Lors de cette étude, 47 nouveaux âges ont été obtenus par la technique Cassignol-Gillot, complétant à 128 âges le nombre de données disponibles sur l'île de Basse-Terre. La très bonne reproductibilité des âges obtenus dans cette étude, et la cohérence de ces derniers sur l'ensemble des massifs, appuie l'utilisation de la méthode K-Ar pour la datation des laves des Petites Antilles. Les données géochronologiques ont été associés à des analyses géochimiques et géomorphologiques dans le but de contraindre l'évolution spatio-temporelle du volcanisme de Basse-Terre, mais également d'apporter de nouvelles contraintes sur les taux de construction et d'érosion en contexte tropical.Le volcanisme récent de Basse-Terre, i.e. inférieur à 1 Ma, se concentre dans la moitié sud de l'île. Composée de trois massifs volcaniques (Piton de Bouillante, Sud Chaîne Axiale et le Complexe Volcanique de Grande-Découverte), son activité a débuté au nord-ouest par la mise en place du Piton de Bouillante entre 906 ± 13 et 712 ± 12 ka, avec un taux de construction de 0.7 ± 0.2 km3/kyr. Les nouvelles données obtenues lors de cette étude montrent qu'aucun effondrement de flanc majeur n'a affecté cet édifice. L'activité volcanique a ensuite rapidement migrée vers le sud-est pour former entre 681 ± 12 et 509 ± 10 ka les volcans de Moustique, Matéliane, Capesterre et Icaque, qui constitue le massif Sud Chaine Axiale. La contemporanéité des âges obtenus sur l'ensemble des édifices, et le taux de construction calculé à 0.5 km 3/kyr, appuient la mise en place du sud de la Chaine Axiale par un unique massif volcanique, contredisant les hypothèses d'effondrement de flanc précédemment proposées. L'homogénéité géochimique observée sur l'ensemble du massif supporte l'hypothèse d'un seul édifice. Entre 500 et 450 ka, le flanc ouest du massif Sud Chaîne Axial a été affecté par un slump actuellement matérialisé par le volcan d'Icaque. La dépression formée a permis la mise en place du volcan du Sans-Toucher entre 451 ± 13 et 412 ± 8 ka. Entre 400 et 200 ka, très peu d'activité effusive a pu être mise en évidence. Depuis 200 ka, l'activité volcanique se concentre dans le sud de l'île, avec la mise en place du Complexe Volcanique de la Grande-Découverte, par une succession de phases de construction et de destruction. La dernière activité volcanique a permis la construction du dôme actuel de La Soufrière. Les investigations géomorphologiques nous ont également permis de contraindre les taux d'érosion ayant affecté l'île de Basse-Terre. Ainsi, le Piton de Bouillant subit une érosion de 1 250 ± 700 t/km'/an depuis 700 ka. Pour les volcans du Sans-Toucher, et des Monts-Caraïbes, nous avons obtenus un taux d'érosion similaire, respectivement de 940 ± 380 et 610± 550 t/km2/an. Malgré une localisation et une morphologie initiale différentes, la similarité des taux d'érosion obtenus pour les volcans de Basse-Terre met en évidence l'absence d'un effet barrière sur l'érosion à long terme, pourtant majeur à plus courte échelle de temps. / In this study, forty-seven new ages have been obtained by the Cassignol-Gillot technique, increasing to 128, the geochronological database available for the Basse-Terre Island. The very good reproducibility of the ages obtained in this study, added to a strickly consistency observed between the volcanic edifices, support the use of the K-Ar method in the dating of the Lesser Antilles lavas. This new geochronological dataset has been combined with geochemical and geomorphological analyses in order to constrain the volcanic history of Southern Basse-Terre Island as well as to compute construction and erosion rates.Southern part of Basse-Terre hosts the recent volcanic activity since the last 1 Myr. Composed by three volcanic massifs (Piton de Bouillante, Southern Axial Chain and the Grande-Découverte Volcanic Complex), its activity has begun in the northwest part by the construction of the Piton de Bouillante between 906 ± 13 and 712 ± 12 ka, with a construction rate of 0.7 ± 0.2 km3/kyr. Our new data show that no major flank collapse have affected this volcano. Then, volcanic activity has migrated to the southeast, constructing between 681 ± 12 and 509 ± 10 ka the Southern Axial Chain massif, composed by Moustique, Matéliane, Capesterre and Icaque volcanoes. The contemporaneity of the ages for the whole