A partir des séries lacustres de Chalain/Clairvaux (Jura), Charavines « Les Baigneurs » (Isère) et Sutz-Lattrigen « Riedstation » (Suisse), la gestion de l'outillage lithique pondéreux est abordée, depuis l'approvisionnement en matière première jusqu'au rejet des outils. Le premier axe de recherche est chronologique et c'est dans la Combe d'Ain, en milieu calcaire, qu'il trouve son meilleur terrain d'application. Pour le matériel de mouture et de broyage, la gestion des matières premières est différente entre le Néolithique moyen et le Néolithique final, avec le choix de matériaux locaux d'une part, majoritairement exogènes d'autre part. Au Néolithique final, la gestion des matières premières diffère selon leur origine, une valeur plus importante est accordée aux matériaux siliceux, importés sur des distances de 50 km et plus ; l'évolution la plus nette est celle de la réorientation des réseaux d'approvisionnement, synchrone des changements culturels. Pour les polissoirs, les matières premières, majoritairement des grès fins, ne changent pas durant le Néolithique final, et certains gîtes sont déjà connus au Néolithique moyen ; la gestion des supports, à savoir une utilisation maximale des outils, est une constante entre 3200 et 2600 av. J.-C. à Chalain/Clairvaux. Le second axe de recherche est celui de la répartition spatiale des artefacts. Il semble que les moulins de type « va-et-vient » soient utilisés devant les habitations ou dans l'aire du pas-de-porte, avec une possible évolution de la localisation de l'activité de mouture, de l'extérieur vers l'intérieur de la maison, évolution symptomatique de la modification des fonctionnements sociaux au Néolithique final.

Antimoine et tungstène, deux "petits métaux" qui, à différentes périodes, eurent une importance stratégique liée à l'industrialisation et l'armement. L'antimoine, connu depuis l'Antiquité, fut exploité en France à partir du XVIe siècle mais c'est aux XIXe et XXe siècles qu'il fit l'objet d'une exploitation significative. Les applications industrielles du tungstène, plus récentes, datent de la fin du XIXe siècle. Aux XIXe et XXe siècles, plusieurs périodes présentent une convergence entre la taille des gisements, les méthodes d'exploitation et de traitement employées, la structure des entreprises et la consommation de ces métaux. Cette conjonction s'avère favorable à la prospérité, dans la période préindustrielle puis au XXe siècle, au développement des mines métropolitaines. La dispersion des compagnies et la multitude de petits gisements fut, au contraire, préjudiciable à la prospérité de cette activité. Dans les années 1960, l'implication de l'Etat dans la recherche minière, à travers le BRGM, puis les mesures de soutien à la prospection privée, aboutirent à la découverte de nouveaux gisements de métaux non-ferreux. En revanche, l'implication de l'Etat dans l'exploitation minière, à travers COFRAMINES, fut moins favorable. La gestion administrative et peu réactive s'avéra inadaptée à la versatilité du marché de ces métaux. Aujourd'hui, en France, la mine se heurte à de telles contraintes, sociales, administratives et environnementales, que la relance d'une exploitation de l'antimoine et du tungstène parait peu probable, dans les conditions économiques actuelles. / Antimony and tungsten, two "small alloy metals" that both, at different periods of time, had a strategic importance, linked to industrialisation and armament. Antimony which was known in Antiquity, has been mined in France since the 16th century, but it was truly during the 19th and 20th centuries. Industrial applications of tungsten are recent, dating back to the last decade of the 19th century. During the 19th and 20th centuries, several periods present a convergence between the size of deposits, the methods used to exploit and process, the companies' structure, and the consumption of these two metals. This conjunction was favourable to the antimony mines' prosperity during the pre-industrial period then, in the 20th century, to the development of several mines. The dispersion of companies, on a multitude of small deposits, is prejudicial to the development of antimony and wolfram-rich districts like those of the Massif Central. The French State's implication, through the BRGM's actions starting in the 1960s, then by the establishment of aids towards private prospecting, was beneficial for the discovery of non-ferrous metals deposits. However, the State's decision to change from exploration to mining, through COFRAMINES, was less favourable. The administration management, sometimes burdened and slow to react, showed itself to be inadequate in a context as versatile as the antimony and tungsten market. Today the mining industry, in its whole, faces such social, administrative and environmental constraints, that the antimony and tungsten mining industry's revival, in today's economic and political situation, remains improbable.

