L'objectif de cette thèse est l'étude des mouvements verticaux et la caractérisation des processus à l'origine de ces mouvements au sein d'une chaîne de montagnes intracontinentale. Les mécanismes contrôlant l'évolution de la topographie sont nombreux et encore mal connus. La chaîne du Haut Atlas marocain est située à plus de 600 km de la limite de plaque Afrique-Europe et supporte pourtant le deuxième sommet d'Afrique (Jbel Toubkal, 4165 m). L'absence de racine crustale développée sous la chaîne, conséquence d'un taux de raccourcissement assez faible (~20 km), implique donc l'existence d'un autre processus permettant de maintenir une telle topographie. La réalisation de profils géophysiques nous permet de montrer qu'un amincissement lithosphérique provoque un soulèvement d'environ 1000 m dans l'Anti-Atlas, le Haut Atlas Central, et le Moyen Atlas. Certains bassins d'avant-pays sont aussi affectés, comme les bassins du Souss, de Ouarzazate ou de Missour. La zone amincie est une bande d'orientation Nord-Est / Sud-Ouest recoupant les principaux domaines structuraux marocains et probablement la<br />limite de plaque Afrique-Europe.<br />Le raccourcissement crustal est le deuxième mécanisme à l'origine du relief de cette chaîne. Une analyse structurale sur la base des données de terrain dans le Haut Atlas de Marrakech nous a permis de montrer l'existence d'une stratigraphie mécanique contrastée. Plusieurs niveaux de décollements potentiels y sont identifiés en particulier dans le Viséen, le Cambrien, le Trias et le Sénonien. L'héritage complexe de cette région, située à la limite entre les rifts Triasico-Liasiques Atlantique et Téthysien, contrôle leur activation sur les bordures de la chaîne. Celle-ci entraîne la formation de structures variées : zones triangulaires, plis secondaires (« rabbit ears »), imbrications. Un groupe basal rigide est distingué. Il inclut le Précambrien, et localement le Paléozoique et le Trias. Une coupe complète de la<br />chaîne est présentée. <br />La chronologie de la déformation et l'âge de l'amincissement de la lithosphère sous la chaîne sont finalement discutés. Une analyse détaillée de la géologie de l'avant-pays sud du Haut Atlas de Marrakech est combinée aux résultats obtenus par comptage de traces de fissions pour proposer un scénario d'évolution. Une première phase de raccourcissement est identifiée à l'Eocène Supérieur – Oligocène. Au Miocène Inférieur – Moyen, la lithosphère est amincie et une phase de dénudation affecte l'ensemble de la chaîne et son avant-pays. Enfin, une dernière phase de raccourcissement a lieu au Plio-Quaternaire.

Une nouvelle interprétation structurale du synclinal de Permo-Carbonifère de Salvan-Dorénaz (massif des Aiguilles Rouges) révèle le rôle prépondérant joué par la déformation alpine dans le plissement du synclinal. L' évolution géologique comprend les stades suivants: a) Dès le Stéphanien A et jusqu'à une date incertaine (Stéphanien supérieur, Autunien (?)), des sédiments détritiques continentaux se déposent dans un fossé intramontagneux subsident orienté NNE - SSW. Des niveaux de coloration lie de vin définissent de longs cônes alluvionnaires imbriqués dans une série gréso-pélitique sombre contenant des horizons charbonneux et deux minces bancs de calcaires lacustres. b) De faibles déformations affectent le bassin alluvionnaire durant la phase "saaliennne- (permien); elles correspondent au réajustement d'un ensemble sédimentaire relativement plastique à des déformations cassantes du socle cristallin anté-stéphanien. L'arrêt de ces mouvements durant le Permien supérieur est suivi d'une pénéplanation du massif. Les couches du Permo-Carbonifère sont recoupées, avec une faible discordance angulaire, par les dépôts transgressifs du Trias supérieur. c) Les déformations alpines débutent durant l'Eocène supérieur; une première phase enregistre la formation des écailles parautochtones et le chevauchement de la nappe de Morcles. Le départ des écailles parautochtones semble lié à une déformation précoce du contact socle-couverture. d) Lors d'une deuxième phase, le socle pré-triasique du massif des Aiguilles Rouges se déforme à grande échelle et le Permo-Carbonifère, plus ductile, se plisse violemment (formation du synclinal de SaIvanDorénaz). Pour deux raisons, (a) la poursuite du mouvement de chevauchement Vers le NW de la nappe de Morcles, (b) les disharmonies qui apparaissent dans le Trias autochtone, le plissement du PermoCarbonifère n'affecte que faiblement le plan de chevauchement de la nappe de Morcles. Le degré du métamorphisme régional se situe à la limite anchizone-épizone.