massif together with the construction rate computed at 0.5 km3/kyr suggest the formation of the southern Axial Chain by a unique volcanic edifice, which did not experienced major flank collapses as previously proposed. The geochemical homogeneity observed throughout the massif supports this single volcano hypothesis. Between 500 and 450 ka, a slump has affected the western part of the Southern Axial Chain and forming the Icaque volcano. The resulting depression has allowed the construction of the Sans-Toucher volcano from 451 ± 13 to 412 ± 8 ka. After the construction of the Sans-Toucher volcano, only few evidences for an effusive activity occurring between 400 and 200 ka can be found. Since 200 ka, volcanic activity is present in the southern part with the construction of the Grande-Découverte Volcanic complex (GDVC), alternating constructive and destructive phase. The last volcanic activity formed the 1530 AD La Soufrière dome. Geomorphological investigations have also allowed us to constrain the erosion rates having affected Basse-Terre Island. Thus, Piton de Bouillante volcano have suffered of an erosion rate of 1,250 ± 700 t/km²/yr since 700 ka. We have obtained for the Sans-Toucher and Monts-Caraïbes volcanoes similar rates of 940 ± 380 and 610 ± 550 t/km²/yr, respectively. Despite a different location and different initial morphology, the similarity erosion rates observed for each massif suggest that the barrier effect does not significantly affect the long-term erosion budget while it plays a major role at much shorter time-scale.

L'entretien des voies navigables nécessite le curage régulier des cours d'eau. Dans les environnements industriels et miniers, les sédiments peuvent être contaminés par divers polluants. Dans le cas où ces derniers s'avèrent être mobiles, l'entreposage des sédiments de curage peut présenter un risque pour l'environnement. Cette étude a porté sur la caractérisation de la mobilité des métaux et des métalloïdes dans les sédiments mis en dépôt. Dans un premier temps, elle a été menée à l'échelle du laboratoire où des essais de lixiviation, en batch et en colonne, ont mis en évidence que le zinc et le cadmium sont mobilisables. L'interprétation des données a permis de déterminer les principales phases et les mécanismes (dissolution cinétique, échange ionique) susceptibles de contrôler la solution. Ces hypothèses ont permis d'élaborer un système simplifié du sédiment étudié qui, intégré aux codes géochimiques CHESS et HYTEC, a permis de reproduire l'ensemble des essais expérimentaux. La modélisation a souligné le rôle majeur du calcium en solution, sur la mobilité des métaux disponibles sous forme échangeable (Zn, Cd et Mn). La mobilité des contaminants inorganiques a également été appréhendée à l'échelle du terrain. Le site étudié contient des sédiments, fortement contaminés, mis en dépôt il y a 30 ans. Cette étape a consisté à caractériser les interactions eau/sédiment au sein du matériel entreposé, notamment par des calculs de spéciation. Puis la dissémination des métaux (Pb, Zn et Cd) vers les couches et l'aquifère sous-jacents au dépôt a été évaluée. Pour cela, des essais de sorption ont été réalisés et un suivi de la qualité des eaux de la nappe de la Craie a été mis en place autour et sous le site. Cette phase a été complétée par une phase de modélisation hydrogéochimique: en prenant en compte les écoulements en zone saturée et non saturée et les mécanismes géochimiques tels la précipitation et l'échange ionique, il a été possible d'évaluer que les temps de transfert des métaux, entre le dépôt contaminé et l'aquifère de la Craie, sont très lents. Ceci s'explique, notamment, par un pouvoir de rétention important des couches sous-jacentes au dépôt. Cette étude a montré qu'après leur mise en dépôt, les sédiments sont susceptibles de libérer les métaux qu'ils contiennent. Ces métaux, sont rapidement immobilisés sous forme secondaires telles les sulfates, les carbonates, les oxydes mais également sous forme échangeable. Ce mécanisme de rétention est réversible, l'immobilisation des métaux n'est donc pas définitive, mais il contribue cependant à retarder la dissémination des métaux dans l'environnement. Ainsi, à l'heure actuelle, aucune pollution de la nappe phréatique n'a été observée suite à la mise en dépôt de ces sédiments, même fortement contaminés.