Le fer et ses composés, notamment les (oxyhydr)oxydes, sont présents dans la nature et produits par les activités anthropiques. Ce caractère ubiquiste du fer et sa sensibilité aux conditions environnementales en fait un excellent traceur de sources et de processus.Cette thèse a pour objectif de tracer l’impact de l’Homme sur les matières en suspension (MES) de la Seine à partir des propriétés magnétiques de sa fraction ferrugineuse en utilisant les outils et méthodes du magnétisme environnemental.Un échantillonnage des MES a permis de couvrir le cours de la Seine et ses affluents durant différents contextes hydrologiques. Des analyses ont été conduites sur ces MES afin de caractériser les particules ferrugineuses magnétiques et d'examiner leurs relations avec les conditions environnementales dans lesquelles elles se sont formées et/ou ont évolué.La magnétite apparait comme l’oxyde dominant et montre une forte affinité avec la fraction fine des MES et ses propriétés magnétiques peuvent être utilisées pour décrire la charge sédimentaire de la Seine et les phénomènes de remise en suspension.Des augmentations de tailles et de concentration de magnétites sont associées à l’urbanisation et aux activités industrielles. Les variations spatiales entre amont et aval des confluences et les variations temporelles montrent que le cours d’eau joue un rôle dans les mécanismes d’accumulation, transport et dilution de ces particules. / Iron and its compounds, in particular iron (hoxyhydr)oxides are ubiquitous in both nature and human activity, and are sensitive to environmental conditions. They can hence be used as environmental source and process tracers.This thesis focuses on tracing the human activities impact in the ferruginous compound of the suspended particulate matter (SPM) in the Seine River (France) using environmental magnetism tools.SPM sampling was conducted along the Seine path and its tributaries during different hydrological contexts. Magnetic properties were measured to characterize the ferruginous magnetic particles and to examine their relationship with the environment in which they have been formed.The main magnetic carrier is magnetite. It is concentrated in the fine sediment fraction and its magnetic properties can be used to trace the sediment load and hydrodynamic processes of the Seine.Increases in concentration and grain size of magnetite particles are associated to urbanization and industrial activities which are sources of anthropogenic particles. Significant variations can be observed between upstream and downstream of confluences and in the temporal scale and can be associated to hydrodynamic processes such as dilution, accretion, transport and re-suspension of the ferruginous particles.

L'imposant réseau karstique de Montmaurin situé à l’extrémité occidentale du chaînon des Petites Pyrénées, renfermait plusieurs grottes. Aujourd'hui, seulement huit cavités ont échappé à l'exploitation des carriers. Malgré la dispersion des collections, l’industrie lithique des fouilles de L. Méroc et R. Cammas (1946-1962) dans les grottes de Montmaurin a pu bénéficier d’un inventaire et de l’étude de l’intégralité des niveaux acheuléens et moustériens. L’étude techno-typologique et pétroarchéologique menée lors de ce travail de recherche montrent des spécificités inhérentes aux grottes de Montmaurin. Les caractéristiques de ce que nous proposons de nommer « le complexe de Montmaurin » dégage une spécificité dans les contreforts pyrénéens. Ce « complexe » possède une certaine unité typologique et technologique. Le cortège lithologique est composé de galets de quartzite de lydienne de quartz etc. qui proviennent des affluents de la Garonne et de silex pré-pyrénéen. Les territoires d’acquisition des ressources minérales sont plus ou moins vastes, d'une centaine de mètres à environ 80 kilomètres. L'application de la méthode d'étude des grottes de Montmaurin sur des sites sénégalais a donné des résultats significatifs : approvisionnement local en matière première avec une utilisation de galets ; traitement différentiel de la matière, changement dans le choix, orienté vers les roches siliceuses ; abandon du macro-outillage et diversification des matières, pour les étendre sur l'ensemble des sites Acheuléens du Sénégal et plus largement en Afrique de l'Ouest, afin d'établir une nouvelle séquence de référence en Afrique occidentale de l’Early Stone Age, jusqu'au Later Stone Age. / The huge karstic network of Montmaurin is located at the western end of the chain of the Petites Pyrenées, and contained several caves. There are only eight caves that have escaped the exploitation of quarrymen. Despite the dispersion of the collections, the lithic industry of the L. Meroc and R. Cammas' excavations in the Montmaurin caves benefited from an inventory and the study of the Acheulean and Mousterian collections.The techno-typological and petro-archaeological study conducted during this research shows the specificities inherent to the Montmaurin caves. The characteristics of what we propose to call "the Montmaurin complex" have a specificity in the Pyrenean foothills. This "complex" has a typological and technological unity. The lithological procession is composed of pebbles quartzite lydian quartz. that come from the tributaries of the Garonne and pre-Pyrenean flint. The acquisition territories of mineral resources are more or less vast, from a hundred meters to about 80 kilometers. We applied this method to Senegalese sites yielded significant results: local supply of raw material with a use of pebbles, a differential of the raw material, change in the choice, oriented towards siliceous rocks, abandonment of macro-tools and diversification. These results allow us to propose the application to Acheulean sites in Senegal and widely in West Africa, for establishing a new reference sequence in West Africa from Early Stone Age to Later Stone Age.

