Cette thése couvre le périmétre de la carte géologique de Voiron et permet ainsi l'étude des dépôts quaternaires , molasse et substratum tertiaire d'un périmètre de l'avant pays alpin.

Description tectonique , stratigraphique et géomorphologique de cette zone : faille de Voreppe, bassin de St Laurent du Pont, Grande Sûre et vallée du Guiers Mort en Chartreuse . Géomorphologie quaternaire

L'élaboration de la Directive Cadre sur l'Eau (DCE) en 2000 et de la Loi sur l'Eau et les Milieux Aquatiques (LEMA) en 2006 a mis en lumière l'importance de la quantification et de la caractérisation des transferts hydrosédimentaires dans les cours d'eau pour la gestion des milieux et des ressources naturelles. En effet, les conséquences associées à ces transferts peuvent être catastrophiques pour les écosystèmes continentaux et aquatiques, la biodiversité et même pour les populations (inondations, pollutions). A l'heure où l'on s'interroge sur les modalités de gestion des masses d'eau et des bassins versants, nous avons mené une étude centrée sur les cours d'eau " ordinaires " de l'ouest de la France, qui disposent généralement d'une énergie réduite (<15W/m²), et qui contrairement aux systèmes fluviaux plus dynamiques du sud du pays, restent peu étudiés jusqu'à présent. En effet, si des études se sont attachées à évaluer le degré d'érosion des sols à l'échelle de la parcelle, à analyser les dynamiques de ruissellement au sein des blocs culturaux ou à quantifier les volumes de sédiments exportés des bassins versants, les modalités de transferts des sédiments entre la parcelle agricole et l'exutoire du bassin restaient difficile à déterminer. C'est pourquoi, pour améliorer la connaissance de ces systèmes et aller au-delà d'une approche en boîte noire du fonctionnement du bassin versant, nous avons mis en place un réseau de mesures des flux de MES dans le bassin versant de la Seulles (430 km²), représentatif des hydrosystèmes bas-normands. Il a permis de suivre en continu durant plusieurs années les flux de MES dans différents contextes géologiques, géomorphologiques et paysagers, et de s'interroger sur le rôle des effets d'échelles sur les dynamiques spatiales et temporelles des transferts sédimentaires. De plus, la réalisation de bilans quantitatifs et qualitatifs a permis d'identifier l'origine des sédiments dans le bassin et de hiérarchiser les contributions de chaque source afin de proposer des budgets sédimentaires emboîtés. L'ensemble de ces études amène le bassin de la Seulles à devenir le premier observatoire des transferts sédimentaires régional.

Le secteur étudié, situé face à la ville de Québec sur la rive Sud du Saint-Laurent, entre les rivières Chaudière et Etchemin occupe une infime section (20 km²) de la plate-forme de Québec. Celle-ci semble plane et régulière à l'échelle régionale mais apparaît, à mesure que l'on s'en rapproche comme étant une surface arquée possédant un couloir suspendu emprunté par la rivière Chaudière. A l'intérieur de ce couloir la surface devient irrégulière, discontinue ou percent de nombreuses collines-barres rocheuses individualisées par des couloirs parallèles a celles-ci et des trouées perpendiculaires souvent occupées par le réseau hydrographique. Cette section de la plate-forme ne cadre plus avec la description générale de celle-ci. Nous nous sommes intéressés à l'orientation des collines-barres. A l'aide de celle-ci et du réseau hydrographique nous avons déterminé des axes topographiques selon trois couples de direction perpendiculaires entre elles: N50°E et N140°E, N70°E et N160°E, N90°E et N180°E. Nous avons vérifié si les directions ainsi déterminées étaient représentées sous formes de fissures tectodynamiques affectant les collines-barres. Suite à ces informations, nous proposons une évolution polygénique de la plate-forme de Québec et nous décrivons le rôle des fissures tectodynamiques et des divers agents morpho-génétiques qui affectèrent cette section de la plate-forme de Québec pour lui donner son aspect actuel.