Les variations latérales d'exhumation de l'Himalaya sont peu documentées, notamment dans la partie est. Dans ce mémoire, l'évolution de la chaîne himalayenne est étudiée à partir de trois coupes réalisées dans le bassin d'avant-pays mio-pliocène où l'âge des sédiments a été déterminé par magnétostratigraphie. La contribution des différents domaines sources ainsi que leur exhumation ont été définies par des analyses géochimiques (εNd) et de thermochronologie détritique (apatite et zircon). Dans la partie orientale, nos observations suggèrent que les surrections concomitantes du plateau du Shillong et du prisme Indo-Birman ont repoussé le Brahmapoutre vers 7 Ma le long du front de la chaîne himalayenne. Les résultats des analyses de thermochronologie détritique soulignent une dynamique et des vitesses d'exhumation (1,7 km/Ma) semblables à celles de la partie centrale de la chaîne, en dépit de précipitations plus intenses et malgré la présence du plateau du Shillong au sud qui pourrait avoir absorbé une partie du raccourcissement tectonique. En revanche, l'installation d'une exhumation contrastée semble légèrement plus tardive que dans la partie centrale et ouest de la chaîne. Enfin, ces travaux suggèrent qu'au niveau de la syntaxe orientale il a existé un temps de latence d'au moins 3 Ma avant l'installation d'une rétroaction tectonique-érosion dans le massif du Namche Barwa liée à l'installation d'un drainage transverse à la chaîne. Au sein même de la partie centrale de la chaîne des variations latérales d'exhumation ont été mises en évidence, notamment, la mise en place au Népal occidental d'une exhumation rapide, reconnue dès 13 Ma, alors que celle-ci semble plus tardive dans la partie orientale du Népal. L'étude de la coupe occidentale a montré que le réseau de drainage du paléo-Indus est stable dans le bassin d'avant-pays depuis le Miocène moyen. En revanche, la proportion de matériaux provenant de l'Himalaya augmente à partir du Pliocène et ceci de manière généralisée le long de la partie ouest de la chaîne, suggérant un changement drastique des conditions d'exhumation de la chaîne. L'exhumation de la chaîne himalayenne apparaît donc comme étant segmentée latéralement. La mise en place d'une exhumation contrastée et diachrone le long de la chaîne ne semble donc pas liée à d'éventuels changements climatiques qui auraient affecté la chaîne de manière globale. La dynamique d'exhumation du prisme himalayen observée actuellement semble donc liée à des hétérogénéités de la croûte indienne, qui contrôlerait la mise en place des structures profondes de la chaîne. / From west to east along the Himalayan range, exhumation rates are variable and remain poorly constrained for the most part, especially in the eastern part of the mountain belt. To better understand their variability and to determine the influence of climatic and tectonic control, this thesis investigates the evolution of the range thanks to samples collected from three sections located in the eastern, central and western parts of the Mio-Pliocene Himalayan foreland basin. In these sections, sediment depositional ages were determined using magnetostratigraphy. Sediment provenance and contribution of the main litho-tectonic source-rock units were identified using geochemical analyses (Nd), while exhumation rates were determined with detrital apatite and zircon thermochronology. In the eastern part of the Himalaya, our results from the Kameng section in Arunachal Pradesh suggest that the surface uplift of both the Shillong Plateau and the Indo-Burman range have pushed the Brahmaputra River to the north, in front of the Himalayan range at about 7 Ma. Miocene-Pliocene exhumation rates inferred from detrital thermochronology are on the order of 1.7 km/Myr for the fastest exhuming areas, which is close to the rates reported for the central part of the range. Therefore, the distribution of precipitation, as well as the Shillong Plateau uplift which may have modified the convergence rate between the Indian and Eurasian plates, seem to have minor influence on the exhumation of eastern Himalaya. However, the onset of contrasting exhumation seems to have begun somewhat earlier than in the western and central parts of the range. In addition, our results highlight a 3 Myr time-lag between the installation of the Brahmaputra as a trunk river in the eastern syntaxes, and the onset of a fast exhumation there. Within the central part of the Himalaya, our work along the Muksar section in eastern Nepal documents lateral variations in exhumation rates, as western Nepal has been exhuming rapidly since 13 Ma, whereas the onset of fast exhumation seems to have occured later in eastern Nepal. Our results from the Chinji section in Pakistan, in western Himalaya, suggest that the Indus drainage network in the foreland basin has been stable since the middle Miocene. However, the Himalayan source contribution has been increasing since the Pliocene all along the western part of the range, and this suggests that a drastic change in the exhumation dynamics of the range occurred at that time. The Himalayan exhumation seems to be divided into independent segments along the range. The lateral variability in exhumation rates and timing of changes in exhumation rates do not seem to be linked to climatic change, which should produce a global response of the range. The exhumation dynamics is more likely to be linked to the tectonics structuring the wedge, possibly controlled by the crustal heterogeneity within the Indian plate.

