l), indique un apport important de dioxyde de carbone dans le lac.<p>Les sources thermales situées autour du Gunung Baru (cône volcanique situé dans la caldera) ont une composition chimique en éléments majeurs et une composition isotopique proche de celles du lac volcanique indiquant qu’elles sont essentiellement le résultat du recyclage du lac par le système hydrothermal. Les variations de compositions entre les différentes sources ont permis de montrer que leurs compositions est le résultat du mélange entre un fluide hydrothermal profond de composition neutre chlorure, dont la température a été estimée à 270°C, et d’un fluide plus superficiel riche en magnésium et en sulfate.<p>Le flux de dioxyde de carbone à la surface du lac a été estimé à l’aide de la méthode de la chambre d’accumulation et par calcul à environ 2300 t/j, ce qui représente un apport significatif de gaz. Cependant, comme le lac présente une structure polymictique, le risque d’accumulation de dioxyde de carbone en profondeur et donc d’éruption limnique peut être exclus.<p>Pour la première fois dans cette thèse, le modèle d’estimation des flux thermiques émis par les lacs volcaniques mis au point par Stevenson (1992) a été contraint par des mesures des paramètres météorologiques mesurés en continu, ce qui a permis de valider le modèle. De plus, nous avons pu montrer que l’essentiel des variations de températures des lacs volcaniques est dû à des variations météorologiques. En utilisant le flux thermique plutôt que la température, il est dès lors possible d’avoir accès à des variations de l’activité volcanique.<p>Le flux thermique estimé pour le lac du Rinjani est de 1700 MW, ce qui représente le flux le plus élevé jamais mesuré sur un lac volcanique aérien. Ce flux thermique est aussi plus élevé que le flux thermique mesuré sur des lacs de lave à 800°C. Ce paradoxe apparent s’explique par la plus grande dimension des lacs volcaniques, la capacité calorifique de l’eau quatre fois plus importante que celle du magma et la viscosité de l’eau 1 million de fois inférieure, ce qui fait de l’eau un excellent fluide caloporteur pour transporter les calories vers la surface.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La composition chimique de la croûte continentale a significativement évolué à la transition Archéen-Protérozoïque (3000–2500 Ma), témoignant de changements géodynamiques majeurs à cette époque. Afin d’étudier l’expression et les origines de ces changements, qui sont encore mal contraints, j’ai étudié une diversité de granitoïdes qui se sont mis en place dans cette gamme d’âges à la marge Nord du craton du Kaapvaal, en Afrique du Sud. Ce travail a permis de préciser la typologie et l’origine des granitoïdes tardi-archéens ; ceux-ci peuvent être classés dans trois grands groupes : (1) Les sanukitoïdes, représentés en Afrique du Sud par le pluton de Bulai, sont des magmas dérivant de l’interaction entre une péridotite mantellique et un composant riche en éléments incompatibles (TTG, liquide issu de la fusion de sédiments, et, plus rarement, fluide aqueux). Les sanukitoïdes peuvent être classés en deux groupes distincts, selon les mécanismes de cette hybridation : les low-Ti sanukitoids proviennent d’une simple hybridation du liquide silicaté avec la péridotite, alors que les high-Ti sanukitoids sont issus de la fusion d’un assemblage métasomatique à amphibole et phlogopite, résultant de ces interactions. Enfin, les mécanismes de différenciation des suites sanukitoïdes au niveau de la croûte sont contrôlées par des mécanismes de cristallisation fractionnée ou (moins vraisemblablement) de fusion partielle. (2) Les sanukitoïdes « marginaux », représentés dans le craton du Kaapvaal par les plutons de Mashashane, Matlala, Matok et Moletsi, sont des granitoïdes résultant de l’interaction entre des sanukitoïdes et des magmas provenant de la fusion de croûte préexistante. Etant donné la large gamme de sources possibles (TTG, métasédiments, roches mafiques) d’un craton à l’autre, ce groupe est extrêmement diversifié. Leurs mécanismes de différenciation sont contrôlés par la cristallisation fractionnée. (3) Certains granites, tels que le batholite de Turfloop en Afrique du Sud, sont directement issus de la fusion de lithologies crustales (TTG, métasédiments et amphibolites). Au sein du craton du Kaapvaal, l’évolution spatio-temporelle du magmatisme tardi-archéen suit un schéma très caractéristique : les TTG se mettent en place entre ~3300 et ~2800 Ma, puis laissent la