The Al-Cu 206 cast alloys have been widely used in automotive and aerospace industries due to the high strength and good elevated temperature properties. However, this family alloys have an extremely low upper limit for the iron content (usually less than 0.15 wt. %) because the presence of more Fe can cause a great loss of the mechanical properties, particularly the ductility. With the increasing use of the recycled aluminum alloys, the requirement for extremely low iron contents has become a main concern in terms of the manufacturing technique and cost. Therefore, manufacturing premium castings with higher iron contents has become a great challenge. In this study, the solidification behavior of the iron-rich intermetallics and the effect of alloy composition, cooling rate and solution heat treatment on the iron-rich intermetallics were systematically investigated in 206 cast alloys at 0.15, 0.3 and 0.5 wt. % Fe. The effect of the iron-rich intermetallics on the tensile properties was also evaluated. An optical microscope, a scanning electron microscope and a transmission electron microscope were used to observe the microstructures and analyze the volume fraction of the iron-rich intermetallics as well as the fracture surface. The solidification sequences of 206 cast alloys at 0.15-0.5 wt. % Fe were well established. The experimental results in the present thesis are divided into four parts. In the first part, the iron-rich intermetallics in 206 cast alloys at 0.15 wt. % Fe were studied. It was found that Chinese script a-Fe and platelet-like B-Fe can precipitate and coexist in the finally solidified alloy and the individual addition of either Mn or Si promotes the formation of a-Fe and hinders the occurrence of B-Fe. The critical cooling rate to effectively suppress the formation of B-Fe depends on the alloy composition. A casting process map is established to correlate the Mn and Si contents with cooling rate for the 206 cast alloys. In the second part, the iron-rich intermetallics in 206 cast alloys at 0.3 wt. % Fe were investigated. Platelet B-Fe and Chinese script a-Fe were observed in the solidified samples. Both the a-Fe and B-Fe phases can nucleate on the oxide films. In addition, a-Fe can also nucleate on Al6(FeMnCu) and Al3Ti particles while the earlier formed a-Fe phase can also nucleate the later formed B-Fe phase. In addition, Either Si or Mn favors the transformation of B-Fe into the a-Fe phase. At a combination of both high Mn and high Si, almost all B-Fe platelets can be converted into Chinese script a-Fe. For a cast Al-4.5Cu-0.3Fe alloy, 0.3% Mn and 0.3% Si are required to completely suppress the B-Fe phase. In the third part, the iron-rich intermetallics in 206 cast alloys at 0.5 wt. % Fe were studied. In addition to the two typical platelet B-Fe and Chinese script a-Fe phases, two extra phases, i.e. Chinese script Alm(FeMn) and platelet Al3(FeMn) were experimentally observed in the solidified alloys for the first time in the 206 cast alloys. Alm(FeMn), a-Fe and Al3(FeMn) are all possible as dominant iron-rich intermetallic phases. The individual addition of Si favors the formation of a-Fe but inhibits the precipitation of B-Fe while the individual addition of high Mn promotes the formation of Al3(FeMn). The combined addition of both Si and Mn enhances the formation of predominate a-Fe. Furthermore, the formation temperature of each iron-rich intermetallic phase decreases and the stable iron-rich intermetallic is gradually replaced by the metastable phase with increasing cooling rate. There exists a threshold cooling rate to obtain the predominant Chinese script Alm(FeMn) or a-Fe phases. Finally, the effect of iron-rich intermetallics on the tensile properties of the 206 cast alloys was performed. It was found that the tensile strengths linearly decrease with increasing iron content but higher strength are obtained for the alloys with dominant Chinese script iron-rich intermetallics than those with dominant platelet ones at similar iron levels. The 206 alloys above an iron level of 0.15% are hard to meet the minimum ductility (7%) in artificial overaging treatment (T7). However, the iron content limitation can be extended to 0.3%, or even to 0.5% to meet the 7% elongation in natural aging treatment (T4) condition under well controlled Mn and Si contents, providing the great potential to cast premium 206 alloys at high iron levels. - L'alliage Al-Cu 206 est largement utilisé dans les industries automobile et aéronautique en raison de sa grande résistance et de ses bonnes propriétés à température élevée. Toutefois, ce type d'alliage possède une faible teneur en fer (généralement une fraction massique inférieure à 0,15%), car la présence davantage de fer peut causer une diminution considérable des propriétés mécaniques. Avec l'utilisation de plus en plus croissante des alliages d'aluminium