Ce mémoire aborde l'hydrogéologie de cette plaine de la Tunisie orientale sous les aspects : géomorphologique, climatique et geochimique.

Le système hydrothermal de Chaillac est situé à la limite du Massif Central et du bassin de Paris. Il se compose d'un gisement stratiforme de barytine (Les Redoutières et La Raillerie), connecté à un gisement filonien de fluorine (Le Rossignol).<br />Le filon du Rossignol recoupe le socle métamorphique hercynien. Ce filon est une structure ouverte remplie à la faveur de deux stades paragénétiques : le premier stade appelé Fv-v est constitué de fluorine verte et violette et de quartz montrant des fabriques sédimentaires intrafiloniennes. Ce stade s'est formé à 135°C à partir d'une solution de faible salinité. Les compositions isotopiques du Sr et Nd évoquent une source liée aux roches acides de la croûte supérieure. Le second stade (Fj-Ba) se compose de fluorine jaune, de sulfures et de barytine ; trois sous-stades ont été définis : (i) fluorine dominante, (ii) barytine dominante et enfin (iii) brèche à ciment de fluorine. Les sous stades (i) et (ii) sont présents en continu de la racine du système jusqu'aux filons horizontaux (plateures) du gisement stratiforme. L'ensemble du stade Fj-Ba s'est formé à partir de saumure (≈20% wt Eq. NaCl) à environ 100°C. Les signatures isotopiques du Sr et Nd évoquent des compositions de roches basiques d'origine profonde.<br />Le gisement stratiforme des Redoutières est encaissé dans des sables hettangiens (205 – 201 Ma) du bassin de Paris. A proximité du filon du Rossignol, le grès est cimenté par de la fluorine qui passe latéralement et verticalement à de la barytine puis à une association barytine-gœthite ; ces variations de la nature du ciment sont corrélées avec les sous-stades (i) et (ii). A l'aplomb du filon du Rossignol, des « filons » verticaux N-S, E-W et horizontaux forment un sinter très original à barytine et gœthite puissant de 5 à 8 m. Les structures de ce dernier démontrent une mise en place synchrone d'une tectonique d'ouverture E-W et N-S. L'âge hettangien de cette minéralisation est attesté par la présence de galets de barytine dans les grés hettangiens, les modifications de la nature du sédiment (gœthite détritique), les textures de type sinter et l'absence de minéralisation dans les calcaires sinémuriens. L'étude de l'anisotropie de susceptibilité magnétique (ASM) des formations filoniennes et stratiformes riches en gœthite, couplée à la géochimie des traces a permis de démontrer et de quantifier une phase de latéritisation tardive supperposée à l'hydrothermalisme à l'Eocène. Par ailleurs, l'étude des fabriques magnétiques permet de tracer les directions des paléoécoulements hydrothermaux.<br />L'ensemble des résultats permet de proposer un modèle génétique. Celui-ci suggère la venue d'un fluide hydrothermal profond à Ba, F, Fe qui entre en ébullition vers 1,6 km de profondeur. La phase vapeur se condense pour donner le fluide formant le stade Fv-v et la saumure résiduelle migre pour déposer tardivement de la fluorine, de la barytine par mélange avec des fluides continentaux de surface et des oxy-hydroxydes de fer.