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L'étage Valanginien est caractérisé dans le registre sédimentaire par une excursion positive des isotopes du carbone (amplitude 1,5-2‰), appelée " Episode Weissert ". Cet événement coïncide avec des changements paléoenvironnementaux et paléoclimatiques majeurs. La formation de la province volcanique ignée du Paraná-Etendeka a été proposée comme principal facteur forçant contrôlant ces changements. Cependant, de récentes études démontrent que l'Episode Weissert précède systématiquement l'activité volcanique. Ainsi, les facteurs déclenchant qui contrôlent ces changements sont encore source de débat. Dans cette étude des analyses cyclostratigraphique, biostratigraphique, minéralogique et géochimique ont été réalisés sur des sites de moyennes et hautes latitudes (coupes d'Orpierre et de La Charce/Arnayon dans le Bassin Vocontien, site 765C dans la plaine abyssale Argo) dans le but (i) d'explorer la dynamique des changements paléoenvironnementaux à l'échelle locale versus globale et (ii) de discuter des possibles facteurs forçant contrôlant l'épisode Weissert. Les processus diagénétiques et sédimentologiques locaux, qui pouvaient modifier le signal paléoclimatique, ont été discuté avant des interprétations paléoenvironnementales. La calibration astronomique de l'épisode Weissert, réalisée sur la coupe d'Orpierre, a permis pour la première fois le calcul de flux détritiques et de nutriments dans le Bassin Vocontien. Ces résultats indiquent de rapides changements climatiques aux moyennes latitudes, marqués par des conditions plus humides pendant l'Episode Weissert et des conditions plus sèches au Valanginien supérieur. En parallèle de nouvelles données géochimiques et minéralogiques, réalisés sur le site ODP 765C, ont été intégrées à une compilation globale de données géochimique et minéralogique sur 23 coupes répartie dans cinq grands environnements. Trois ceintures climatiques latitudinales majeures ont été identifié durant le Valanginien : (i) une ceinture aride dans l'océan proto Nord Atlantique (~15-17°N), (ii) une ceinture climatique subtropical dans la marge NW téthysienne (~25-30°N), et (iii) une ceinture climatique chaude et tempéré aux sites de hautes latitudes (~53°S et ~40 à ~70°N). Il apparaît que durant cette période, des facteurs orbitaux et tectoniques peuvent avoir contrôlé la distribution de ces ceintures et les principaux changements durant l'Episode Weissert.

Cette thèse entend contribuer à la compréhension du processus de conception architecturale par le biais du concept de tectonique, notion dont l’historicité confirme une certaine diversité de significations, mais qui suscite une réflexion fondamentale sur le rapport entre l’esthétique architecturale et les moyens constructifs. La connaissance technique de la construction, constituée principalement au 18ème siècle, permettra une nouvelle réflexion sur le rapport entre l’esthétique architecturale et les moyens constructifs. Au 19ème siècle, moment de l’apparition du concept de « tectonique » dans le contexte du débat sur la notion de style, l’indéniable contribution de l’architecte et théoricien Gottfried Semper reconnaît la complexité matérielle de l’édifice. La reprise du terme au 20ème siècle par l’historien et théoricien Kenneth Frampton va quant à elle déplacer le sens de la tectonique vers l’idée d’un « potentiel d’expression constructive ». Ces deux auteurs représentent deux grandes approches tectoniques convergeant sur la nécessité, pour toute théorie de l’architecture, d’encourager une réflexion critique de la construction. Cette thèse se développe en deux parties, l’une retraçant l’histoire et les enjeux de la tectonique, l’autre, de nature plus concrète, cherchant à tester l’actualité du concept à travers une série d’analyses tectoniques de projets modernes et contemporains. À la croisée de deux contextes géographiques différents, le Canada et le Brésil, le corpus de projets de concours que nous avons constitué considère la tectonique comme un phénomène transculturel. Nous formulons l’hypothèse d’une « tectonique du projet », c’est-à-dire d’un espace théorique dans lequel les questions relatives au bâtiment s’élaborent dans des « tensions » dialectiques. L’actualité