recyclé, l'exigence pour une teneur très basse en fer est devenue une préoccupation majeure en termes de technique de fabrication et de coût. Par conséquent, la fabrication de pièces de haute gamme avec une teneur élevée de fer est un très grand défi. Dans cette étude, le comportement des composés intermétalliques riches en fer au cours de la solidification et les effets de la composition de l'alliage, de la vitesse de refroidissement et de la mise en solution sur les phases intermétalliques riches en fer dans l'alliage 206 coulé à différentes teneurs massique de fer : 0,15, 0,3 et 0,5% a été étudié. L'effet des composés intermétalliques riches en fer sur les propriétés de traction a également été étudié. Un microscope optique, un microscope électronique à balayage et un microscope électronique à transmission ont été utilisés pour observer les microstructures et analyser la fraction volumique des composés intermétalliques riches en fer ainsi que la surface de rupture. Les séquences de solidification de l'alliage 206 coulé à teneur massique en fer comprise entre 0,15 ~ 0,5% ont été mis en place. Les résultats expérimentaux de la présente thèse sont divisés en quatre parties. Dans la première partie, les phases intermétalliques riches en fer dans l'alliage 206 coulé avec une teneur en fer de 0,15% ont été étudiées. Il a été constaté que la phase a-Fe à charactère chinois et B-Fe en forme de plaquettes coexistent et peuvent précipiter dans l'alliage solidifié et l'addition individuelle de Mn ou de Si favorise la formation de a-Fe et empêche l'apparition de B-Fe. La vitesse critique de refroidissement pour supprimer efficacement la formation de B-Fe dépend de la composition de l'alliage. Une carfographie du processes de coulée a été établie pour corréler entre la teneur du Mn et du Si avec un taux de refroidissement pour l'alliage 206 coulé. Dans la deuxième partie, les phases intermétalliques riches en fer dans l'alliage 206 coulé avec une teneur en fer de 0,3% ont été étudiées. Les phases à plaquettes B-Fe et celle à écriture chinoise a-Fe ont été observées dans les échantillons solidifiés. Les deux phases a-Fe et B-Fe peuvent germer sur des films d'oxyde. En outre, a-Fe peut aussi germer sur Al6(FeMnCu) et sur les particules Al3Ti, tandis que les phases a-Fe formées plus tôt peuvent également germer sur la phase B-Fe formée plus tard. En plus, ni Si ni Mn ne favorisent la transformation de la phase B-Fe en celle de a-Fe. À une combinaison du Mn et du Si élevés, presque toutes les plaquettes B-Fe peuvent être converties en phase à caractères chinois a-Fe. Pour une coulée de l'alliage Al-4,5Cu-0,3Fe, 0,3% Mn et 0,3% Si sont requis pour supprimer complètement la phase B-Fe. Dans la troisième partie, les phases intermétalliques riches en fer dans l'alliage 206 coulé avec une fraction de fer de 0,5% du poids ont été étudiées. En plus des deux phases, celle typiquement à plaquettes B-Fe et celle à écriture chinoise a-Fe, deux phases supplémentaires, c'est-à-dire, à écriture chinoise Alm(FeMn) et à plaquettes Al3(FeMn) ont été observés expérimentalement dans les alliages solidifiés pour la première fois dans l'alliage 206 coulé. Alm(FeMn), a-Fe et Al3(FeMn) sont toutes possibles comme phases intermétalliques riches en fer dominantes. L'addition individuelle de Si favorise la formation de a-Fe mais inhibe la précipitation de B-Fe, tandis que l'ajout individuel d'une grande fraction de Mn favorise la formation de Al3(FeMn). L'addition combinée de Si et de Mn améliore la formation prédominante de a-Fe. En outre, la température de formation de la phase intermétallique riche en fer diminue et la phase intermétallique riche en fer stable est progressivement remplacée par la phase métastable avec l'augmentation de la vitesse de refroidissement. Il existe un seuil de vitesse de refroidissement pour obtenir une prédominance de la phase à écriture chinoise Alm(FeMn) ou a-Fe. Enfin, l'effet des composés intermétalliques riches en fer sur les propriétés de traction de l'alliage 206 coulé a été étudié. Il a été constaté que la résistance ultime à la rupture diminue linéairement avec l'augmentation de la teneur en fer, mais une plus grande résistance à la traction est obtenue pour les alliages contenant des composés intermétalliques à écriture chinoise riches en fer que ceux à dominance de plaquettes à des teneurs similaires de fer. Les alliages 206 à teneur de fer suppérieur à 0,15% traités pas vieillissenent artificiel atteignent difficilement la ductilité minimale (7%) comparés à ceux ayant subi un traitment de type (T7). Cependant, la limitation de la teneur en fer peut être étendue à 0,3%, voire à 0,5% pour répondre à l'allongement de 7% dans le traitement de vieillissement naturel (T4) sous la condition de bien contrôler la teneur en Mn et celle en Si, ce qui fournit un grand potentiel de couler l'alliage 206 à des teneurs de fer élevées.

