L'étude des sols argileux fait l'objet de nombreux travaux motivés par leur rôle dans les processus d'érosion, les catastrophes naturelles et l'agriculture de précision. La caractérisation du contenu en argiles gonflantes du sol est aussi nécessaire pour évaluer la traficabilité d’une région ou le risque de retrait-gonflement des sols, responsable d’engendrer des dégâts sur le bâti. En effet, les argiles gonflantes sont des smectites qu'il faut différencier des autres types d'argiles telles que l'illite ou la kaolinite, en milieu tempéré. Les techniques traditionnelles pour réaliser la cartographie des minéraux argileux des sols sont en général couteuses, financièrement et en temps et sont basées sur des campagnes terrain intensives simultanément à des acquisitions photographiques afin de spatialiser l'information qui reste qualitative. La télédétection hyperspectrale est une technique potentiellement intéressante pour obtenir des cartes d'argile plus précises et à moindre coût. Néanmoins, elle est limitée par le fait que (i) les minéraux sont mélangés de manière intime dans les sols avec d’autres composants; mais aussi que (ii) à l’échelle aéroportée, le signal réfléchi au sein d’un pixel (résolution spatiale de l’ordre du mètre) comprend de la végétation en plus du sol nu. Ces phénomènes de mélange, aux échelles microscopique et macroscopique, rendent difficile l’estimation du contenu en argiles minéralogiques. Le développement des drones ainsi que leur possibilité d'embarquer de nouvelles caméras hyperspectrales couvrant l'ensemble du spectre [0,4 - 2,5 µm] avec une haute résolution spatiale (environ 10 cm) et un signal à bruit élevé ouvrent la voie à un inventaire plus précis des argiles.L'objectif de cette thèse est de montrer l'intérêt de l'utilisation de méthodes de démélange sur des données hyperspectrales à très haute résolution spatiale pour estimer le contenu en minéraux argileux du sol, et plus précisément des argiles responsables du retrait-gonflement, les smectites. Dans un premier temps, les méthodes existantes de détection, de caractérisation des différents types d'argile et d'estimation de leur abondance sont présentées. Les potentialités des méthodes de démélange existantes dans la littérature pour l’estimation du contenu en minéraux argileux des sols sont mises en avant. Dans un second temps, les méthodes de démélange sont utilisées sur une base de données d’images hyperspectrale acquises en laboratoire de mélanges contrôlés minéraux contenant des argiles (montmorillonite, illite, kaolinite) et d’autres minéraux présents dans les sols (quartz, calcite). Comme les minéraux sont mélangés de manière intime, des méthodes de démélange, linéaires et non-linéaires sont décrites et comparées. Néanmoins, les algorithmes non-linéaires ont des performances similaires aux algorithmes linéaires. De plus, l’effet de la variabilité des données sur la précision de l’estimation des abondances a pu être réduit en utilisant des prétraitements spectraux. Dans une dernière étape, la comparaison des méthodes de démélange sont étendues à des mesures en environnement extérieur. Cette analyse repose sur une campagne de mesure en extérieur réalisée pour la mesure d'images hyperspectrales acquises depuis une nacelle (12 m de hauteur environ, 1,5 cm de résolution spatiale), et l’acquisition d’échantillons prélevés et analysés par DRX (données quantitatives des abondances des minéraux) pour validation. Cette dernière phase permet d'analyser l'impact d'un sol naturel (composé d'un mélange minéralogique, des matières carbonées telles que la cellulose, et ayant une rugosité de surface…) sur les méthodes de démélange. Les performances obtenues (moins de 15% RMSE sur l’estimation de la montmorillonite) permettent d’ouvrir des perspectives quant à l’application de ces méthodes sur des capteurs embarqués par drone, pour la cartographie de la traficabilité et de l’aléa de retrait-gonflement des sols. / Clayey soils are studied because of the importance of soils in erosion processes, natural disasters and precision agriculture. Mapping of clay mineralogy is essential for surveying and predicting trafficability and ground instability hazards, such as shrink-swelling, in