Etude géologique: stratigraphie , tectonique du segment sud du Vercors allant de St Nazaire en Royans à Chabeuil soit les " monts du Matin"

Après un aperçu qui permettra de situer le cadre géographique, historique et stratigraphique des conglomérats étudiés, nous aborderons en une première partie le résultat des méthodes sédimentologiques : granulométrie et morphoscopie du ciment et des galets, disposition des galets, figures de sédimentation. Ces méthodes nous ont permis de conclure sur l'agent de transport et le mode de dépôt - deltaïque - de l'ensemble. Dans la seconde partie , pétrographique. seront passées en revue les diverses catégories de roches rencontrées. Les galets de lave ont fait l'objet d 'une étude plus spéciale. Nous émettrons alors les hypothèses concernant leurs zones d'origine . Des comptages sur le terrain ont permis de déterminer les proportions des différentes roches. Leurs résultats seront exposés en quelques tableaux et au moyen de représentations cyclographiques. Après quelques pages sur la structure tectonique et sur la stratigraphie possible à l'intérieur du groupe de Voreppe, viendra une esquisse des régions où se sont déposés les conglomérats et du bassin versant ayant alimenté le delta, c 'est -à-dire leur paléogéographie au Miocène.

Cette étude hydogéologique et hydrochimique concerne les eaux thermominérales de Brides-les-bains, de Salins-les-Thermes, de La Léchère, de La Coche Usine de Ste Hélène en Tarentaise et de l'Echaillon en Maurienne. Elle les situe dans un contexte géologique et tectonique sous une nouvelle interprétation. (1980)

L'historique montre que les terrains, tertiaires "molassiques " des synclinaux de Novalaise et de Chambéry n 'avaient jamais été l'objet d'une étude stratigraphique approfondie et qu'il était difficile de connaître leurs rapports stratigraphiques avec les séries miocènes du Bas Dauphiné et de Provence décrites par G. DEMARCQ. C'est pourquoi ce travail comporte: - Une étude stratigraphique fine étayée par la sédimentologie et précisée par la cartographie ; -Une étude sédimentologique complète qui permet de proposer une paléogéographie des temps miocènes et finimiocènes. en précisant notamment les zones d 'apports, les styles de transport et de dépôts, les climats . - Une étude tectonique complémentaire basée sur les nouvelles données stratigraphiques et cartographiques. Cette étude permet de comprendre certaines données sédimentologiques impossibles à expliquer sans elle .

Les travaux présentés dans ce mémoire sont consacrés à l'étude de la géodynamique du territoire de l'Arménie qui est situé dans la partie centrale de la zone de collision continentale entre les plaques Arabique et Eurasienne. Le mémoire comprend deux parties principales: 1/ l'étude des déformations actuelles par la géodésie GPS; 2/ l'étude paléosismologique et morphométrique détaillée de la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de Pambak-Sevan-Syunik (PSSF). On présente l'analyse et la comparaison des vitesses de déformations estimées par les données de GPS et par les données paléosismologiques et morphométriques. Le réseau d'observations GPS Arméno - Français a été installé en Arménie en septembre 1998. Trois campagnes de mesure du réseau ont été réalisées en 1998, 2000 et 2003. L'analyse détaillée du champ de vitesse à partir des données GPS a permis d'étudier et de quantifier les déformations actuelles de l'Arménie centrale et septentrionale. On a pu estimer les vitesses des déplacements des failles actives principales du territoire de l'Arménie. Un ensemble de travaux sur le terrain comprenant des recherches paléosismologiques, archéosismologiques, archéologiques, géodésiques, et morphologiques a été réalisé entre 2003 et 2005 dans la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF. La cartographie détaillée de la faille a été réalisée et l'on a estimé et/ou re-estimés les déplacements horizontaux et verticaux le long de la faille. Quatre paléo- et archéoséismes ont été étudiés et datés. À partir des données obtenues, pour le segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF, on a réévalué les vitesses de déplacements, la magnitude maximale possible, et l'intervalle récurrence des séismes forts. Une méthode d'évaluation des déplacements horizontaux et verticaux a été proposée à partir des logs de tranchées sur les failles de décrochements associées à des paléoséismes.