des catégories semperiennes, dans lesquelles les différents « éléments » du bâtiment représentent différentes techniques de construction, est revisitée à partir de l’étude des projets de Patkau Architects (1986) et de MMBB Arquitetos (1990). Une tension entre les expressions symbolique et formelle issues du matériau brut est plus explicite dans l’étude des projets de Ramoisy Tremblay architectes (2002) et de Brasil Arquitetura (2005). La théorie de la transformation de matériau (Stoffwechseltheorie) de Semper est réexaminée parallèlement dans les projets d’Arthur Erickson et Geoffrey Massey (1967) et de Paulo Mendes da Rocha (1969). Dans l’ensemble de tensions tectoniques présentes tout au long de la conception, nous avons retenu plus particulièrement : le contact avec le sol, la recherche d’une homogénéité constructive, ou son opposé, la recherche d’une variété matérielle et, finalement la tension entre la dimension représentationnelle et la dimension technique de l’architecture. La modélisation du concept de tectonique, par un ensemble de tensions auxquelles les concepteurs doivent s’adresser en phase de projet, confirme que des questions en apparence simplement « techniques » concernent en fait tout autant le génie de l’invention que la connaissance historique des idées architecturales. / This thesis aims to contribute to the understanding of the architectural design process through the concept of tectonic, a notion that historically has assumed different meanings and raised essential considerations on the relationship between architectural aesthetics and techniques of construction. The technical knowledge of building processes developed during the 18th century encouraged a new theoretical approach to the question of the rapport between architectural aesthetics and construction. The following century, when the concept of tectonic made its appearance in architectural discourse in the context of the debate on the notion of style, architect and theorist Gottfried Semper emphasized the material complexity of construction. A century later, historian and critic Kenneth Frampton resurrected the notion of tectonic shifting its meaning to signify the “expressive potential” of construction. The diverse positions of Semper and Frampton converge on the assumption of the necessity for any theory of architecture to encourage a critical thinking of construction. The present thesis consists of two parts: the first traces the history and significance of the concept of tectonic; the second tests the operational capacity of the notion through a series of investigations of projects from the 1970s to the present. This survey isolates a number of Canadian and Brazilian competition projects selected as privileged examples of innovation and research. In the diverse geopolitical contexts of Canada and Brazil, tectonic is considered as a trans-cultural phenomenon. According to the preliminary hypothesis the ‘tectonic of the project’ considers a theoretical space in which building issues are elaborated in dialectic tensions. The Semperian categories according to which the various ‘elements’ of the building represent different construction techniques are revisited in the study of projects by Patkau Architects (1986) and MMBB Arquitetos (1990). The tension between the formal and symbolic expressions in raw materials is made explicit in the study of architectural projects by Ramoisy Tremblay (2002) and Brasil Arquitetura (2005). Semper’s theory of material transformation (Stoffwechseltheorie) is investigated in relation to the projects of Arthur Erickson and Geoffrey Massey (1967) and Paulo Mendes da Rocha (1969). Among the general tectonic tensions, present in design processes, particular emphasis is devoted to: the contact with the ground; the research for constructive homogeneity (or at the opposite of the spectrum, the multiplicity of building materials); the tension between the representational and the technical aspect of architecture. The shaping of the concept of tectonic, throughout the ensemble of dialectic tensions that inform the design of a building, confirms that questions that may appear merely 'technical' include not only the genius of invention but also the historical knowledge of architectural ideas.