place à la genèse de l’ensemble des granitoïdes présentés ci-dessus, qui se déroule entre 2780 et 2590 Ma. Cette séquence d’évènements est reproduite au sein de tous les cratons du monde à la fin de l’Archéen. Elle témoigne de l’avènement des processus de recyclage crustal, puisque, par opposition aux TTG archéennes qui dérivent de métabasaltes juvéniles, les magmas tardi-archéens sont issus à la fois de la différenciation intracrustale et de l’interaction entre une péridotite et du matériel continental introduit dans le manteau. Cette dualité de processus pétrogénétiques est aussi très typique des épisodes magmatiques qui ont lieu à la fin des cycles de subduction-collision post-archéens. Ainsi, l’évolution de la composition des granitoïdes entre 3000 et 2500 Ma traduit vraisemblablement l’initiation d’une forme de tectonique des plaques proche du régime actuel. Celle-ci serait liée au refroidissement planétaire global, qui a probablement entraîné un « effet de seuil » dans l’évolution de l’épaisseur de la croûte océanique ainsi que la rhéologie et le volume de la croûte continentale, permettant ainsi à la subduction et à la collision de ne devenir thermo-mécaniquement stables qu’à partir de la fin de l’Archéen. / The chemical composition of continental crust significantly evolved though time, in particular at the Archaean-Proterozoic transition (3000–2500 Ma), which witnesses major geodynamic changes at that time. The nature and origin of these changes are poorly constrained so far. To better constrain them, I studied a range of granitoid emplaced at that time at the northern margin of the Kaapvaal Craton, in South Africa. In the light of my work, the typology and origin of this magmatism has been reappraised; in particular, the late-archaean granitoids can be split in three different groups : (1) Sanukitoids are represented in South Africa by the Bulai pluton. They are hybrid magmas derived from interaction between mantle peridotite and a component rich in incompatible elements (generally a melt derived from either metabasalts or metasediments). They can be separated in two groups, depending on the hybridation process: low-Ti sanukitoids derive from one-step interaction of silicate melt with peridotite, while high-Ti sanukitoids result from melting of a metasomatic, amphibole- and phlogopite-bearing assemblage equilibrated during the interactions. Finally, the differentiation mechanisms of sanukitoid suites at crustal levels are mainly controlled by fractional crystallization or, less likely, partial melting. (2) « Marginal » sanukitoids, as represented in the Kaapvaal craton by Mashashane, Matlala, Matok and Moletsi plutons, are produced by interactions between sanukitoids and crust-derived melts. Because the source of the latter can be very different from a craton to another, this group of granitoids is extremely diverse. Their magmatic evolution is mostly controlled by fractional crystallization, such as sanukitoids. (3) Some granites, such as those from the Turfloop batholith in South Africa, directly derive from melting of older crustallithologies (TTGs, metasediments, mafic rocks). The evolution of late-archaean magmatism in the Kaapvaal craton follows a very typical sequence: genesis of TTG took place between ~3300 and ~2800 Ma, and give way to the emplacement of all granitoid types presented above, which occurs in a short time span between 2780 and 2590 Ma. This succession of events is identical within every craton worldwide at the end of the Archaean. It witnesses the advent of crust recycling processes, as late-archaean magmas derive from both intracrustal differentiation and interactions between peridotite and continental material introduced within the mantle. This sharply contrasts with the genesis of TTG through melting of juvenile metabasalts only. This duality of petrogenetic processes is also typical of magmatic events in late- to post-orogenic settings, at the end of present-day subduction-collision cycles. As a result, the evolution of the crust composition between 3000 and 2500 Ma likely reflects the initiation of modernstyle plate tectonics. This would be the consequence of global cooling of Earth, which has induced a threshold effect in parameters such as (1) the thickness of oceanic crust and (2) the rheology and volume of continental crust. Indeed, these parameters exert a primary control on the thermo-mechanical stability of subduction and collision, and both became possible at the end of the Archaean only.