Les méthodes destructives des roches dures revêtent une importance capitale pour l'industrie minière. À l'heure actuelle, le forage de type mécanique, où une pièce mobile et tenace entre directement en contact avec la surface rocheuse à désintégrer, est largement utilisé. Cependant, certaines formations géologiques fortement abrasives réduisent la productivité et la rentabilité de ce forage conventionnel. Il est reconnu que certaines roches cristallines s'effritent au contact d'une source de chaleur intense et localisée. Il existe des techniques d'abattage de roc qui tirent avantage d'un tel mode de rupture. Pour être commercialement attrayante, une technique de forage thermique doit atteindre des vitesses de pénétration assez comparables à celles produites par les méthodes mécaniques. À cet effet, les brûleurs à jet supersonique ont démontré une efficacité accrue dans certaines formations géologiques. La puissance de fragmentation de ces brûleurs est redevable à leur capacité à propulser des gaz à hautes températures à de très grandes vitesses qui provoquent l'écaillage de la surface rocheuse. Au fil des décennies, de nombreux types de brûleurs à jet supersonique commerciaux ont été développés. Or, peu de données scientifiques sont disponibles ou publiées quant à leurs puissances réelles et à leurs performances thermiques. La présente recherche s'inscrit dans cette optique et vise à développer une méthode comparative qui permet la caractérisation des brûleurs à jet supersonique. Pour y parvenir, cette recherche propose dans un premier temps de cibler une plage de puissance de travail plus optimale pour chaque type de brûleur. Puis, une analyse comparative des performances thermiques est effectuée par une méthode spécifique permettant d'estimer le transfert de chaleur tout autour de la flamme. Cette procédure requiert l'utilisation d'un calorimètre cylindrique adapté à cet effet, qui permet la mesure des historiques de températures à sa surface en différents points stratégiques. Ces mesures de températures servent de conditions frontières pour le modèle numérique transitoire qui évalue le flux thermique transmis. À titre de validation, des essais de fragmentation en conditions pratiques ont été réalisés. Le projet de recherche comporte également un volet exploratoire où une approche visant le développement d'un brûleur à flux thermique cyclique est considérée. Ce développement pourrait éventuellement mener à une augmentation de l'efficacité de la technologie par fragmentation thermique.

La mine Troilus est une mine à ciel ouvert qui est la propriété de la corporation minière Inmet. Elle se situe à 175 km au nord de Chibougamau dans la portion orientale de la ceinture volcano-sédimentaire archéenne de Frotet-Evans. La stabilité des pentes rocheuses de la mine Troilus est importante pour différentes raisons : le massif est fortement folié, recoupé de failles et de réseaux de joints systématiques. Il y a différents modes de rupture possible, soit : la rupture progressive par zones de fracturation, la rupture circulaire, le glissement sur un plan ou d'un dièdre et le développement de zone d'instabilité en kink pour former des zones de rupture en flambage ou à la limite une rupture par fauchage {toppling). Tous ces types d'instabilité peuvent se produire concurremment dans le cadre de la même fosse à ciel ouvert dépendamment de l'attitude spatiale des différentes structures géologiques, de la nature de la roche et de la compétence de la roche. La conception géomécanique de la fosse, dans ces milieux rocheux, doit donc tenir compte de ces divers modes de rupture et d'instabilité des pentes rocheuses jointées et foliées. Ce projet a comme objectif d'analyser les conditions susceptibles de provoquer le développement des divers modes de rupture dans un massif rocheux fracturé dans le but de développer des critères de conception (design) et des modes de soutènement plus adéquats pour assurer la stabilité des pentes de la fosse. La démarche du projet comporte les étapes suivantes : premièrement, réaliser une compilation et une analyse structurale du gisement; deuxièmement, caractériser les propriétés mécaniques des roches et des discontinuités des murs de la fosse à l'aide des travaux antérieurs; et finalement, simuler par ordinateur les divers modes de rupture susceptibles de se développer. Ces travaux permettront de procéder à un zonage structural de la fosse, c'est-à-dire identifier les zones structurales qui contrôlent la stabilité des gradins et des murs finaux de la fosse. Dans le cadre de ce zonage, les propriétés mécaniques seront établies pour les zones homogènes. Par la suite, l'analyse de la stabilité des murs principaux de la fosse sera évaluée en fonction des modes de rupture mentionnés plus haut à l'aide de méthodes de simulation analytique adaptée aux divers modes de rupture susceptibles de se développer. Cette étude a permis de cerner quatre domaines structuraux distincts, soit : A(2A), A(2B), A(2B,2C) et B. À l'intérieur de chacun de ces domaines trois familles de discontinuités ont été identifiées. La famille verticale, la famille horizontale et la foliation se retrouvent dans chacun de ces domaines. La différence entre les domaines A(2A), A(2B,2C) et A(2B) est le pendage de la famille horizontale. Les qualificatifs entre parenthèses représentent le pendage de la fracture horizontale. Le qualificatif 2A indique un pendage entre 0 et 15°, tandis que 2B indique un pendage de 16 à 25°. Finalement, le terme 2C indique un pendage de 26 à 40°. Pour ce qui est du domaine structural B, il est caractérisé par une fracture ayant une patine d'altération verdâtre et un pendage vers la fosse. Cette famille de discontinuité a été appelée zone problématique. C'est le domaine responsable d'un nouveau design au mur ouest. A l'intérieur de chaque domaine structural les possibilités de rupture ont été identifiées à l'aide d'une étude de stéréogrammes et d'équilibre limite. Ceci a permis de cerner les différentes possibilités de rupture planaire, en coin et fauchage. Dans le cadre de cette analyse de stabilité, un facteur de sécurité de 1,3 a été utilisé