La tectonique intracontinentale de la chaîne hercynienne d'Europe est explorée en combinant géologie structurale, pétrologie métamorphique et géochronologie. Cette approche est appliquée à l'étude de différents niveaux de la croûte orogénique dans deux témoins hercyniens − le dôme d'Orlica-Śnieżnik (Sudètes) et les Vosges (NE France) − afin de reconstituer leur évolution paléozoïque. Au Dévonien, l'activité de zones de subduction peut localement aboutir à l'ouverture de bassins d'arrière-arc, mais génère essentiellement un épaississement crustal en domaine intracontinental. Dans les deux massifs, la croûte orogénique se forme alors par amalgamation de portions autochtones et allochtones. La collision dévono-carbonifère est ensuite responsable d'une évolution tectono-métamorphique polyphasée. Au début du Carbonifère inférieur, des transferts verticaux de matière s'opèrent grâce à un plissement d'échelle crustale et juxtaposent ainsi la croûte moyenne enfouie avec la croûte inférieure extrudée. Ce phénomène est remplacé par un aplatissement localisé conduisant à la formation d'une discontinuité intra-orogénique majeure au niveau de la croûte moyenne. Cette discontinuité va permettre un découplage total de la déformation entre croûte supérieure et croûte inférieure, et sa réactivation en régime extensif va favoriser l'exhumation de l'ensemble du système. A la fin du Carbonifère inférieur, l'exhumation est simultanément accommodée par un mécanisme d'amincissement ductile opérant en régime coaxial au coeur de l'orogène et par l'activité de systèmes de détachement fortement non-coaxiaux développés vers les bordures de la chaîne. Dans le cadre de l'orogenèse hercynienne, l'évolution des Sudètes paraît contrôlée par la fermeture du bassin saxothuringien situé au Nord. A l'inverse, le socle vosgien enregistre initialement l'influence des subductions quasi-orthogonales du bassin saxothuringien et de l'océan Paléotéthys avant de subir les effets de la fermeture du système rhénohercynien. Les processus reconnus dans ce travail suggèrent finalement que le caractère de la tectonique intracontinentale n'a que peu varié au cours du Phanérozoïque.

Des conclusions partielles ont été dégagées dans le courant de ce mémoire (stratigraphie, tectonique, métamorphisme, magmatisme). On en rappellera seulement ici les points essentiels en dégageant les problèmes qui restent posés. - Stratigraphie. La stratigraphie du Primaire a été précisée. Le fait qu'elle soit en partie datée par des fossiles permet de la prendre comme référence pour la datation des séries épimétamorphiques des Rehamna centraux et occidentaux. Trois problèmes de datation restent cependant imparfaitement résolus. Dans le Paléozoïque anchimétamprphique du nord, c'est l'attribution au Cambrien de la formation de Sidi-bou-Oukfa et l'attribution à l'Ashgill de la série flyschoÏde du Goulibet. Aucun argument paléontologique décisif n'étaye ces attributions, fondées uniquement sur des analogies de faciès. Au sud l'âge des formations métamorphiques, entièrement privées de fossiles, reste aussi problématique. Pour la formation des Ouled-Hassine, l'attribution au Dévonien paraît cependant très probable. L'attribution des micascistes à amphibolites au Viséen supérieur est argumentée plus à l'est par JENNY (1974). - Tectonique et métamorphisme. L'étude de la tectonique et du métamorphisme permet de retracer l'évolution de la région au cours de l'orogenèse hercynienne. Les principaux résultats ont été regroupés dans le tableau ci-contre. Les comparaisons avec les Rehamna centraux et occidentaux ont été évoquées plus haut et feront l'objet d'un travail commun. L'orogenèse débute par une phase de plissement N 40 accompagnée d'un métamorphisme épizonal croissant vers le S. Le style des déformations varie avec l'intensité du métamorphisme, on passe du nord au sud d'une schistosité de fracture à une schistosité de flux puis à une foliation. L'unité des Ouled-Hassine se déverse en chevauchant l'unité de la Koudiatel-Adam. Les plissements et les cisaillements qui suivent la 1ère phase sont contemporains d'un métamorphisme mésozonal localisé dans la partie sud du massif. Ces conditions mésozonales sont liées d'une part à la tectonique d'autre part à un bombement des surfaces isothermes que l'on rattache à une remobilisation du socle en profondeur avec anatexie (Michard 1968, Piqué 1972). La manifestation ultime de ce phénomène thermique est le métamorphisme de contact, lié à la mise en place d'apex granitiques. Le métamorphisme de contact serait en partie antérieur aux décrochements dextres N 140. Les granites ont achevé leur mise en place après cet épisode, aucune déformation n'y ayant été observé. La zone du Kharrou-El-Mesrane réorientée en N 120 après la phase de décrochement est affectée par des déversements vers le NW, accompagnées de