Cette thèse est consacrée à l'histoire des solides du système solaire primitif. Nous étudions la dynamique des composants chondritiques et trouvons que leur préservation pendant plusieurs Ma dans le disque protoplanétaire nécessite une zone morte. Cette dynamique est essentiellement gouvernée par un paramètre de découplage gaz-solide S que nous conjecturons avoir été <1 et >1 lors de l'accrétion des chondrites carbonées et non carbonées, respectivement. Nous étudions aussi des modèles réduits pour l'interaction entre la turbulence magnétohydrodynamique et la sédimentation de la poussière ainsi que l'instabilité d'écoulement linéaire. Nous mesurons la concentration d'éléments en trace dans les phases des chondres dans Vigarano, Renazzo, Acfer 187, Bishunpur et Sahara 97096. L'olivine dans les chondres de type I semble résulter d'une cristallisation à l'équilibre tandis que le pyroxène enregistre des taux de refroidissement rapides et est compatible avec une interaction gaz-liquide.

L'étude des isotopes stables H, C, 0, à été entreprise dans le but de préciser le rôle et la nature des fluides associés au magmatisme leucogranitique du Haut Himalaya, ses roches sources et le Grand Chevauchement Central Himalayen (MCT), 290 analyses isotopiques de roches totales, de minéraux et d'inclusions fluides provenant des formations chevauchées (Moyen Pays), des formations chevauchantes (source du granite, Dalle du Tibet) et du granite du Manaslu, apportent certaines contraintes sur les processus métamorphiques et magmatiques. Les Formations du Moyen Pays ont des compositions isotopiques variables impliquant l'absence de circulation massive et pénétrante. La nature des roches majoritaires, très pauvres en C, implique que les fluides riches en CO2 présent dans les inclusions fluides sont libérés dans des niveaux plus profonds puis infiltrés dans les niveaux étudiés. La déshydratation des schistes atteint 20 à 40% de l'eau initiale dans les niveaux proches du MCT (maximum du métamorphisme) et s'accompagne d'une diminution des &D des schistes de l'ordre de 15 %0. On peut prévoir des volatilisations plus intenses (2 à 5 % poids suivant les niveaux) dans les zones plus profondes du chevauchement. Pour le granite, les &D musc varient entre -70 et -85 %0 et les & 180 RT de 10.9 à 12.8. Les fractionnements entre minéraux de l'hydrogène comme de l'oxygène sont compatibles avec des températures d'équilibre élevées et, pour l'oxygène, avec des évolutions en système fermé. Quelques échantillons provenant surtout du Bras filonien de Chhokang ont des &D très négatifs (> -180 %0) et des fractionnements biot.-musc. trop importants. Ces rares déséquilibres sont liés à la chloritisation et à des circulations tardives de fluides d'origine météorique, Les gneiss de la Dalle du Tibet (Formation l, source du granite) ont des &18 Oquartz variant de 12 à 14.3 %0 qui confirment la filiation du granite à la Formation I. Par contre les &D sont environ 20 %0 plus élevés que ceux du granite. Deux processus sont proposés pour expliquer cette différence (1) le dégazage magmatique accompagné d'un fractionnement du deutérium, (2) l'infiltration de fluides pauvres en deutérium dans la zone de fusion. Les fluides libérés au niveau du Moyen Pays pourraient concorder avec ce dernier processus car de nombreux niveaux du Moyen Pays ont des &D initiaux < -80 %0. La combinaison des données chimiques et isotopiques O, Sr, Nd du granite et de la Formation 1 confirme que les variations isotopiques et les relations des systèmes isotopiques dans le granite sont héritées de celles de la Formation 1. De plus ces données dans la Formation 1 reflètent le stade sédimentaire des gneiss et pour l'oxygène et le Nd la proportion des minéraux détritiques et des phyllosilicates.