comme limite entre la stabilité et l'instabilité. Cette analyse a permis de faire ressortir neuf cas de rupture en coin pour les murs secs et à l'échelle du banc individuel. Six de ces neuf cas correspondent à la zone problématique combinée à un joint vertical. Pour ce qui est de l'échelle inter-rampe, c'est le passage de la zone problématique à l'intérieur du domaine B qui crée les sept cas. La présence d'eau a un effet très important sur la stabilité des pentes. En effet, le nombre de cas de rupture en coin passe de neuf à seize avec l'application d'une pression interstitielle dans les logiciels de modélisation. Des cas de rupture planaire ont aussi été identifiés. À l'échelle du banc individuel et avec des murs secs, il est possible de retrouver onze cas de rupture planaire. Les deux familles de discontinuités les plus importantes qui présentent des ruptures de type planaire sont la foliation et la zone problématique. À l'échelle inter rampe, seulement six cas sont présents. Ils sont caractérisés par le passage de la zone problématique. La présence d'eau joue aussi un rôle important pour les cas de rupture planaire. En effet, la présence d'eau diminue grandement le facteur de sécurité de chacune des possibilités de rupture. Les abaques de Zanbak permettent de dire que les possibilités de fauchage sont limitées au couloir de déformation présent au mur ouest de la fosse 87. Ce couloir de déformation est caractérisé par le passage de grands joints de foliation majeurs et continus. Il se situe à l'intérieur des domaines A(2B) et A(2A). Les abaques de Zanbak ne tiennent pas compte de plusieurs facteurs et ceci laisse présager que les cas de fauchage pourraient être plus étendus.

Le comportement mécanique et hydraulique des massifs rocheux fracturés est grandement influencé par la dilatance produite lors du déplacement en cisaillement des fractures. La plupart des travaux de génie civil et minier impliquent le comportement mécanique de massifs rocheux recoupés de plusieurs réseaux de joints et il est primordial d'anticiper les variations de la dilatance lorsque ces milieux discontinus sont sollicités par différents types de forces externes. Une méthode de caractérisation de la dilatance en fonction du déplacement en cisaillement, sous contrainte normale nulle, est proposée. La méthode est basée sur l'analyse de la distribution des angularités des aspérités sur les profils prélevés sur les surfaces d'une fracture à l'étude. L'adaptation de la méthode de Feckers-Rengers de caractérisation de la répartition statistique de I'angularité des faces latérales des différentes irrégularités en fonction de leur largeur a été utilisée comme procédure de base. Les distributions des angles extrêmes, en fonction de la longueur de base des aspérités, ont été calculées en utilisant le logiciel « CalculDilat », spécialement conçu pour cette méthode. Ce logiciel a permis de déterminer les courbes de dilatance en fonction du déplacement en cisaillement, sous contrainte normale nulle, pour une direction de cisaillement donnée. Des essais expérimentaux de cisaillement, réalisés sur une réplique de la fracture à l'étude, avec mesure de la dilatance, ont été effectués afin de valider la méthode de calcul proposée. Les courbes de dilatance expérimentales et calculées ont été réalisées dans quatre directions différentes et, pour chacune des directions, dans les deux sens de cisaillement (dextre et senestre). Les résultats obtenus montrent que les courbes de dilatance calculées et expérimentales coïncident presque parfaitement lorsque le cisaillement est effectué selon une pente générale positive ou pratiquement nulle. Par contre, lorsque le cisaillement est effectué selon une pente générale négative, la courbe de dilatance calculée se situe au dessus de la courbe de dilatance expérimentale. La cause de cette surestimation de la dilatance est probablement attribuable au fait que la méthode ne tient pas compte de la possibilité qu'il y ait contractance lors du déplacement en cisaillement de la fracture. Les différentes courbes de dilatance expérimentales obtenues dans les différentes directions étudiées ont permis de définir l'anisotropie selon la direction de cisaillement. Les courbes de dilatance calculées ont démontré le même phénomène ce qui permet de conclure que la méthode de calcul proposée tient compte de l'anisotropie directionnelle. Les mêmes observations ont également été faites en ce qui concerne l'anisotropie selon le sens du cisaillement. Les courbes de dilatance ont été tracées selon différentes conditions d'analyse. Les résultats ont démontré que la méthode n'est pas sensible au nombre de profils utilisés pour faire les calculs mais plutôt à quels profils sont utilisés. Ce sont les grandes structures qui contrôlent le comportement de la dilatance et ce sont donc les profils passant sur ces grandes structures qui sont importants. L'intervalle d'échantillonnage utilisé sur les profils est de 0,5 mm mais l'analyse des courbes de dilatance a démontré qu'un intervalle d'échantillonnage de 2 ou 3 mm permet de tracer des courbes de dilatance tout aussi précises. En ce qui concerne le cisaillement selon une pente générale négative, la surestimation des courbes de dilatance calculées, engendrée par le fait que la méthode de calcul ne tient pas compte de la possibilité qu'il y ait de la contractance lors du déplacement en cisaillement peut être solutionnée en diminuant la valeur de l'angle de pente négative des profils aux angles maximaux ; alors, la dilatance calculée concorde nettement mieux avec les valeurs de dilatance expérimentales. L'influence d'une contrainte normale non nulle a été étudiée sur une base préliminaire. L'application d'une contrainte normale a pu être simulée par l'élimination des aspérités à faible longueur de base dans la détermination des angles extrêmes. Toutefois, le manque de données expérimentales à contrainte normale non nulle laisse un doute dans l'application de cette technique. Ainsi la relation entre la longueur de base maximale des aspérités à négliger et l'application de la contrainte normale n'a pu être déterminée avec certitude.