order to cope with damages caused by expansive soils on infrastructures. Clay minerals in temperate zone soils are mainly divided in smectites, which highly contribute to soil swelling, illite and kaolinite. Geotechnical engineering practice for clayey soils mapping are expensive and time-consuming. Indeed, it is based on field and extensive laboratory studies. In addition, spatial distribution of clay is assessed using aerial photographs and low-scale geological maps. Thereby, small heterogeneities in geological features are rarely detected, and spatial information remains qualitative. Hyperspectral remote sensing could be an alternative to conventional methods for clay mapping. However, this method is limited by two facts: (i) soils are an intimate mixture of minerals, and (ii) vegetation is mixed with bare soil within airborne sensors pixels (meter range of spatial resolution). Those mixtures (at microscopic and macroscopic scales) mask clays specific spectral signatures and limit clay mineral quantification. Recent development in UAV offers new possibilities for carrying hyperspectral cameras in the reflective domain [0.4 – 2.5 µm], and obtaining data with higher SNR and resolution (10 cm). These advances open new perspectives for accurate and less expensive clay maps. This PhD thesis aims to present the potentiality of clay mapping in soils using very-high spatial resolution hyperspectral data, and more specifically, to estimate swelling clay minerals (smectite) abundances. First, existing methods of detection, and abundance estimation of clay minerals are presented. Second, unmixing methods are used on a database of hyperspectral images of controlled mixtures with different abundances of clay minerals, (illite, montmorillonite and kaolinite) and other minerals existing in soils (quartz, calcite). Due to the intimate nature of mixtures, linear and non-linear unmixing methods are described and compared. However, linear and nonlinear algorithms exhibit similar performances. Moreover, the accuracy of estimation of abundances of mineral clay increased using spectral preprocessings. Regarding the third step, field measurements are used to assess clay unmixing methods. This study is based on an outdoor experiment which acquired hyperspectral images from a bucket truck (12 m elevation, 1.5 cm ground sampling distance), and a sampling collection analyzed by XRD (quantitative analysis of mineral abundances) for validation. This step analyzed effects of a natural soil, (with organic matter, a larger diversity of mineralogical components and with surface roughness) on unmixing methods tested with laboratory data. Obtained performances (less than 15% RMSE for montmorillonite estimation) allow perspectives to apply these methods on data obtained with UAV sensors, for trafficability or expansive soils mapping purposes.

Le littoral méditerranéen oriental du Maroc compris entre l’oued Kiss et le Cap des Trois Fourches s’étire sur près de 120 km. Ce littoral, objet de notre étude, est caractérisé par des unités morphologiques variées : embouchure, baies, lagune, plages, flèches sableuses, tombolo, falaises (vives et mortes). C’est une zone particulièrement intéressante pour l’étude et la compréhension de l’influence des processus naturels et anthropiques sur la dynamique sédimentaire. L’augmentation des activités industrielles et l’urbanisation croissante ont conduit ces dernières années à la construction de nombreux ouvrages le long de la côte, conduisant à des modifications dans la distribution des sédiments et à une dégradation de l’environnement naturel de certaines plages. L’étude sédimentologique couplée à l’analyse des photos aériennes de plusieurs missions a permis de caractériser les différents environnements de ce littoral, de reconstituer la dynamique des différents environnements sédimentaires et de souligner les facteurs, les processus hydrologiques et hydrographiques qui contrôlent ce littoral méditerranéen. Les analyses minéralogiques, en particulier l’étude des minéraux lourds, nous ont fourni des indications sur l’origine des sédiments, la nature du bassin versant fournisseur, également ont permis de mettre évidence deux secteurs