Cette thèse est consacrée à la caractérisation pétrologique et géochimique des basaltes quaternaires post-collisionnels d’Anatolie centrale (strato-volcans Erciyes et Hasandağ et volcanisme dispersé d'Obruk-Zengen et de Karapınar), en se focalisant sur l’évolution spatio-temporelle de ce magmatisme de la Cappadoce (Turquie). Par la géochronologie K-Ar, la coexistence de basaltes alcalins et calco-alcalins a été démontrée, parfois dans un même lieu et à la même époque. Par ailleurs, nos résultats montrent aussi que ces basaltes peuvent être très jeunes (quelques milliers d’années seulement). La minéralogie des basaltes quaternaires de la Cappadoce est la suivante : plagioclase, olivine, clinopyroxène, orthopyroxène et oxydes (magnétite, ilménite). Pourtant, seuls les basaltes de l’Erciyes contiennent de l’orthopyroxène, alors que ceux du Hasandağ et du volcanisme dispersé d’Obruk-Zengen et de Karapınar en sont dépourvus. Les phénocristaux de plagioclases présentent souvent des figures de déséquilibre, attribuées au processus de mélange magmatique : zonages complexes (normaux, inverses, oscillatoires), richesse en inclusions vitreuses, figures de résorption. Toutefois, la minéralogie observée est compatible avec un processus de cristallisation fractionnée dominant. Les géobaromètres utilisés montrent que l’origine des magmas de l’Erciyes est plus superficielle que celle des autres sites. Les résultats en géochimie confirment la dualité minéralogique observée entre l’Erciyes et les autres secteurs, ainsi que les caractères alcalins (néphéline normative) et calco-alcalins de basaltes parfois contemporains. Tous les basaltes étudiés sont enrichis en LREE et LILE. Les données isotopiques (Sr, Nd, Pb, O) montrent l’importance de la source lithosphérique enrichie. L’ensemble des données géochimiques montre aussi la signature d’autres sources et processus comme la contamination par la croûte continentale et l’héritage d’une ancienne subduction. / This thesis revealed the petrological and geochemical characterization of post-collisional Quaternary basalts of Central Anatolia (Erciyes and Hasandağ stratovolcanoes, and dispersed volcanisms of Obruk-Zengen and Karapınar), focusing on the spatiotemporal evolution of the magmatism in Cappadocia (Turkey). K-Ar geochronology indicated the coexistence of alkaline and calc-alkaline basalts from the same location and age. Moreover, the results also show that these basalts may be very young (a few thousand years). The mineralogy of Quaternary basalts from the Cappadocia is as follows: plagioclase, olivine, clinopyroxene, orthopyroxene and oxides (magnetite, ilmenite). Orthopyroxene is observed only in basalts of Erciyes, while it is lacking in Hasandağ and dispersed volcanisms of Obruk-Zengen and Karapınar. The plagioclase phenocrysts often exhibit disequilibrium features attributed to magma mixing process: complex zoning (normal, inverse, oscillatory), concentric zones rich in melt inclusions, resorption features. However, the observed mineralogy is consistent with a dominant fractional crystallization process. The estimated geobarometer show that the origin of magmas of Erciyes is shallower than the other settings. The results in geochemistry confirm not only the mineralogical duality between Erciyes and the other settings but also the coexistence of alkaline (normative nepheline) and calc-alkaline characters of contemporary basalts. All studied basalts are enriched in LREE (Light Rare Earth Elements) and LILE (Large Ion Lithophile Elements). The isotopic data (Sr, Nd, Pb, O) indicate the importance of enriched lithospheric source. All geochemical data also display the signature of other sources and processes such as contamination by the continental crust and heritage of a former subduction.