En France, la Loi n° 2006-739 du 28 juin 2006 prévoit le stockage réversible profond pour les déchets de haute et moyenne activité à vie longue (HAVL et MAVL). La réversibilité est justifiée principalement par la nécessité de préserver une certaine capacité d'adaptation sur le long terme (au moins cent ans) dans un contexte marqué par de multiples incertitudes. La thèse proposée étudie comment l'approche par les options réelles peut être effectivement appliquée au cas d'un projet de stockage réversible des déchets radioactifs,en l'occurrence celui porté par l'Agence Nationale pour la gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA). Différents aspects de la prise de décision relative à ce projet de stockage sont traités à travers trois modèles d'options réelles. Chaque modèle développé met en regard un type d'option réelle : l'option d'échange, l'option d'extension et l'option d'apprentissage. Le premier modèle se concentre sur l'incertitude concernant la valeur d'un colis de déchets radioactifs et son influence sur les options d'échange entre différents niveaux de récupérabilité. Les résultats montrent qu'en raison de multiples options interdépendantes, la réalisation d'une option réelle antérieure (par exemple, fermer les galeries d'accès) peut modifier la valeur des options ultérieures en ce qui concerne la récupération des colis. Puisque les options pour passer à un niveau de récupérabilité plus ou moins aisée sont interdépendantes, elles doivent être évaluées simultanément. Dans le second modèle,l'accent est déplacé sur la construction et l'exploitation progressive du centre de stockage géologique. Le résultat du deuxième modèle montre qu'il peut y avoir une valeur associée au développement progressif de la capacité de stockage en raison de l'incertitude sur la demande de stockage. C'est précisément la valeur de l'option d'extension qui doit être calculée afin de déterminer s'il est économiquement avantageux d'augmenter la capacité de stockage. Le troisième modèle, plus conceptuel, constitue un essai d'ouverture vers de nouvelles voies de recherche sur la valeur de l'option d'apprentissage en présence d'information endogène. La valeur de l'option est analysée en intégrant deux sources d'apprentissages (par la pratique et par l'investissement en R&D). / In France, the Act n° 2006-739 of 28 June 2006 establishes the reversible geological disposal for intermediate and high-level waste (ILWand HLW). The reversibility is mainly justified by the need to preserve some ability to adapt over the long term (at least one hundred years) in a context of multiple uncertainties. The proposed thesis examines how the real options approach can be effectively applied to the French project of reversible geological disposal for the radioactive waste, developed by the National Agency for Radioactive Waste (ANDRA). Different aspects of decision making process are addressed through three real options models. Each model emphasizes a certain type of real option : the switching option, the extension option and the learning option. The first model focuses on the uncertainty about the value of a radioactive waste package and its influence on the switching options between different stages of retrievability. The results show that the reversible project of geological disposal involves a series of compound options (options on options) which may create follow-up opportunities and interactions. For example, realizing an earlier real option (such as closing the galleries of access) can change the value of future options for the retrieval of waste packages. Given these interactions between options, their value must be simultaneously determined. In the second model, the focus is moved to the construction of the geological repository. The result of the second model shows that there may be a value associated with the progressive development of the operating capacity due to the uncertainty on the demand for radioactive waste disposal. This is precisely the value of the extension option which must be calculated to determine whether it is economically advantageous to increase the capacity. The third model, more conceptual, is an attempt to open new avenues of research on the value of the learning option in the presence of endogenous information. The option value is analyzed by integrating two sources of learning (Learning by doing and R & D).