morphosédimentaires de part et d’autre de l’embouchure de la Moulouya. Á l’Est, on trouve un secteur en démaigrissement et un secteur en accrétion est situé dans la partie Ouest de l’embouchure de la Moulouya. L'évolution morphodynamique de chacun de ces deux secteurs résulte des interactions entre les facteurs naturels et l’impact des aménagements réalisés sur cette portion de littoral / The Eastern Mediterranean coastline of Morocco ranging between Kiss and the Cap of the Three Fourches is stretched along nearly 120 km. This littoral, the object of our study, is characterized by varied morphological units: mouth, bays, lagoon, beaches, sand, tombolo, cliffs (formed and dead). It is a particularly interesting zone for the study and the comprehension of the influence of the natural and anthropic processes and sedimentary dynamics. During the last few years the increase in the industrial activities and the increasing urbanization led to the construction of many works along the coast, leading to modifications in the distribution of the sediments and to a degradation of the natural environment of certain beaches. The sedimentological study coupled with the analysis of aerial photographs (of several missions) made it possible to characterize the various environments of this littoral, to reconstitute the dynamics of the various sedimentary environments and to underline the factors, the hydrological and hydrographic processes which control this Mediterranean coastline. The mineralogical analysis, the study of heavy minerals in particular, provided indications on the origin of the sediments, the nature of the catchment supplier area and made it possible to put two morphosedimentary sectors obvious on both sides of the mouth of Moulouya. The morphodynamic evolution of each one of these two sectors results from the interactions between the natural factors and the impact from the installations carried out on this portion from littoral

L’utilisation de la minéralogie magnétique en tant que marqueur des changements environnementaux dans les tourbières a été envisagé dès 1986 (Richardson, 1986) mais n’a pas été réellement prise au sérieux jusque très récemment (Hutchinson and Armitage, 2009; Mighall et al., 2009). Notre étude se proposait d’abord de déterminer quelles techniques sont les plus adaptées à des mesures sur tourbe (acquisition progressive d’ARI et ARA associées à leurs désaimantations AF) et comment les mettre en place afin de garantir la qualité des mesures malgré les nombreuses contraintes : faiblesse du signal, évolution temporelle de la minéralogie, caractère meuble et instable des dépôts. Le protocole d’étude de la minéralogie magnétique a ensuite été appliqué à trois carottes prélevées dans le marais de la Trézence (Charente-Maritime, France) en parallèle d’analyses géochimiques à même de retracer l’histoire environnementale du site (analyse élémentaire, isotopes du plomb, rapport C/N,datations radiocarbones). A la confrontation des résultats, il apparaît qu’une partie des variations de minéralogie magnétique correspond aux indications environnementales apportées par les paramètres géochimiques. Les autres variations mises en exergues peuvent être interprétées en termes d’indicateurs de processus pédologiques non observable avec les paramètres géochimiques étudiés. / Despite a first study dating from 1986 (Richardson, 1986), magnetic mineralogy in peat was not considered and used as a potential palaeoenvironmental proxy until very recently. The first aim of our study was to determine what technics can be used on peat (SIRM, SARM and their demagnetization) and how, to overcome the specific problems arising from the use of peat : very low magnetic signal, evolution of the signal through time, etc. The relevant magnetic procedure was then applied to three peat cores frome La Trézence peat bog(Charente-Maritime, France) along with geochemical analyses giving informations on the environmental evolution throught time. After comparison of all the results, part of the magnetic mineralogy variations fits with environmental evolution. The other part can be concidered as a proxy of pedologic processes that studied geochemical parameters do not show.