La « présence chinoise » en Afrique est devenue une réalité démographique incontournable, elle a pris de l'ampleur au cours des dernières années ; la diaspora chinoise sur le territoire africain représente pas moins d'un million de personnes, contre moins de 100 000 en 2001. Afin d'appréhender notre objet de recherche, et saisir les mécanismes économiques intrinsèques aux sociétés africaines, nous adopterons une approche « par le bas » car le niveau local semble plus approprié pour comprendre les ressorts de la croissance économique. / The "Chinese presence" in Africa has become an inescapable demographic reality, it has grown in recent years the Chinese Diaspora on the African territory is not less than one million people, against less than 100 000 in 2001. To understand our research object, and capture the economic mechanisms intrinsic to African societies, we adopt an approach "bottom" because the local level seems more appropriate to understand the springs of economic growth.

Consacrée à l'industrie lithique du Magdalénien moyen et supérieur-final dans les Pyrénées occidenta-les, cette analyse se propose d'atteindre trois objectifs principaux : <br /> * la présentation du cadre chronologique et environnemental de cette région à la fin du Pléisto-cène, ainsi que des débats scientifiques qui la concernent,<br /> * la constitution d'une séquence de référence restituant l'évolution diachronique des industries lithiques,<br /> * et l'ébauche d'une comparaison avec les régions avoisinantes, afin d'intégrer les Pyrénées occidentales dans la dynamique culturelle du Magdalénien à une échelle plus large, notamment pour percevoir les influences auxquelles cette zone est soumise.<br /><br />Quatre raisons majeures justifient le choix de cette zone :<br /> * sa localisation – au carrefour de trois ensembles culturels et sur l'une des deux voies de cir-culation inévitable entre l'Europe occidentale et la péninsule ibérique – ,<br /> * la concentration géographique de ses gisements,<br /> * l'étude approfondie des industries lithiques qui montre que la réputation de monotonie peine à cacher une diversité qui pourrait être chronologiquement significative<br /> * et l'apparition de nouvelles techniques d'analyses lithiques depuis les dernières grandes syn-thèses consacrées à cette région.<br /><br />Deux méthodes d'étude ont été utilisées :<br /> * synthèse bibliographique pour la reconstitution du cadre chronologique et environnemental et pour faire un état des recherches consacrées à cette région.<br /> * et analyse de l'industrie lithique de trois gisements archéologiques selon une méthode qui prend en compte les matières premières exploitées, les modes de fabrication des supports d'outils et la produc-tion des outils.<br />Les sites ont été choisis en raison de leur longue séquence stratigraphique – Bourrouilla à Arancou (64) et Duruthy à Sorde (40) – ou pour la qualité des informations fournies – Arbouet (64).<br /><br />Les résultats aboutissent à deux types d'interprétations. Ils permettent de caractériser les gisements en eux-mêmes et de comprendre le lien entre les Pyrénées occidentales et les régions voisines. Plusieurs tendan-ces apparaissent :<br />L'approvisionnement en matières premières siliceuses est essentiellement local. Et ce, en dépit des constatations faites dans les Pyrénées centrales, par exemple, où quelques gisements ont livré des silex collec-tés dans le nord de l'Aquitaine.