En Albanie, la zone de Korabi, subdivisée en sous-zones de Korabi s.s. et de Gjegjane, représente un ensemble de nappes pélagoniennes formant la zone interne de la chaîne Dinaro-Hellénique. Ces nappes, constituées d'un socle paléozoïque structuré pendant l'orogénie hercynienne et recouvert d'une série volcano-sédimentaire permo-triasique discordante, sont structuralement surmontées par l'ophiolite de Mirdita dont la position originelle par rapport à la zone de Korabi est le sujet de débats: l'ophiolite provient-elle d'un bassin océanique marginal situé à l'ouest du massif pélagonien, ou est-elle ancrée à l'est au niveau de la suture de Vardar ? Une étude structurale et métamorphique des roches de la zone de Korabi amène certains éléments de réponse. La sous-zone de Korabi s.s. comporte une séquence volcano-sédimentaire de rift qui fut affectée au Jurassique Tardif-Crétacé Précoce par un métamorphisme au facies des schistes verts. Structuralement on observe une déformation D1, contemporaine de l'obduction (?), à laquelle est associée une schistosité de plan axial S1 orientée NE-SO à pendage SE. Les plis P1 sont serrés, déversés vers le NO et fréquemment faillés sur les flancs inverses produisant un écaillage superficiel où le socle paléozoïque chevauche la couverture permo-triasique. La déformation chevauchante est localement soulignée par des mylonites. Le style de la déformation D1 favorise un modèle géotectonique selon lequel l'ophiolite de Mirdita s'enracine au niveau de la suture de Vardar. Au Crétacé Précoce, la mise en place de l'ophiolite sur la marge continentale adriatique est suivie d'un épisode de chevauchement hors séquence qui entraine la formation des nappes pélagoniennes de la sous-zone de Korabi s.s. Une déformation D2, moins pénétrative et attribuée à la compression alpine, s'exprime par un clivage de crénulation S2 fortement incliné vers le NO ou le SE. Au Miocène Tardif (10-4 Ma), finalement, une série de failles normales se développe entre l'ophiolite de Mirdita et la zone de Korabi : ces failles sont responsables de l'exhumation récente de la sous-zone de Korabi s.s. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Albanie, Korabi, Structure, Tectonique jurassique, Ophiolite, Mirdita.

Le Richat est un complexe alcalin Crétacé situé dans la partie mauritanienne du désert du Sahara en Afrique de l'Ouest. Le niveau d'érosion de cette structure a permis, dans un premier temps, de mieux comprendre un sommet de complexe alcalin. Ceux-ci sont rarement documentés et le Richat offrait la possibilité d'étudier les processus de dissolution et de fracturation en sommet de pluton ainsi que l'évolution des différents épisodes intrusifs et extrusifs qu'on y retrouve. L'âge et la position géographique du Richat ont également permis d'investiguer les causes de mise en place d'un complexe isolé et de l'intégrer dans le cadre régional de l'ouverture de l'Océan Atlantique. Des analyses géochimiques, pétrologiques et fractales, ainsi que des datations ⁴⁰Ar/³⁹Ar, ont été effectuées sur la brèche centrale du Richat. Les résultats indiquent la présence d'un épisode hydrothermal important à l'origine de la formation de la brèche par dissolution des unités sédimentaires en place et leur effondrement subséquent. Un lien avec la mise en place du pluton est suggéré alors que le bombement et la production de fluide ont conditionné les processus de bréchification et d'altération au sommet du complexe du Richat. Le Richat présente une grande variété de roches intrusives et éruptives marquant un contraste d'érosion entre la partie centrale et la partie externe du dôme. Plusieurs analyses ont été entreprises sur les diverses roches ignées du Richat et incluent, notamment, des études géochimiques, pétrologiques, d'isotopes stables de carbone et d'oxygène, structurales, de microscope électronique à balayage (MEB) et de diffractométrie des rayons X (DRX). Des données magnétiques et satellitaires viennent également compléter l'information. Nos travaux montrent que le Richat est la superposition d'une série bimodale tholéiitique recoupée par des magmas carbonatitiques et kimberlitiques. Les magmas alcalins proviendraient d'une source asthénosphérique alors que les magmas tholéiitiques seraient issus du manteau sous-continental et apparentés à ceux de l'épisode du CAMP (Central Atlantic Magmatic Province) de l'ouest africain. Les anisotropies préexistantes ont servi de conduit à la remontée des magmas asthénosphériques et sous-continentaux permettant la coexistence de magmas alcalins et tholéiitiques au sein d'un même complexe igné. Le contraste d'érosion entre la partie centrale et externe du Richat est expliqué par un effondrement en piston préservant les facies extrusifs centraux ainsi que la brèche hydrothermale karstique. Afin de trouver une explication à la mise en place du Richat, l'hypothèse du passage d'un point chaud a ensuite été testée. La trajectoire d'un point chaud hypothétique situé sous le Richat à 100 Ma jusqu'à aujourd'hui (0 Ma) a été calculée en utilisant le logiciel PointTracker v4c sur un intervalle de 10 Ma. Les résultats montrent que le Richat ne proviendrait pas du passage de la