Dans cette thèse, on présente les résultats de l'analyse structurale de différentes portions de croûte continentale archéenne (> 2.5 Ga) dans lesquelles les champs de déformation sont compatibles avec le développement d'instabilités gravitaires d'échelle crustale. Sont présentés également des modèles expérimentaux visant à simuler le développement de telles instabilités gravitaires, afin de comprendre leur signification thermomécanique à l'intérieur de la lithosphère continentale archéenne. Résultats de l'étude structurale L'étude structurale de différentes ceintures du Super.groupe de Dharwar (craton de Dharwar, Inde), permet de décrire, dans un modèle de déformation progressive, les premiers stades du développement d'instabilités gravitaires entre le bassin et son socle dans les niveaux structuraux supérieurs de la croûte archéenne du craton. La discordance basale du Supergroupe de Dharwar est tectonisée en un niveau de décollement dont la cinématique traduit un déplacement des séries supracrustales vers le coeur des ceintures de roches vertes. Les structures développées aux marges des ceintures sont replissées à l'aplomb des zones de subsidence maximale. Selon la ceinture de roches vertes considérée, le phénomène gravitaire a pu interagir avec le champ de déformation régional caractérisé par un raccourcissement E-W et des cisaillements transcurrents de direct'ion moyenne N-S. Cette déformation gravitaire du bassin intracratonique de Dharwar est associée au dernier épisode tectonométamorphique ayant affecté le craton, il y a environ 2.5 Ga. Cet épisode est caractérisé par la formation généralisée de granulites dans la croûte profonde ainsi que par une migmatisation régionale associée à la mise en place d'une quantité importante de matériel juvénile. On considère que l'important flux de chaleur mantellique et la fusion partielle permettent l'amollissement de la croûte continentale, favorisant ainsi le développement des instabilités gravitaires décrites. Dans la Dorsale Reguibat occidentale (Mauritanie), l'analyse structurale révèle la présence de structures en dôme-at-bassin. Les champs de déformation sont interprétés comme le résultat de l'interférence entre la mise en place diapirique de dômes de granitoïdes dans les séries de roches vertes et un raccourcissement régional E-W. A l'échelle de la partie méridionale de la Dorsale Reguibat archéenne, les trajectoires de déformation sont compatibles dans les terrains granulitiques et dans les terrains de degré métamorphique intermédiaire. Entre ces deux domaines métamorphiques, aucune discontinuité structurale majeure n'est identifiée. Ceci impliquerait que la formation des dômes diapiriques soit sub-synchrone de la formation des granulites et de la déformation régionale dans la croûte inférieure, c'est-à-dire vers -2.7 Ga. Résultats expérimentaux Grâce à l'emploi d'une resme thermosensible et d'un dispositif permettant le chauffage des modèles expérimentaux, il a été possible de réaliser des expériences simulant les bicouches granite/roches vertes gravitairement instables, soumis à un gradient vertical de température et aux seules forces gravitaires. Pour une température fixée à la base des modèles, les paramètres que l'on a fait varier d'une expérience à l'autre sont les épaisseurs relatives des différentes couches. On a pu également introduire dans les modèles une couche superficielle à rhéologie fragile (sable). Les expérie"ces révèlent (1) que le déclenchement d'instabilités gravitaires n'est possible que si les matériaux situés au niveau de l'interface instable (contact socle/couverture) ont des rhéologies ductiles et (2) que la vitesse du développement des instabilités est une fonction exponentielle de la température au niveau de l'interface instable et du gradient de température au sommet de la couche instable. Ces résultats suggèrent que ce type d'instabilités gravitaires ne puisse pas se développer à l'intérieur d'une lithosphère continentale moderne.