Le secteur étudié, situé face à la ville de Québec sur la rive Sud du Saint-Laurent, entre les rivières Chaudière et Etchemin occupe une infime section (20 km²) de la plate-forme de Québec. Celle-ci semble plane et régulière à l'échelle régionale mais apparaît, à mesure que l'on s'en rapproche comme étant une surface arquée possédant un couloir suspendu emprunté par la rivière Chaudière. A l'intérieur de ce couloir la surface devient irrégulière, discontinue ou percent de nombreuses collines-barres rocheuses individualisées par des couloirs parallèles a celles-ci et des trouées perpendiculaires souvent occupées par le réseau hydrographique. Cette section de la plate-forme ne cadre plus avec la description générale de celle-ci. Nous nous sommes intéressés à l'orientation des collines-barres. A l'aide de celle-ci et du réseau hydrographique nous avons déterminé des axes topographiques selon trois couples de direction perpendiculaires entre elles: N50°E et N140°E, N70°E et N160°E, N90°E et N180°E. Nous avons vérifié si les directions ainsi déterminées étaient représentées sous formes de fissures tectodynamiques affectant les collines-barres. Suite à ces informations, nous proposons une évolution polygénique de la plate-forme de Québec et nous décrivons le rôle des fissures tectodynamiques et des divers agents morpho-génétiques qui affectèrent cette section de la plate-forme de Québec pour lui donner son aspect actuel.

Plusieurs disciplines traitent du milieu fluvial à travers différents types d'ouvrages, en utilisant différents concepts et définitions. Par conséquent, la caractérisation et la cartographie du milieu sont très variables. Ainsi, on remarque qu'il y a un réel besoin de convergence sur trois plans: dans les définitions des différents éléments du milieu étudié, dans les méthodes de caractérisation et dans les outils cartographiques. Le but de l'étude consiste donc à développer une approche standardisée et multidisciplinaire pour la caractérisation et la cartographie du milieu fluvial. Quatre objectifs spécifiques guident la méthodologie du travail. Tout d'abord, dans une optique multidisciplinaire, on doit définir le milieu fluvial et ses composantes, puis les niveaux de perception à travers lesquels on cartographiera le milieu. Ensuite, on propose un format synthétique de grilles d'analyse du milieu en fonction des échelles choisies pour l'observation et la cartographie. Par la suite, on crée un système de référence propre au milieu fluvial pour la caractérisation et la cartographie. Finalement, on présente une légende cartographique, appuyée par un essai cartographique appliquée à un bassin versant. On en arrive à proposer des définitions communes à la géomorphologie, à la potamologie, à l'écologie et à la législation québécoise, sans pour autant en perdre le sens précis. On présente également un système de référence à quatre niveaux de perception: le lit mineur, la zone inondable, la vallée et le bassin versant. A travers ces niveaux de perception, le milieu fluvial est étudié par cinq composantes: l'eau, le lit, les matériaux, la biologie et les agents dynamiques. Pour chacun de ces niveaux on suggère une échelle cartographique appropriée que l'on accompagne d'une légende. Ainsi, pour la cartographie du lit mineur, on propose et on applique l'échelle du 1 : 5 000, pour la zone inondable, celle du 1 : 20 000, pour la vallée, celle du 1 : 50 000, puis pour le bassin versant, celle du 1 : 250 000. L'application de l'approche à un bassin versant soulève quelques questions: (1) peut-être que d'autres échelles cartographiques et d'autres outils d'observation pourraient être valides; un examen d'alternatives est proposé; (2) lorsqu'on rencontre un cas de transition dans les milieux aquatiques, il faudrait aussi prévoir un cadre standard dans la définition, la caractérisation et la cartographie du milieu. Si l'étude présente permet la facilitation des travaux multidisciplinaire par la proposition d'un cadre structuré et la maximisation des outils d'observation et de cartographie des milieux, la dernière question soulevée par l'étude laisse la porte ouverte à une suite du travail pour les milieux aquatiques en transition.