Les granites peralumineux sont les acteurs principaux de la différentiation de la croûte continentale et représentent un enjeu sociétal important car ils sont associés à de nombreux gisements métallifères. Dans la chaîne hercynienne européenne, la majorité des gisements hydrothermaux d'uranium (filons ou épisyenites) sont associés à des leucogranites peralumineux d'âge tardi-carbonifère. Ainsi dans le Massif armoricain, 20000 t d'uranium (U) (~20% de la production historique française), ont été extraites des gisements associés aux leucogranites de Mortagne, Pontivy et Guérande. L'objectif de ce travail est de mieux comprendre le cycle de l'uranium dans la chaîne hercynienne armoricaine depuis la source des leucogranites, leur évolution et leur mise en place dans la croûte supérieure jusqu'à leur lessivage par des fluides, la formation des gisements puis leur exhumation en sub-surface. Dans ce but, des données pétro-géochimiques, géochronologiques et thermochronologiques ont été obtenues sur les leucogranites de Guérande, Pontivy et leurs gisements d'uranium associés. Les leucogranites de Guérande et de Pontivy se sont mis en place, respectivement, à ca. 310 Ma dans une zone de déformation extensive dans le domaine interne de la chaîne et ca. 315 Ma dans le domaine externe le long du cisaillement sud armoricain (CSA), une faille décrochante d'échelle lithosphérique. Les deux leucogranites sont issus d'un faible taux de fusion partielle de métasédiments détritiques et d'orthogneiss peralumineux, la fusion de ces derniers ayant vraisemblablement joué un rôle majeur dans la richesse en uranium des leucogranites. La fusion de la croûte continentale dans la zone interne de la chaîne a été induite par l'extension tardi-orogénique alors que la fusion de la croûte mais aussi du manteau dans la zone externe était probablement contrôlée par une déformation décrochante diffuse. La cristallisation d'oxydes d'uranium magmatiques dans les facies les plus évolués des leucogranites au moment de leur mise en place a été vraisemblablement rendue possible grâce à l'action combinée de la cristallisation fractionnée et d'une activité magmatique-hydrothermale diffuse. De ca. 300 Ma à 270 Ma, une activité tectonique fragile le long du CSA et des détachements a permis l'infiltration de fluides météoriques oxydants en profondeur induisant la mise en solution des oxydes d'uranium des leucogranites. Ensuite, les fluides ont précipité leur U dans des failles ou des fentes de tension à proximité du contact avec des lithologies sédimentaires avec un caractère réducteur variable. Les leucogranites étaient toujours en profondeur à des températures supérieures à 120°C au moment de la formation des gisements et leur exhumation en sub-surface n'est pas enregistrée avant le Trias ou le Jurassique. Ce modèle métallogénique n'est probablement pas exclusif au Massif armoricain car la période de formation des gisements d'U dans la région entre 300 et 270 Ma est la même que dans l'ensemble de la chaîne hercynienne européenne. / Peraluminous leucogranites are the principal actors for the differentiation of the continental crust and play an important economic role because they are commonly associated with significant metalliferous deposits. Most hydrothermal uranium (U) deposits (vein or episyenite types) from the European Hercynian belt are spatially associated with Carboniferous peraluminous leucogranites and in the French Armorican Massif (western part of the European Hercynian belt) 20000 t of U (~20 % of the French production) were extracted from the deposits associated with the Mortagne, Pontivy and Guérande leucogranites. The objective of this work is to improve our knowledge about the U cycle in the Armorican Hercynian Belt from the leucogranites sources, their evolution and emplacement in the upper crust to U leaching, deposit formation and leucogranites exhumation at the subsurface level. For that purpose, petro-geochemical, geochronological and thermochronological data were obtained on the Guérande and Pontivy leucogranites as well as their spatially associated U deposits. The Guérande leucogranite was emplaced ca. 310 Ma ago in an extensional deformation zone in the internal domain of the belt whereas the Pontivy leucogranite was emplaced ca. 315 Ma ago in the external domain along the South Armorican Shear Zone (SASZ), a lithospheric scale wrench fault. Both leucogranites were formed by a low degree of partial melting of detrital metasediments and peraluminous orthogneisses; the fusion of the latter probably played a major role in the generation of U rich leucogranites. Partial melting of the crust in the internal zone of the belt was triggered by late orogenic extension whereas partial melting of the crust but also the mantle in the external zone was likely controlled by pervasive wrenching. The crystallization of magmatic uranium oxides in the most evolved leucogranitic facies was induced by fractional crystallization and probably enhanced by magmatic-hydrothermal processes. From ca. 300 to 270 Ma, a fragile tectonic activity along detachments and the SASZ, allowed for the infiltration at depth of meteoric oxidizing fluids, able to dissolve magmatic uranium oxides in the leucogranites. These fluids have then precipitated their U in faults or tension gashes close to the contact with sediments having a variable reducing character. The leucogranites were at depth above 120°c during the formation of U deposits and the exhumation of these intrusions did not occur before the Trias or the Jurassic. The proposed metallogenic model is likely not exclusive to the Armorican Massif as the timing of U deposits formation in the region from ca. 300 to 270 Ma is similar to the main U mineralizing event in the whole European Hercynian belt.