Le futur site de stockage géologique des déchets MAVL français intègre, dans sa conception, des éléments de structure en béton armé (alvéole et conteneurs). Prédire leur durabilité à l'échelle de la phase d'exploitation (environ 100 ans) est décisif. En conditions de service, le système de ventilation assurerait un approvisionnement constant de CO2, soumettant le béton à des phénomènes de séchage et de carbonatation. L'effet de la température (dû à l'exothermie des déchets) et du séchage sur la carbonatation a été évalué par le passé. Les données acquises à ce jour se doivent cependant d'être complétées. Dans ce sens, la prise en compte des transferts hydriques simultanés à la carbonatation est indispensable. D'une part, car la carbonatation est une pathologie courante du béton armé qui mène, à terme, à une corrosion généralisée des armatures. D'autre part, car la durabilité des structures en béton armé est conditionnée par l'évolution de leur état hydrique tout au long de leur période de service. L'évaluation des propriétés de transport d'eau dans les matériaux carbonatés, en milieu insaturé, constitue un enjeu important pour l'Andra chargée de la gestion des déchets radioactifs.Des essais de carbonatation accélérée sont conduits sur quatre pâtes de ciment durci (CEM I, CEM III/A, CEM V/A et un mélange Bas-pH) à une teneur en CO2 de 3%. Les propriétés hydriques des matériaux carbonatés sont évaluées à partir d'une approche simplifiée nécessitant la connaissance de 3 paramètres physiques accessibles par l'expérience : (i) porosité, (ii) isotherme de désorption de la vapeur d'eau et (iii) perméabilité.Les résultats mettent en évidence des modifications minéralogiques et microstructurales majeures engendrées par la carbonatation : décomposition des hydrates et précipitation de carbonate de calcium (CaCO3) selon différents polymorphes. La décalcification forte des C S H et la polymérisation des chaines silicatées, menant à la formation d'un gel de silice enrichi en calcium, sont constatées. La conséquence directe est l'apparition d'un retrait de carbonatation, lui-même à l'origine d'un phénomène de microfissuration. D'autre part, une réduction du volume poreux et de la surface spécifique des matériaux sont observées. Les carbonates formés obturent les pores, réduisant ainsi la porosité totale. Dans ce sens, plus la teneur initiale en portlandite est élevée, plus la quantité de CaCO3 formée est importante et, par conséquent, plus la chute de porosité résultante est marquée. La structure d'un matériau carbonaté n'a alors plus rien à voir avec son état initial. Ces changements se traduisent par une baisse significative de la teneur en eau à l'équilibre et un changement de morphologie des isothermes, en lien direct avec les évolutions microstructurales. Une baisse de la perméabilité est obtenue dans le cas du ciment Portland (CEM I), en raison du large colmatage de la porosité. Par contre, elle augmente dans le cas des ciments avec ajouts (CEM III/A, CEM V/A et Bas-pH), fait directement imputé à l'effet de la microfissuration, qui prédomine devant la chute de porosité. Le cortège minéralogique initial (teneurs en portlandite et C-S-H) joue donc un rôle déterminant vis-à-vis du comportent des matériaux cimentaires face à la carbonatation. La représentativité de la carbonatation accélérée vis-à-vis de la carbonatation naturelle a, par ailleurs, été vérifiée. Le jeu de données récolté au cours de ces travaux peut être étendu et, appliqué avec confiance, en condition de carbonatation réelle / The French design of deep geological repository involves the use of cement-based materials (vault cell and containers). The durability assessment over the operational phase (supply 100 years) is decisive. In operating conditions, a ventilation system would maintain the CO2 partial pressure within the disposal, subjecting concrete to drying and carbonation. The temperature (due to the waste thermal output) and drying effects on carbonation have been studied in the past. The data acquired must however be complemented. In this sense, taking into account the water transfers simultaneously to carbonation is essential. On the one hand, because carbonation is a common pathology of reinforced concrete that leads to rebar corrosion. On the other hand, because the durability of reinforced concrete structures is dependent on their water content evolution all along their service life. The assessment of water transport properties in carbonated materials, under unsaturated conditions, is an important issue for Andra in charge of the management of