Deux campagnes d'enregistrements sismiques à l'aide d'un réseau local temporaire de stations sismologiques portables ont été réalisées au Sud Pérou en 1980 et 1981. L'objectif était de préciser, grâce aux données d'un réseau local, les problèmes mal résolus par celles du réseau mondial permanent WWSSN. La région d'étude est un cas typique de subduction d'une plaque océanique sous une plaque continentale, associée à une chaîne de type Cordillère. L'étude de la sismicité d'une telle zone active d'affrontement de plaques lithosphériques fournit une approche physique pour répondre à certaines questions fondamentales: la localisation des séismes renseigne sur l'étendue et la géométrie des zones qui sont le siège de déformations cassantes; l'étude des mécanismes à la source vient compléter ce schéma spatial en précisant l'état des contraintes au sein de ces mêmes zones. En simulant les cas réels, avec des données synthétiques, nous étudions, dans de nombreux cas de figure, le comportement des programmes de localisation des séismes. L'interprétation sismotectonique qui suit permet de mettre en évidence et de préciser des particularités locales. L'accent est mis sur l'activité sismique superficielle intracontinentale, en relation avec les observations géologiques, mais aussi sur la zone sismique de Wadati-Benioff qui montre entre 100 et 200 km de profondeur, de fortes variations de pendage.

La couverture paléogène du Pelvoux (zone externe des Alpes occidentales françaises) a été étudiée du col du Lautaret au Champsaur oriental. Une analyse séquentielle, une étude des micro faciès et des microfaunes ont été réalisées sur 49 coupes complètes levées dans cette région après qu'une cartographie détaillée en ait été dressée. Une analyse structurale fine et une étude géochimique ont complété l'examen de quelques secteurs . .\ :. La trilogie nummulitique (dépôts successifs de sédiments de nature calcaire puis marneuse et enfin gréseuse) est transgressive sur le socle cristallin du Pelvoux ou sur des lambeaux de Mésozoïque conservés malgré les érosions antérieures. La découverte d'une microfaune bartonienne dans le SE du massif (où le plus souvent la base du Paléogène est priabonienne) et les reconstitutions paléogéographiques que nous avons effectuées, permettent de cerner le diachronisme de la transgression qui chemine du S vers le N et d'E .Un détritisme omniprésent se manifeste dans la série,provoqué par deux facteurs : 1- une alimentation en débris fins provenant, d'une part, des affleurements de Cristallin constituant à l'époque un Pelvoux embryonnaire, et d'autre part, des nappes internes qui se mettent en place dans la partie orientale du bassin marin tertiaire. 2- une alimentation en détritiques grossiers,d'origine très locale et liée à l'existence de fractures à jeu synsédimentaire Nl70-l8O. L'héritage structural triasique, liasique, néocrétacé et/ou paléocène, joue un rôle fondamental dans la paléogéographie éocène de cette région, comme d'ailleurs lors de la structuration postnummulitique du Pelvoux. Il consiste plus particulièrement en une fracturation probablement issue du rifting téthysien (N30- 40 et NI70- I8O) et, à l'E, par la reprise en chevauchement avant le Nummulitique, de grands accidents subméridiens tel celui du rocher de l'Vret. La situation géographique de ce dernier au front du poinçon que représente le Pelvoux, a permis son écaillage postérieurement au dépôt des sédiments tertiaires. Au SE, on observe la reprise dextre de fractures N50- 60, le faisceau des Grésourières qui s'engagent dans l'accident d'Ailefroide (N30-40) dont le jeu décrochant permet le chevauchement du Sirac vers l'WSW sur le synclinal de Morges . Ces déformations s'accompagent d'un train de plis dans les Grès du Champsaur, d'une schistosité de flux et d'un étirement des Marnes nummulitiques qui constituent un niveau au décollement privilégié dans la série tertiaire, et enfin de dissolutions importantes dans les calcaires nummulitiques. Tous ces phénomènes sont essentiellement liés à la progression des nappes internes versl'extérieur de l'orogène . Ils sont beaucoup plus discrets au N où l'on note seulement le jeu sénestre du faisceaude failles du Lautaret N110, symétrique de celui de Grésourières, au sud du poinçon du Pelvoux.