Le secteur étudié se trouve situé à l'arrière des massifs subalpins, représentés ici par le massif des Bornes, et juste à l'avant du "chevauchement pennique frontal" marquant le début des zones internes. Il correspond à la terminaison méridionale du massif du Mont-Blanc et aux terrains de couverture situés de part et d'autre. Trois grands ensembles structuraux ont été individualisés: . l'unité Mont-Joly-Aiguille Croche : Elle représente la couverture liasique décollée et charriée du massif de Belledonne qui a gardé un tégument permo-triasique. Les rapports avec ce socle sont étudiés par S. Triboulet (1980). Du point de vue paléogéographique, les terrains de cette unité appartiennent au domaine dauphinois qui connaît, durant le Jurassique inférieur, une sédimentation marno-calcaire compréhensive de bassin subsident. * l'unité du Mont Blanc : Elle comprend la terminaison méridionale du massif cristallin du Mont-Blanc et sa couverture autochtone. Celle-ci débute au Trias, "monte" jusqu'au Sinémurien, connaît ensuite un épisode d'émersion puis voit l'arrivée en transgression des Grès Singuliers deltaïques. Les caractéristiques de cette série soulignent le rôle de haut-fond parfois émergé du Mont-Blanc au Lias moyen. * la nappe de Roselette : Elle comprend des terrains allant, dans le secteur étudié, du Sinémurien au Malm (alors que la présence du Crétacé inférieur n'est que probable). L'ensemble de la série a un faciès à dominante pélagique et est représenté par une épaisseur de sédiments relativement faible. Plus au Sud (cf. S. Triboulet, 1980), la série se complète par du Crétacé inférieur et du Nummulitique reconnus paléontologiquement. Du point de vue tectonique, trois épisodes, tous post-nummulitiques mais d'intensité variable sont reconnaissables: un premier épisode important de tectonique tangentielle à vergence NW, se subdivisant en plusieurs phases (formation de plis couchés, diverticulation et charriage). De cet épisode date en particulier la mise en place de la nappe de Roselette sur le Mont-Blanc et sur la partie interne du domaine dauphinois. un épisode tardif de grands plis de fond en compression. L'un de ces plis est en particulier responsable de la vo~ssure de la terminaison sud du Mont-Blanc et de la nappe de Roselette qui la sur monte. C'est d'ailleurs sur cette voussure que l'érosion a dégagé la demi-fenêtre montrant l'enveloppement tectonique du Mont- Blanc par la nappe de Roselette. un épisode de fracturation correspondant à la "verticalisation" de nombreux contacts et à l'apparition de failles normales .

Les cornieules (cargneules ou "Rauhwackes") sont des variétés de brèches dolomitiques à ciment calcaire très vacuolaires en surface. C'est un terme pratique de terrain. Mais, la définition même du mot cornieule est vague, souvent entachée d'ambiguités. Pour cette raison, la classification suivante: 1- cornieule monomicte, 2- cornieule polymicte, 3- cornieule dimicte, 4- roches apparentées aux cornieules, a été adoptée dans ce travail. Cette grande diversité est le fruit de nombreux processus qui ont transformé une roche initiale (la dolomie). Ces processus sont exprimés préférentiellement dans chaque variété de cornieule. Un type de genèse unique qui expliquerait toutes les cornieules ne peut être envisagé. La première et principale partie de ce travail est consacrée à l'étude des cornieules polymictes et de leurs éléments. La répartition cartographique erratique des affleurements, ainsi que la la nature des éléments de ces brèches polymictes mettent en évidence la source du matériel détritique étranger au Trias, soit les roches avoisinantes, et les dépôts quaternaires proches. Nous associons les cornieules polymictes (cat. 2) à des résidus de dissolution de la dolomie et de la cornieule, en général en bordure des gypses Une telle hypothèse d'incorporation tardive lithoclastes est confirmée par l'observation de structures karstiques: - conduits obstrués par des sédiments carbonatés fins, varvés subhorizontalement, des masses de sédiments fins varvés remaniés dans la brèche polymicte, - plusieurs phases de sédiments reconstitués à faciès cornieule. Les aquifères ont été actifs durant le Quaternaire ou même récemment puisque ces résidus contiennent parfois des galets des moraines rhodanienes, ou locales suivant les cas. Lorsque la contamination par les galets étrangers n'a pas été possible, la brèche est restée monomicte, avec une matrice finement détritique marno-calcaire. La deuxième partie de ce travail est consacrée au développement de quelques traits bien caractéristiques des différentes variétés de cornieules: relations entre les différents types, altération, cloisons, phénomènes chimiques et aspects tectoniques. Nous avons préférentiellement développé les aspects physicochimiques et sédimentaires, car les phénomènes de cimentation et de dédolomitisation offrent des possibilités d'études prometteuses. Les aspects de la fracturation sont abordés d'une manière plus théorique, une conjonction d'arguments cruciaux est difficile à mettre en évidence. Les brèches des catégories 3 et 4, ainsi que certaines cornieules monomictes (cat. 1), sont plus marquées par les événements tectoniques qu'elles ont subis. Elles sont apparues pendant ou à la fin de l'orogenèse alpine. Il est difficile d'évaluer l'importance de la tectonique dans les cornieules polymictes, et dans certaines cornieules monomictes à matrice détritique. Les phénomènes subactuels ont camouflé le passé.