<br />Ces industries ne montrent pas de particularismes techniques et s'inscrivent donc pleinement dans le cadre technologique général et la variété du Magdalénien. Sauf dans de rares cas, la conduite de l'exploitation des nucléus atteste d'un fort « opportunisme » dans la mesure où le bloc guide les choix techniques au sein d'un vaste ensemble de possibles.<br />Malgré l'existence de probables faciès d'activité, des modifications diachroniques de la composition techno-typologique de ces industries sont perceptibles. En effet, le croisement entre les analyses strictement techniques et celle de l'outillage montre que :<br /> - l'outillage est riche en lamelles de type scalène et/ou en lamelles à dos tronquées dans les pé-riodes les plus anciennes,<br /> - l'outillage typé « Magdalénien supérieur » apparaît progressivement avec les burins de La-can, les pointes à cran puis les pointes à dos et les grattoirs unguiformes,<br /> - la fin du Magdalénien supérieur voit s'enrichir la palette technique avec l'apparition d'un dé-bitage de type carénoïde qui vient s'ajouter au fond commun de la production très variée des lamelles au Mag-dalénien moyen et supérieur,<br /> - l'extrême fin de la période révèle l'utilisation d'une nouvelle chaîne opératoire : celle desti-née à la production de supports massifs, obtenus par percussion dure rentrante, pour les pointes à dos. Elle est accompagnée de l'apparition d'une nouvelle production laminaire, au percuteur dur. Cette constatation est d'autant plus surprenante qu'elle a été réalisée au sein d'une industrie encore très magdalénienne dans ses composantes aussi bien lithique qu'osseuse.<br />Enfin, la confrontation des résultats de l'analyse de l'industrie lithique avec les sources bibliographi-ques disponibles pour les gisements contemporains prouve que, en l'état de la recherche, les gisements des Py-rénées occidentales s'apparentent plutôt à ceux du nord de l'Aquitaine qu'aux aires culturelles les plus pro-ches, c'est-à-dire les Cantabres et les Pyrénées. Ces résultats doivent cependant être nuancés en raison de l'absence de certains outils nord-aquitains (conformément aux Pyrénées centrales et aux Cantabres).<br /><br />Ce travail a eu pour but de dresser un bilan bibliographique approfondi des données disponibles pour la fin du Paléolithique supérieur dans les Pyrénées occidentales, mais aussi de démontrer que l'étude de l'industrie lithique est susceptible d'apporter des résultats majeurs et novateurs. Il s'est agi :<br />¬ de réfuter définitivement le postulat d'une zone pauvre en matières premières lithiques exploitables à travers l'analyse de leur mode d'approvisionnement,<br />¬ d'élaborer, pour la fin du Paléolithique supérieur, une nouvelle séquence de référence qui tient compte de la technique d'obtention des supports lithiques mais aussi de l'outillage. Elle demande désormais à être confirmée par l'étude de gisements non retenus dans le cadre de la thèse. Cependant, elle a d'ores et déjà montré que Bourrouilla et Duruthy – au moins – possèdent des clés fondamentales pour la compréhension de la transition entre la fin du Paléolithique supérieur et le Mésolithique,<br />¬ et de démontrer que, au Magdalénien, l'influence des deux « régions culturelles » les plus proches – Pyrénées centrales et Cantabres – n'était pas plus marquée que celle, plus éloignée, du Périgord.<br />De multiples pistes de recherches possibles sont ainsi esquissées.