Ce travail de thèse présente les résultats d'études géomorphologiques sur la cinématique de failles dans le centre et l'est de l'Iran. Dans cette région, des observations géodésiques associées à l'analyse d'un réseau GPS à large maille (Vernant et al., 2004 ; Masson et al., 2007) suggèrent que le cisaillement dextre entre l'Iran Central et le bloc Afghan est d'environ 16 mm/an. Un modèle cinématique (Walker et al., 2004) propose que ce cisaillement dextre soit pris en compte depuis les 5 derniers Ma par les grands décrochements limitant le Lut à l'Ouest et à l'Est. Leur vitesse géologique est cependant mal contrainte tout comme celle de décrochements situés à l'intérieur du plateau iranien, généralement considérés peu ou non actifs. Nous démontrons l'activité de deux décrochements dextres situés sur le plateau iranien, les failles d'Anar et de Deshir, et déterminons leur vitesse de glissement moyennée sur plusieurs cycles sismiques. Pour cela, des décalages de bords d'incision de terrasses alluviales ont été mesurés et des datations par mesure de la production in-situ en isotopes cosmogéniques (10Be et 36Cl) et par luminescence stimulée optiquement (OSL) ont été effectuées. L'analyse des données de surface et de profil, obtenues par les mesures d'isotopes cosmogéniques, a permis de mettre en évidence l'existence d'un héritage variable et important du matériel composant les terrasses alluviales. Nous avons proposé une méthode pour estimer la quantité minimum d'héritage variable, dans le but de déterminer l'âge d'abandon des surfaces abandonnées puis les vitesses de glissement sur les failles. Les datations par isotopes cosmogéniques et OSL combinées aux mesures de décalages morphologiques impliquent des vitesses de glissement géologique court-terme de 0.8 mm/an pour la faille d'Anar et de 0.85 – 2 mm/an pour la faille de Deshir. Ces résultats nous permettent de discuter le rôle de ces failles dans l'accommodation de la déformation dans le centre et l'est de l'Iran, suggérant que la déformation cisaillante se répartit sur une zone plus large que le Lut et ses bordures, et est prise en compte par un plus grand nombre de failles, qu'initialement supposé. Les données géologiques et GPS disponibles sont encore en nombre insuffisant pour déterminer s'il y a ou non des incompatibilités entre déformation finie et déformation instantanée.

La chaîne hercynienne construite à la fin du Paléozoïque résulte de la convergence entre deux plaques majeures Laurussia et Gondwana. L'objectif de ce travail est d'étudier le potentiel des bassins sédimentaires à enregistrer la naissance des reliefs et l'exhumation des roches au cours des stades précoces de cette orogène. Les séries sédimentaires étudiées (Ordovicien à Carbonifère de l'Unité des Mauges, Domaine-Sud Armoricain, France), bien que localisées dans les zones internes de la chaîne, sont faiblement déformées. Une approche pluridisciplinaire (structurale, sédimentologique, géochronologique) a été développée pour contraindre la paléogéographie de la chaîne et la nature du matériel en cours d'érosion durant sa construction. Les séries sédimentaires ordoviciennes à dévoniennes enregistrent un rifting Dévonien inférieur marqué par une discordance (formation d'épaulements de rift). Cet évènement pourrait être lié à l'ouverture d'un bassin arrière-arc (St-Georges-sur-Loire). L'existence de l'arc magmatique est enregistrée par des zircons détritiques à ca. 400 Ma dans la Fm de Sainte-Anne. La lacune de sédimentation du Dévonien moyen pourrait être liée à une période d'émersion. Le retour de la mer après une destruction des premiers reliefs a lieu au Dévonien supérieur. La collision intervient à la transition Dévonien/Carbonifère. Les séries carbonifères (Fm d'Ancenis) sont préservées dans un bassin grâce à une réactivation de la zone de suture du bassin arrière-arc. La méga-séquence régressive identifiée enregistre une surrection des reliefs et l'exhumation progressive du matériel hercynien (roches magmatiques et métamorphiques).

Le Lias ardéchois montre d ' importantes variations de faciès et d'épaisseur. De plus la coexistence de faciès détritiques grossiers et de faciès carbonatés marins laisse supposer une activité tectonique synsédimentaire intense. Je me suis donc consacrée à l'étude du Lias inférieur et moyen du bassin de Privas , dans lequel les formations de cette période affleurent relativement bien. Il s'agira ici de rassembler le maximum de données (paléontologiques,stratigraphiques et sédimentolog iques) avec deux objectifs principaux : -la reconstitution paléogéographique du bassin aux divers étages étudiés; -la mise en évidence de l'activité tectonosédimentaire par l'in termédiaire de l'analyse Séquentielle de la série, basée sur des observations détaillées tant sur le terrain qu'en laboratoire.