La haute vallée de la Valloirette creuse son lit dans "l'édifice de nappes" des Alpes occidentales classiquement composé ici, d'Ouest en Est, des zones dites ultradauphinoise (flysch des Aiguilles d'Arves), subbriançonnaise et briançonnaise. Nous avons été amenés à modifier ce schéma. 1° du point de vue stratigraphique : * l'ancienne zone ultradauphinoise doit être divisée en deux unités structurales : - une unité inférieure, dont on n'a, sur le versant valloirin, que le flysch tertiaire, montrant ici des niveaux conglomératiques, turbiditiques et gréseux (les schistes à blocs de la base n'affleurent pas dans la région et l'olistostrome sommital n'est visible que dans le vallon du Goléon).Ce flysch tertiaire repose sur des terrains mésozolques d'affinité dauphinoise et par analogie avec A. Serre (1983) nous l'appellerons dauphinoise orientale - une unité supérleure, constituée ici essentiellement de flysch gréseux (vers le Nord, un peu de flysch turbiditique existe à sa base tandis que vers le Sud, le flysch olistostromique montre quelques gros blocs). Cette unité prolonge vers le Sud l'unité de flysch à substratum briançonnais décrite par J. Martinez-Reyes (1979, 1980) et nommée plus récemment (A. Serre, 1983) unité Cheval Noir - Casse -Massion. * La zone subbriançonnaise présente des faciès de plate-forme entre le Lias et le Jurassique moyen avec des indices d'approfondissement au sommet ou du moins de la proximité d'une mer ouverte. Ces premiers niveaux sont d'affinité dauphinoise. Dès l'Oxfordien s'individualise une épaisse séquence flyschoïde mal caractérisée du point de vue des âges et dont le domaine de sédimentation longement discuté est probablement assez interne. Il pourrait s'agir d'un domaine "ultrabriançonnais'*. Une klippe de flysch à Helminthoïdes ajoute encore une petite touche interne à cet édifice. * La zone briançonnaise : la sérIe briançonnaise est assez complète, bien développée entre le Westphalien et le Trias moyen, réduite ensuite. C' est une série typique du Briançonnais externe. 2° du point de vue tectonique : Nous avons pu mettre en évidence de grandes failles verticales subméridiennes à jeu décrochant sénestre. Elles sont bien exprimées dans l'unité inférieure du flysch mais existent aussi dans l'unité supérieure ainsi que dans la zone briançonnaise. Dans le Subbriançonnais, la présence de gypse diapirique au Col du Galibier traduit l'existence d'une grande fracture Nord Sud. Partout, on trouve les fractures de Riedel associées à ces failles importantes. Du point de vue des déformations : * La zone du flysch : les deux unités sont déformées différemment . de part et d'autre d'un cisaillement plat, visible dans le Vallon des Aiguilles, dans les Gorges de l'Enfer et sous la Grande Chible, décelable ailleurs et prolongeant le contact décrit au Nord par J. Martinez-Reyes (1980) et A. Serre (1983). L'unité inférieure est peu (ou pas) déformée, tandis que l'unité supérieure présente des replis désorganisés mais assez généralement déversés vers l'Est. Un modèle synthétique pour expliquer ces déformations est proposé. * La zone subbriançonnaise : elle montre deux types de déformations: des plis d'axe subméridien à grand rayon de courbure dans les terrains du Lias au Jurassique moyen d'une part, deux familles de plis (N120 et N180) serrés et couchés, dans la série flyschoïde supérieure d'autre part. Cet argument structural nous permet d'envisager un décollement de la partie supérieure de la série (de l'Oxfordien au Nummulitique) au niveau de l'Oxfordien schisteux et plastique. * La zone briançonnaise : nous n'ajoutons rien au schéma classique donné pour le Briançonnais. Néanmoins, certains chevauchement de faible ampleur (vallon de la Ponsonnière, flanc occidental du massif des Sétaz) doivent pouvoir trouver leur origine dans un modèle de transgression : une faille verticale à jeu décrochant évoluant en nappe de charriage en régime compressif. 3° du point de vue géodynamique : Nous proposons un modèle d'évolution de la region considé rée. Pour rapprocher et empiler des unités d'origines paléogéographiques parfois très différentes, nous avons fait appel à un jeu décrochant sénestre tel que L.E. Ricou (1980) l'envisage pour toute la "zone subbriançonnaise" et dont on a les traces sous forme de failles décrochantes sénestres et de fractures de Riedel associées. Le régime général en compression provoque des charriages de nappes qui s'ajoutent aux décrochements en une succession de phases de déplacements Sud-Nord (décrochements) puis Est-Ouest (serrages) plus ou moins synchrones. Il en résulte un empilement tout à fait hétéroclite où nous avons sur l'autochtone relatif dauphinois une nappe d'origine briançonnaise (l'unité Cheval Noir - Casse -Massion), puis un lambeau de terrains d'affinité dauphinoise, puis une unité d'origine très interne ("ultrabriançonnaise") supportant une klippe de flysch à Helmintholdes et, enfin, le Briançonnais (cf . Quatrième partie, évolution géodynamique).