plaque africaine au-dessus d'une plume mantellique. Pour obtenir des éléments de réponse complémentaires, une compilation régionale des structures, intrusifs et anomalies géophysiques a été effectuée. Un aulacogène Protérozoïque, probablement lié à la phase d'océanisation des Mauritanides, a été identifié et associé spatialement au Richat. Il est proposé que la réactivation de cette structure préexistante lors des rééquilibres tectoniques mid-Crétacé ayant affectés les bordures continentales de la zone péri-Atlantique ait joué un rôle dans la mise en place du Richat. Le Richat s'inscrit dans le contexte géodynamique particulier du démantèlement de la Pangée, au moment de la séparation finale entre la plaque africaine et sud-américaine. Cette période est caractérisée par une activité anormale alcaline sur les bordures continentales de l'Océan Atlantique, généralement associée au développement de divers points chauds indépendants. Afin de comparer le Richat dans le cadre dynamique de l'ouverture Atlantique, une compilation spatiale et temporelle des manifestations alcalines mésozoïques de toute la bordure Atlantique a été réalisée. Les caractéristiques structurales des différents districts alcalins de même que les critères communément associés aux modèles de point chaud ont également été compilés et traités. Les résultats montrent des liens étroits entre les différents districts alcalins. Leur distribution spatiale et temporelle a permis de définir une Province Alcaline Péri-Atlantique (PAAP) d'âge mid-Crétacé à fort contrôle structural. La PAAP présente peu de caractères propres aux points chauds profonds et semble incompatible avec une origine de plume mantellique. Elle serait plutôt en lien avec des processus de réactivation de faiblesses lithosphériques préexistantes ayant agi comme zones d'accommodation du stress intraplaque lors d'épisodes spécifiques de l'évolution tectonique de l'Océan Atlantique. Une origine superficielle et asthénosphérique est favorisée à une origine profonde. Le Richat serait donc un témoin de cet événement péri-Atlantique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Karst, Hydrothermal, Brèche, Silicification, Afrique, Complexe alcalin, Caldera, Plume mantellique, Ouverture Atlantique, Crétacé, Réactivation.

La filtration sous haute pression des résidus miniers en suspension s’avère être une technique hautement efficace pour augmenter la siccité de ces résidus jusqu’à de très hautes fractions solides. Cette augmentation de siccité offre une opportunité aux industries de diminuer significativement la quantité de résidus devant être disposés. Dans cette optique, le présent travail est une étude expérimentale de la filtration sous haute pression de divers résidus miniers pour l’obtention de haute fraction solide. Le comportement rhéologique de la boue rouge pendant la filtration est aussi étudié. Les propriétés, telles que la limite d’élasticité en compression, la résistance spécifique massique et le taux de déposition des particules solides sous forme de gâteau, sont étudiées. En utilisant différentes procédures expérimentales, il a été démontré que la limite d’élasticité en compression de la boue rouge augmente exponentiellement et son comportement devient semblable à celui d’un solide au-delà d’une fraction solide massique d’environ 70%. La résistance spécifique massique du gâteau augmente linéairement selon sa fraction massique et le taux de déposition des particules solides atteint un plateau lorsque la pression de filtration dépasse 6000 kPa. Différents montages expérimentaux ont été fabriqués afin d’étudier la filtration sous haute pression des résidus miniers. Il est démontré qu’une filtration radiale au travers une enveloppe filtrante composée d’un empilement de disques métalliques compressés permet d’atteindre de hautes fractions solides puisque l’enveloppe peut résister à de très hautes pressions tout en assurant une bonne séparation solide-liquide. Différents paramètres sont étudiés, tels que la rugosité de surface, la mouillabilité du medium, l’épaisseur filtrante, la densité de plaques et la force de compression appliquée sur celles-ci. La rugosité de surface s’avère être la propriété qui influence le plus la perméabilité du filtre. L’acier inoxydable pulvérisé au jet de billes de verre et un acier recouvert de peinture cuite sont les principaux choix de médium filtrant pour la filtration des résidus miniers étudiés. Des modèles de filtration axiale et radiale de boue compressible et non-compressible sont présentés tout au long du présent travail. Ces modèles permettent d’étudier de la filtration des résidus de la production d’alumine, du bore, du fer, et de la digestion du charbon. Des procédures expérimentales de filtration sur presse hydraulique et avec pompe à déplacement positif permettent de filtrer sous haute pression ces divers résidus. Tous les résidus démontrent une bonne capacité de séparation solide-liquide à l’aide des méthodes employés, à l’exception du résidu de la production du bore. Dans le cas du bore, la taille des particules et la viscosité de la suspension offre une trop grande résistance pour obtenir une haute fraction solide.