Les matières en suspension (MES) participent à la dégradation des écosystèmes aquatiques en augmentant la turbidité de l'eau, en colmatant les frayères des Salmonidés et en véhiculant de nombreux polluants. La modification des pratiques agricoles et des aménagements du territoire (remembrement, arrachage de haies) sont à l'origine d'une production accrue de MES. Les objectifs de la thèse sont d'une part de décrire et d'expliquer la dynamique des MES pour des petits bassins versants en région d'élevage ; et d'autre part d'en identifier les origines. Une approche de terrain a été privilégiée ; elle repose sur le choix de trois bassins versants du Massif Armoricain comparables (superficie (<5 km²), pluviométrie, géologie) mais présentant une intensification agricole et une gestion des bords de cours d'eau différentes. La dynamique des MES est considérée à travers la variabilité de la relation concentration en MES-débit. L'origine des MES est d'abord perçue à partir de l'interprétation des relations concentration en MES-débit au cours de l'année et lors des crues, puis évaluée par des méthodes directes : mise en évidence de zones d'érosion par 137Cs et traçage géochimique des sources avec estimation de leur contribution dans les MES à l'aide d'un modèle de mélange. Nous avons montré que sur le Moulinet et les Violettes, les particules provenaient du cours d'eau lui-même (érosion des berges, remise en suspension de sédiments) et des zones proches du ruisseau et de leur dégradation par le bétail. Les mesures directes de la contribution des sources confirment l'implication du bétail dans la dynamique des MES, d'une part car l'érosion des zones proches des cours d'eau est accentuée en leur présence, d'autre part car leur piétinement fournit des particules de sols et de berges même dans des contextes peu érosifs. Cet apport de particules indépendant de l'hydrologie explique la part importante des flux hors crue. Sur le Coët Dan-Naizin, les abords du cours d'eau sont plus préservés grâce à une ripisylve bien développée : les particules proviennent essentiellement du cours d'eau lui-même et les flux moyens annuels de MES sont plus faibles. L'identification du rôle du bétail comme un paramètre déterminant de la dynamique des MES devrait permettre de proposer des aménagements visant à limiter la production de particules.

La plupart des polluants responsables de la dégradation des cours d'eau sont contrôlés par le<br />comportement des Matières En Suspension (MES). Si leur rôle dans le transport des polluants<br />n'est plus à démontrer, en revanche, l'identification de leurs sources et puits reste<br />problématique. L'objet de ce travail a été de développer une méthodologie permettant de<br />préciser lorigine des MES et de suivre leur transfert sur le bassin de la Seine. Cette<br />méthodologie combine :<br />-lidentification d'une large palette d'éléments (analyse par activation neutronique) ne<br />se limitant pas aux seuls polluants (Na, K, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Zn, As, Br, Rb, Sr, Ag, Sb, Cs,<br />Ba, Hf, Ta, Au, Terres Rares, Th),<br />-un échantillonnage par trappes à sédiments sur lensemble du bassin et avec un suivi<br />régulier sur la période 1999-2002 (33 stations exploitées),<br />-un traitement statistique de linformation recueillie (analyse en composantes<br />principales).<br />Cette méthodologie a permis de préciser à quelle échelle les signatures multiélémentaires<br />portées par les MES se différencient les unes des autres, et à quelle logique obéissent les<br />différences observées. Ainsi, signatures naturelles et signatures anthropiques ont pu être<br />distinguées. Les premières témoignent des différences de lithologie existant sur le bassin<br />(Cs/Sc, Ca, Hf, Na, Terres Rares lourdes/Terres Rares légères). Parmi les secondes, certaines<br />marquent des zones de contamination étendue (Zn/7Be, Sb, Cr, Au, Ag) tandis que d'autres<br />identifient une pollution plus localisée (Th/La).<br />Grâce à cette méthodologie, il est donc possible de préciser lorigine des MES et de suivre<br />leur transfert de lamont vers laval. Ces résultats offrent donc la possibilité dun meilleur<br />contrôle des transferts de sédiments, outil indispensable aux gestionnaires et usagers de l'eau.