Ce travail de thèse a pour but d'analyser les variations de vitesses sur des grandes failles décrochantes en contexte intracontinental, capables de produire des séismes de très fortes magnitudes (M > 7.5). Afin d'illustrer ces variations d'activités, cette analyse a été effectuée sur deux zones d'études situées en domaine continental et sismiquement actives: la région ouest de la Mongolie (failles de Bogd et Bolnay) et le nord de l'Iran (failles d'Astaneh et de Tabriz). À partir d'une approche morphotectonique et paléosismologique, les cinématiques, les vitesses de failles et les intervalles de récurrence entre les séismes majeurs ont été estimés, permettant d'analyser les caractéristiques du cycle sismique sur chacune des failles. En Mongolie, les failles de Bogd et Bolnay présentent respectivement des vitesses de ~ 1,2 et 2,6 mm/an, qui semblent être constantes sur la période Pleistocène supérieur-Holocène. Ces deux failles présentent également des glissements caractéristiques et des intervalles de temps similaires entre les séismes majeurs. Les analyses paléosismologiques suggèrent qu'un essaim sismique comparable à celui enregistré au XXème siècle a eu lieu il y a environ 3000 ans. En Iran, une vitesse géologique de 2 mm/an a été estimée sur la faille d'Astaneh et les données paléosismologiques suggèrent des intervalles de récurrence de 1800 ans, associés à des déplacements en surface compris entre 3 et 4,5 m. Nous avons également estimé une vitesse de 7 mm/an sur la faille de Tabriz, en accord avec les données GPS, suggérant que la vitesse sur cette faille est constante depuis 45 ka.

cette thése participe à l'explication géologique de la fenêtre de Barcelonnette comportant d'importants affleurements de " Terres noires" . L' étude stratigraphique et une interprétation tectonique contribuent a expliquer ce fait géologique.

Le principal avantage des réseaux d'AuH, pour la surveillance sismique des dorsales océaniques, est leur faible seuil de détection. Cependant, les variations de seuil de détection entre les réseaux d'AuH déployés au voisinage de Açores, peut influencer le nombre de séismes enregistrés. Ces variations doivent donc être analysées avant interprétation de la sismicité. L'amplitude acoustique à la source (SL) d'un séisme dépend surtout de l'efficacité de la conversion séismoacoustique mais aussi, dans une moindre mesure, des effets de propagation. Un autre avantage, la possibilité d'estimer l'erreur de localisation pour différentes géométries des réseaux et de topographie du fond, est présenté pour touts les réseaux d'AuH déployés sur la Dorsale Médio Atlantique (MAR). L'analyse de la séismicité de la MAR montre que la sismicité enregistrée par les AuH ressemble à celle enregistrée par les réseaux à terre au cours des 40 années passées. La distribution spatiale de cette sismicité est liée aux variations du régime thermique de la croute le long de la dorsale. Des essaims de séismes, enregistrés par les AuH, sont liées à des télé-séismes et les sections où ils se produisent sont les plus actives. A l'échelle du segment. les essaims se groupent en extrémité et au voisinage de maxima de la MBA. L'analyse des distributions des SL et du taux de diminution du nombre des répliques indiquent que les failles de détachement produisent des essaims avec des diminutions plus rapides du nombre des répliques, que les failles normales. Cette observation serait associée à des contraintes plus faibles sur les failles de détachement et impliquerait un niveau de serpentinisation plus important.