De multiples analyses géochimiques (isotopes du carbone et du soufre, spéciation du fer, contenu en carbone et soufre dans le sédiment et éléments traces) ont été effectuées pour étudier les influences environnementales sur la diversification de la faune d'Édiacara (~570 Ma), à l'Ordovicien inférieur et moyen (~470 Ma), aux extinctions de masse de l'Ordovicen (~445 Ma) et de la limite Permien-Trias (~251 Ma). Les enregistrements haute-résolution de o13 Cet de o13 C org d'une section provenant de Honghuayuan (Sud de la Chine) ont montré une élévation de +8%o du o13 C dans le Floian de l'Ordovicien. Cela implique une hausse du taux d'enfouissement de la matière organique pendant la première partie de l'Ordovicien récent qui aurait pu contribuer au refroidissement climatique et déclencher cet évènement. Les deux valeurs positives du o13Corg correspondent aux deux pulses de l'extinction de masse de l'Ordovicien. Cela implique des changements dans le cycle biogéochimique du carbone qui sont associés à ['extinction de masse de l'Ordovicien. Les valeurs élevées de o34S de la pyrite, le bref passage à des valeurs négatives du o34S de 20%o, associés à un ralentissement de la glaciation traduiraient des conditions anoxiques dans l'océan profond pendant la période hirnantienne. Ces conditions anoxiques pourraient avoir pris part à l'extinction de masse à la fin de l'Ordovicien dans le Sud de la Chine et probablement ailleurs. La spéciation des isotopes du Fe et du S, les données de pyrite provenant de la formation de Sheepbed (Canada) et de Doushantuo (Chine) ont suggéré que J'oxygénation progressive des eaux de fond pourrait avoir permis l'apparition burtale des animaux au début de l'Édiacarien et avoir déclenché leur diversification.. Les données isotopiques de C et S, à la limite Pr-T de Nhi Tao (Vietnam), exposent un appauvrissement en 34S, des valeurs négatives du o13 C des carbonates, et une variation positive significative entre les horizons pyriteux (proxy : [S]py et o34Spy) et o13 C de carbonate (10-20 cm). Ces données isotopiques suggèrent que la remontée des eaux profondes anoxiques pourrait avoir servie comme mécanisme de déclenchement pour l'extinction de masse du Permien. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : diversification, extinction de masse, isotope du carbone, isotope du soufre, spéciation du Fe, procédé de refroidissement, oxique, anoxique

L'objectif de cette thèse est de reconstituer l'évolution de la plate-forme carbonatée de Kruja, appartenant à la marge passive d'Apulie en Albanie, du Crétacé à l'Éocène. Les propositions sont: (1) L'établissement d'un nouveau cadre stratigraphique du Crétacé inférieur (terminal) et du Crétacé supérieur (avec 7 biozones, de CsB1 à CsB7), ainsi qu'une meilleure définition lithologique du Paléocène et de l'Éocène; (2) Des précisions sur la durée des lacunes liées aux émersions à la fin du Crétacé supérieur et pendant l'Éocène inférieur, et la découverte de nouvelles lacunes (de 16 à 60 Ma), liées essentiellement à l'activité de failles synsédimentaires; (3) La détermination d'une émersion, non reconnue jusqu'ici, au passage des biozones CsB5-CsB6, en s'appuyant sur des données de géochimie nouvelles (Sr, δ¹³C et δ¹⁸O); (4) La caractérisation de la série carbonatée par un ensemble de vingt-six nouveaux faciès, témoins de paléoenvironnements qui s'étendent des zones littorales (plate-formes interne et externe) jusqu'au bassin; (5) La mise en évidence de l'importance de la diagenèse des calcaires (dolomitisation et recristallisation), grâce à l'analyse pétrographique, du Sr, du δ¹⁸O , de la covariance des valeurs δ¹³C et δ¹⁸O et de la distribution des REE; (6) La distinction, dans cette plate-forme, entre: (a) une Partie orientale qui se caractérise par une sédimentation de plate-forme interne durant le Crétacé supérieur et le Paléocène et une sédimentation de plate-forme externe durant l'Éocène moyen à supérieur; ces deux types de sédimentation étant séparés par des lacunes stratigraphiques, témoins parfois d'épisodes d'émersion, avec érosion et sédimentation (bauxites) continentales; et (b) une Partie occidentale qui se caractérise par une sédimentation de plate-forme interne, reconnue localement depuis l'Albien jusqu'au Maastrichtien inférieur, et une sédimentation différenciée (plateforme externe et bassin) à partir du Maastrichtien supérieur (CsB7) jusqu'à l'Éocène moyen à supérieur. Ces régimes de sédimentation sont interrompus par des lacunes stratigraphiques majeures liées aux failles synsédimentaires, de décrochement; (7) L'établissement d'un modèle d'évolution de la plate-forme de Kruja, avec: (a) une période de stabilité qui s'étend de l'Albien au Santonien inférieur, caractérisée par une sédimentation de plate-forme interne, et montrant une évolution de type bahamien; (b) une période d'instabilité tectonique entre le Santonien supérieur et l'Éocène moyen à supérieur, avec deux phases d'érosion (de 16 et 17 Ma); (8) L'hypothèse de la présence d'une zone de transition (flexure continentale ?) entre les deux parties de la plate-forme de Kruja. La comparaison entre la plate-forme de Kruja en Albanie et celle de Gavrovo en Grèce semble bien témoigner d'une histoire paléogéographique commune, dans l'évolution globale de la marge passive d'Apulie, appartenant aux Alpes Hellénides. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Plate-forme carbonatée, Biostratigraphie, Faciès, Lacunes, Brèches, Instabilité, Crétacé inférieur, Crétacé supérieur, Paléocène-Éocène, Kruja, Albanie.