Les mécanismes qui mènent à la morphologie actuelle des Andes de Neuquén, dans le sud des Andes centrales (Argentine), sont mal compris. Dans ce travail, nous avons étudié les marqueurs morphotectoniques de la déformation au front de l'orogène qui montrent que le régime tectonique régional est compressif au Plio-Quaternaire. La partie méridionale des Andes de Neuquén constitue un prisme orogénique critique alors que la partie septentrionale implique plutôt la réactivation de blocs crustaux isolés dans l'avant-pays. Par ailleurs, le soulèvement dans l'avant-pays d'une large province crustale loin du front orogénique habituellement considéré à ces latitudes, traduit l'élargissement de l'orogène. Certaines structures extensives contemporaines de la compression s'expliquent par des glissements gravitaires similaires à ceux observés sur les marges passives. Les soulèvements crustaux et les couches sédimentaires ductiles contrôlent au premier ordre le processus. Des modèles numériques et une solution analytique montrent que l'incision fluviatile et la sédimentation favorisent ou inhibent l'initiation du processus.

Les alignements d'îles nées d'un point chaud sont le dispositif idéal pour étudier l'évolution d'un relief volcanique sur le long-terme et suivant des stades caractéristiques (Hawaï, Société). Notre travail aborde cette problématique sous l'angle des rythmes de construction et de destruction. Le site des Iles Canaries est privilégié car la lenteur de déplacement de la plaque africaine et un point chaud composite prolongent les effets du volcanisme dans le temps (20-25 Ma), multipliant ainsi les repères chronologiques et morphologiques. Corrélés à ces particularités géodynamiques, les rythmes de construction volcanique sont estimés en couplant les datations K-Ar et les mesures du paléomagnétisme rémanent. Lors des premiers stades de construction (stade bouclier), la destruction se manifeste surtout par des déstabilisations instantanées et massives, impliquant plusieurs dizaines de km³. Ces évènements ont des conséquences directes (cicatrices, avalanches de débris, tsunamis), mais conditionnent aussi en partie l'évolution volcanique et morphologique ultérieure des îles. Nous avons élaboré une base de données morphométrique de 122 barrancos et amphithéâtres d'érosion. Les vitesses d'érosion sur le long-terme (vitesses d'incision linéaire et vitesses de recul des versants des barrancos), particulièrement importantes lors des phases de régénérescence volcanique, et les taux de sédimentation sous-marine sont principalement dépendants des rythmes, de la répartition spatiale et des dynamismes de construction volcanique, et de la récurrence des déstabilisations massives. La méthodologie développée ici aux Iles Canaries est applicable aux autres archipels de point chaud.

Cette étude générale et systématique de la géomorphologie et des infrastructures des ports phénico-puniques, depuis les origines en Orient jusqu'à la chute de Carthage en 146 av. J.-C., s'appuie sur une combinaison des sources littéraires antiques, archéologiques et géoscientifiques, et s'organise en trois parties. La première établit un inventaire de 183 agglomérations portuaires, réparties dans les trois bassins de la Méditerranée et sur les rivages atlantiques du détroit de Gibraltar, que l'on peut considérer comme phéniciennes et/ou puniques. Dans la deuxième partie, chacune de ces agglomérations fait l'objet d'une notice systématique qui définit les potentialités portuaires naturelles présentes au premier millénaire avant notre ère, et décrit les infrastructures portuaires mise en évidence par l'archéologie. Enfin, la dernière étape de la recherche reprend de façon synthétique les informations du catalogue. Une classification géomorphologique des ports naturels et de leurs modes d'organisation spatiale, ainsi qu'une typologie exhaustive des infrastructures, y sont alors élaborées.