Le but de cette étude est simplement de fournir une contribution à la compréhension de l'évolution très complexe du massif de Belledonne par l'approche des caractéristiques géologiques et pétrographiques . Les différentes formations étudiées forment le complexe de St Colomban, le groupe de Tepey-Sambuis, le complexe de l'Argentière - Puy Gris, la série du Rissiou- Rocher Blanc et le granite des Sept Laux. Les analyse geochimiques , les reconstitutions stratigraphiques et leur interpretation sont trop parcellaires pour avoir une vue d'ensemble du massif de Belledonne.

Cette étude sur les différentes formations sédimentaires de la région a permis de montrer l'existence d'une opposition fondamentale entre le domaine des Aiguilles Rouges à série sédimentaire réduite (sur le massif de Pormenaz), et le domaine de Platé à sédimentation épaisse pratiquement continue depuis les schistes liasiques jusqu'au Crétacé supérieur inclus; ces deux domaines sont actuellement juxtaposés et leur contact est visible dans le ravin du Souay. Ces deux unités paléogéographiques seront traitées séparément : la série de Pormenaz (domaine des Aiguilles Rouges), et le domaine de Platé .

L'étude sédimentologique, stratigraphique et paléostructurale de la série liasique constituant la couverture des massifs cristallins externes(La Mure Beaumont) a permis de préciser les modalités d'évolution d'un secteur de la paléomarge de la Téthys jurassique. L'étude sédimentologique a entrainé la distinction de plusieurs ensembles de faciés caractérisant trois types de milieux de dépôt : faciés de bassin, bathyaux ou circalittoraux, faciés de talus et faciés de plate-forme. Du matériel issu de la plate-forme peut également se retrouver resédimenté dans des milieux plus profonds (turbidites et coulées boueuses). La sédimentologie des calcaires à entroques a été détaillée. Les déterminations génériques et les variations de taille des organismes ont conduit à la mise en évidence d'oscillations de la profondeur des milieux de dépôt au cours du Lias. L'analyse séquentielle montre l'existence de trois horizons de discontinuité majeurs: deux d'entre eux correspondent à de brusques approfondissements (Hettangien-Sinémurien ; Toarcien moyen-Toarcien supérieur) la signification du dernier, qui est souligné par le passage de séries à turbidites à des séries à coulées boueuses et se situe au Carixien supérieur-Domérien reste conjecturale. L'étude stratigraphique des séries liasiques réduites de La Mure et des séries épaisses du Beaumont a permis de préciser certaines datations,notamment celles de la formation des calcaires de Laffrey. Un découpage en grandes unités lithologiques a été effectué dans les deux types de séries. La confrontation de l'étude sédimentologique et de l'étude stratigraphique permet de proposer des corrélations sur des bases nouvelles entre les deux types de séries. L'étude paléostructurale a permis de mettre en évidence deux phases tectoniques majeures (la première à la limite Hettangien-Sinémurien, la seconde doméro-toarcienne), toujours suivies par un approfondissement brusque des milieux de dépôt, phénoméne d'origine tectonique et/ou eustatique. Des phases de moindre ampleur s'observent également et sont enregistrées dans les sédiments de diverses manières: basculement du substratum, sédiments bioclastiques remaniés gravitairement, présence de galets de matériel crntallophyllien. Paléogéographie et paléotectonique L'évolution de la Téthys jurassique, désormais classique dans les Alpes Occidentales, a donc pu être précisée pour ce secteur de la marge: Au Trias : dépôt de carbonates de plate-forme, à rares invasions marines A l'Hettangien inférieur : apparition de failles à faible rejet suivie d'un approfondissement modéré des milieux de dépôt. De l'Hettangien supérieur au Toarcien inférieur : existence de deux périodes de crise tectonique encadrant une période de calme relatif;qui conduisent à une accentuation du rejet de certaines failles et à l'individualisation de blocs basculés plurikilométriques, limitant des zones hautes à entroques et des milieux plus profonds à micrites et coulées turbides. Au Toarcien moyen : uniformisation des faciés argileux, qui scellent les structures antérieures.