En géotechnique routière, la technique de la stabilisation des sols à la chaux et aux liants hydrauliques permet la valorisation des sols des déblais. Malgré un encadrement réglementaire strict, cette technique ne donne pas toujours de résultats satisfaisants. Les<br />entreprises utilisatrices des sols traités et productrices des agents de traitement se sont associées pour lancer des travaux de recherches destinés à comprendre les causes des défaillances.<br />Cette étude a tout d'abord établi un modèle de l'enchaînement des mécanismes qui conduisent à une stabilisation des sols :<br />- la chaux permet la floculation des argiles d'où la formation de grumeaux lors du malaxage. Ce grumeau constitue l'entité caractéristique du sol.<br />- le ciment forme une coque enrobant les grumeaux. Le compactage permet la coalescence de ces pâtes en formant un réseau continu. Le durcissement du ciment permet l'acquisition des caractéristiques mécaniques.<br />- l'excès de chaux en milieu basique conduit à la formation d'une seconde génération d'hydrates calciques (C-S-H) par réaction pouzzolanique aux dépens des argiles. Le développement des hydrates permet la rigidification du coeur du grumeau et l'augmentation correspondante des résistances mécaniques sur plusieurs années.<br />Les perturbations rencontrées lors des chantiers peuvent s'interpréter comme des écarts à ce modèle:<br />- écarts d'ordre microstructural ; dans les sols micacés, le comportement mécanique de ces matériaux est contrôlé par la présence de paillettes de micas dans la coque et de<br />fragments aplatis de roche au sein des grumeaux.<br />- écarts d'ordre physico-chimique ; des composés solubles interfèrent avec les liants :<br />- le soufre favorise le développement d'ettringite selon des faciès qui dépendent de la spéciation du soufre et de la perméabilité du grumeau.<br />- les matières organiques ralentissent l'hydratation du ciment et piègent les ions calcium et hydroxyle et sont ainsi responsables des résistances mécaniques insuffisantes<br />Ayant identifié et analysé les mécanismes des perturbations, nous nous sommes attachés à proposer des essais simples et fiables de caractérisation démontrant rapidement la présence de<br />ces agents perturbateurs au sein des sols :<br />- par la caractérisation de la morphologie des particules<br />- par le retard de début de prise de pâtes pures de ciment gâchées avec des jus extraits de sols pour les matières organiques.

La gestion et la maîtrise de la qualité des cours d'eau passent par une bonne connaissance des flux de Matières En Suspension (MES), leur quantité, leur origine et leur dynamique au cours du temps. Cette thèse s'intéresse, d'une part, à la mesure et à la description des flux de MES dans un petit bassin versant agricole, d'autre part, à leur mise en relation avec les origines des MES, les déterminants climatiques et l'ordre des cours d'eau. Les flux de MES sont suivis depuis plusieurs années à l'exutoire du bassin versant du Moulinet (4,5 km2, Basse- Normandie) ; l'Oir, rivière d'ordre supérieur (bassin de 87 km2), a été instrumentée dans le cadre de cette thèse. Outre la mesure du charriage qui permet de déterminer le critère de mobilisation des particules du fond du ruisseau, la mesure des [MES] à partir de la turbidité a été approfondie. La dynamique temporelle des MES a été analysée par différentes approches (relation [MES]-débit, statistique, modélisation) à différentes échelles de temps (année, saison et mois, jour, crue). Sur le Moulinet, la tension réduite de frottement critique de Shields, τ*cr, est de 0,052. Avec cette tension critique, les limons et argiles sont quasiment toujours mobiles, et les sédiments de diamètre médian 8 mm sont susceptibles d'être mis en suspension pour les débits supérieurs à 75 l/s, soit plus de 75% du temps. Au laboratoire, nous avons montré que le turbidimètre est très sensible à la concentration des particules les plus fines (argiles, limons fins), y compris lorsque celles-ci sont mélangées à des particules plus grossières. La turbidité spécifique (rapport entre turbidité et [MES]) varie linéairement avec l'inverse du diamètre moyen des particules. Son évolution au cours des fortes crues témoigne de la mobilisation de MES plus grossières en montée de crue qu'en décrue Sur le Moulinet, les flux solides annuels sont de l'ordre de 60 t/km², avec une double origine : (1) un stock de sédiments dans le fond du cours d'eau et provenant des berges dégradées par le bétail, maximum à la fin de l'été, remis en suspension en automne, moins important en hiver ; (2) l'érosion des versants produisant des flux de MES pouvant être très importants en octobre ou en mai, liées à des pratiques agricoles à risque (labour avant céréales d'hiver ou de printemps). Au cours des crues, la concentration maximale en MES est mieux corrélée à la vitesse de montée du débit qu'au débit maximal. Les relations univoques entre le flux solide Qs et le débit Q correspondent à la remise en suspension d'un stock de sédiments non limitant. Les relations d'hystérésis horaire correspondent à la remise en suspension d'un stock dont la disponibilité diminue plus l'érosion des sols se met rapidement en place pendant la montée de crue. Pour toute année la relation entre Qs et Q moyen journalier est grande dispersée et n'est pas représentée par une loi puissance Qs = aQb unique. Une première comparaison entre le Moulinet et l'Oir montre que malgré un fonctionnement hydrologique similaire, le Moulinet est plus productif en MES que l'Oir et plus réactif à l'échelle de la crue.