décrochements N 80. Après les écaillages on ne note que quelques mouvements très réduits. Les filons de dacitoïdes se mettent en place à cette époque, avant le dépôt des conglomérats du Westphalo-Autunien qui représentent les produits de démantèlement de la chaîne. Le magmatisme tardi-orogénique reste actif comme le montrent les importantes coulées de laves à composition de latites qui surmontent les conglomérats. Les derniers mouvements correspondent à un bombement général du massif avec des jeux de failles accompagnés de flexures redressant les conglomérats. La formation de ces "molasses" est surtout importante au N, dans le fossé de Mechra-ben-Abbou. Si l'attribution au Viséen supérieur des formations micaschisteuses à amphibolites est exacte, le paroxysme orogénique est postérieur à cette période (voire au Namurien p.p.). On sait qu'il en est de même dans les Jbilete. C'est après la mise en place de nappes de glissement pendant le Viséen supérieur que s'y déroule le plissement paroxysmal avec écaillage des terrains antéviséens (Huvelin 1967, 1970). D'après les indications de P. Huvelin nous avons pu observer (Michard, 1972) que des plis synschisteux dirigés N 20 environ et accompagnés d'un métamorphisme épizonal affectent la série du Sarhlef, d'âge viséen supérieur. Dans la région des Smaala (Maroc central), le paroxysme orogénique avec développement de plis synschisteux est postérieur au Viséen supérieur (Y. Cailleux comm. orale). La mise en place de nappes de Viséen supérieur avec écaillage des formations antéviséennes peut être rapprochée des déversements observés du Jbel Kharrou. De même en Meseta côtière plissement synschisteux et métamorphisme seraient postérieurs au Viséen supérieur (A. Piqué, travaux en cours). Toutes ces régions se distinguent de la partie E du Maroc central (région de Khenifra) où la phase antéviséenne, avec son plissement synschisteux et son métamorphisme épizonal, peut faire figure de "phase majeure" de l'orogenèse hercynienne (Allary et al. 1972). Dans les Rehamna méridionaux, au fort métamorphisme post-viséen, il est difficile de préciser l'ampleur des mouvements anté-viséens. Des faciès conglomératiques et parfois chaotiques signalent cependant l'importance des mouvements dévoniens. Seule l'étude détaillée des Rehamna septentrionaux, où Viséen supérieur et Dévonien sont fossilifères, permettra de préciser l'intensité et le style des mouvements hercyniens précoces dans ce secteur de la Meseta.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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Le massif du Menderes, essentiellement gneissique en son coeur, est entouré d'une ceinture de micaschistes. Au Sud, une bande de près de 50 km de large, formant la couverture du massif, succéde aux micaschistes. Elle comporte des terrains calcaires métamorphiques (marbres de Mugla) d 'âge paléozolque et mésozolque dont la structure est grosso modo Sud Ouest, Nord Est. Des lambeaux de calcaires non transformés, datés du Crétacé , supérieur, en place sur les marbres au Nord Est de Mugla, donnent un âge anté-crétacé au métamorphisme. Plus au Sud, un grand contact anormal incliné vers le Sud Est sépare l'enveloppe calcaire du massif du Menderes d'un ensemble comprenant, en discordance sous les péridotites, des formations sédimentaires et volcaniques écaillées. Les ultramafites, constituées de harzburgites monotones traversées par des dykes diabasiques, affleurent sur de vastes espaces couvrant plus de 3 000 km2, leur puissance dépasse fréquemment 1500 m, elles n'ont pour cou* verture qu'un Miocène supérieur - Pliocène lacustre. L'âge de leur mise en place est discuté: il est Tertiaire inférieur pour V. KOVENKO (1949), anté-Crétacé moyen pour G. VAN der KAADEN (1960). Les terrains sédimentaires et volcaniques sous-jacents aux péridotites sont visibles en bordure du contact anormal sur la couverture du massif du Menderes, notamment dans les écailles au Nord de Karabortlen G. VAN der KAADEN (1954), P. de GRACIANSKY (1964). Ils réapparaissent largement au Sud Est, entre Köycegiz et Fethiye grlâce à une tectonique cassante qui a récemment affecté les péridotites. - Les écailles de Karabörtlen comportent des faciès métamorphiques issus de roches sédimentaires (marbres, séricitoschistes, calcschistes, quartzites, amphibolites) ou de roches effusives (faciès épidote ) amphibolite, spilites glaucophanisés) . - Entre Köycegiz et Fethiye, les formations écaillées, en contact anormal dans cette région sur un Flysch éocène ne sont plus métamorphiques, on y observe des calcaires datés du Permien au Paléocène, des calcaires argileux, des grès, des radiolarites et des laves (spilites, diabases) qui se sont mises en place au Crétacé moyen (G. VAN der KAADEN 1960). C'est précisément dans cette partie, au Nord Ouest de Fethiye, que se trouve notre terrain d'étude.