Les structures tectoniques responsables du soulèvement de la Cordillère des Andes à la latitude de Santiago du Chili sont bien connues sur le versant argentin de la chaîne, où s'est développé au cours du Néogène un système chevauchant à vergence Est. Sur le flanc Pacifique de la Cordillère, par contre, les structures tectoniques sont mal connues, et il n'y a pas de consensus pour expliquer le soulèvement de la Cordillère Principale et la formation de la Dépression Centrale dans laquelle s'est installée la ville de Santiago et la majeure partie de la population du Chili. Nous montrons que le raccourcissement dans les Andes du Chili Central a débuté par une inversion tectonique à l'ouest de la chaîne qui a accommodé 16 km de raccourcissement entre 22 et 16 Ma. Ce raccourcissement fait suite à l'extension oligocène, responsable de la formation du bassin extensif de Abanico, lequel a été comblé par de plus de 6 km de roches volcano-sédimentaires. Cette quantité de raccourcissement reste modeste par rapport à celle accommodée sur le flanc oriental de la chaîne, principalement coté argentin, où la tectonique compressive est responsable de ~70 km de raccourcissement survenus entre 16 et 4 Ma.<br />Tectonique compressive et soulèvement des Andes chiliennes n'ont pas été synchrones. Le soulèvement a eu lieu principalement entre 8 et 4 Ma, c'est-à-dire plusieurs millions d'années après l'épisode compressif majeur survenu sur le versant chilien des Andes centrales. En effet, le soulèvement des Andes du Chili central résulte essentiellement du fonctionnement d'un chevauchement majeur à vergence Est, qui émerge en surface en Argentine, et qui est issu du plan de Bénioff à 60 km de profondeur. Cette structure est articulée en plats et rampes, et sa géométrie est contrôlée par la stratification rhéologique de la lithosphère continentale. Cette structure joue un rôle fondamental pendant le développement andin car elle contrôle le transfert des déformations et des contraintes depuis la zone de subduction vers le continent. On observe que l'épisode majeur de soulèvement de la chaîne est corrélé avec la mise en place des porphyres cuprifères géants (gisement de El Teniente) du Chili central.<br />La réponse érosive au soulèvement de la chaîne a été très lente. Nous montrons à l'aide d'âges d'exhumation obtenus par traces de fission sur apatites, et à l'aide de la datation de niveaux volcaniques déposés dans les vallées au cours de leur formation, que l'incision des vallées dans la Cordillère Principale a eu lieu plusieurs millions d'années après le soulèvement de la chaîne. Les contrastes lithologiques, en contrôlant la vitesse d'érosion, ont favorisé le développement d'une vallée parallèle à la côte, entraînant la capture des cours d'eau descendant de la haute chaîne par quelques fleuves majeurs. Ce phénomène a été modélisé à l'aide du code de calcul APERO. Nous pensons donc que la Dépression Centrale n'est pas d'origine tectonique sensu-stricto, mais qu'elle résulte aussi de la mise en place du réseau de drainage et de son contrôle par la lithologie. Son creusement provient de la réponse érosive au grand soulèvement du Miocène supérieur.<br />L'épisode majeur de soulèvement qui a lieu vers 10 Ma ne concerne pas seulement le Chili central. Il s'observe également dans les Andes centrales (Altiplano) et dans l'avant-arc du Pérou central. Pourtant, la vitesse de convergence entre les plaques Nazca et le continent diminue à cette époque. Par contre, la vitesse absolue vers l'ouest de la plaque Amérique du sud augmente, ce qui suggère que la vitesse absolue du continent, plus que la vitesse de convergence, exerce un contrôle majeur sur l'orogenèse andine.<br />Enfin, le Chili Central constitue une région de transition entre deux zones climatiques et géomorphologiques : la région nord, plus sèche, est dominée par les processus constructifs tandis que les processus érosifs sont prépondérants dans la région sud. Ce contraste contribue à la disparition de la Dépression Centrale au nord de 33°S, même si l'influence de la géométrie de la subduction, qui passe à une subduction horizontale au nord de 33°S est aussi à prendre en compte.