radioactive waste in France.Accelerated carbonation test are performed on four hardened cement pastes (CEM I, CEM III/A, CEM V/A and a Low-pH mix) at 3% CO2 content. The water transport properties of carbonated materials are evaluated using a simplified approach, requiring the knowledge of 3 physical parameters, accessible through experimental way: (i) porosity, (ii) water vapour desorption isotherm and (iii) permeability.The results highlight mineralogical and microstructural changes induced by carbonation: hydrates decomposition and calcium carbonate precipitation (CaCO3) according to various polymorphs. The high decalcification of C-S-H and the polymerisation of silicates chains, leading to the formation of a calcium-enriched silica gel, are found. This results in carbonation shrinkage, responsible of microcracking. On the other hand, the reduction of porosity and specific surface area are observed. The formed carbonates fill the pores, reducing the total porosity. In this sense, the higher the initial portlandite content, the higher the amount of CaCO3 and, consequently, the more the porosity decrease. The structure of the carbonated materials is totally different from the initial state. These changes result into a significant reduction of the water content at the equilibrium and a modification of the isotherms morphology, directly related to the microstructure evolutions. The permeability is found to decrease in the case of Portland cement (CEM I), due to porosity clogging. By contrast, it was found to increase significantly for blended cements (CEM III/A, CEM V/A and Low-pH mix), this is directly attributed to the microcracking effect which is more significant compared to porosity clogging. The initial mineralogy (portlandite and C-S-H contents) therefore plays a determinant role regarding to the carbonation impact on the cementitious materials behaviour. Furthermore, the representativeness of accelerated carbonation compared to natural one was verified. The data set acquired during this work can be extended and, applied confidently under real carbonation conditions

L’Europe de la fin du XVIIIe siècle et du début du XIXe siècle est un espace de mouvements et d’échanges de savoirs. En cette période, de nombreux savants parcouraient l’espace européen pour découvrir de nouveaux horizons et faire l’expérience du voyage. Un rite de passage presque obligatoire que le chevalier de Jaucourt, dans l’Encyclopédie, jugeait nécessaire. Les savants alors commençaient à élaborer de nouveaux savoirs et peu à peu à se spécialiser. Mais de son côté la vie littéraire était en train de passer des Lumières au Romantisme et certains de ces savants préféraient encore se définir comme des lettrés plutôt que comme des scientifiques.Dans cet espace et dans ce temps de transitions, nous nous arrêterons sur un homme qui rêve de sciences, de voyages et de gloire. Il s’agit du géologue drômois Faujas de Saint-Fond, né à Montélimar en 1741 et mort en 1819 à Saint-Fond, non loin de Loriol. Ce Dauphinois, formé à Lyon, puis Avocat à Grenoble et Juge de 1ère instance à Montélimar devient dans les années 1780 un des minéralogistes les plus en vue de la capitale. Disciple de Buffon - qui est alors le maître incontesté de l’Histoire naturelle de l’époque – et ami de l’Isérois Dolomieu, il gravit peu à peu les échelons du monde scientifique. / Europe of the end of the XVIIIth century and of the beginning of the XIXth century is a space of movements and exchanges of knowledges. In this period, numerous scholars crossed the European space to discover new horizons and experience the journey. An almost compulsory rite of passage which the knight of Jaucourt, in the Encyclopedia, considered necessary. The scholars then began to elaborate new knowledges and little by little to specialize. But from his/her part the literary life was crossing Lights in the romanticism and some of these scholars again preferred to define themselves as men of letters rather than as scientists.In this space and in this time of transitions we shall arrest on a man who dreams about sciences, about journeys and about glory. It is about the geologist drômois Faujas de Saint-Fons, born in Montélimar in 1741 and died in 1819 to Saint-Fons, not far from Loriol. It Dauphiné,,formed in Lyon, then Lawyer in Grenoble and Judge of 1re authority to Montélimar,one of the foremost mineralogists of the capital becomes in the 1780s. Follower of Buffon - Who is then the undisputed master of the Natural History of period - and friend of the isérois Dolomieu, he climbs little by little the levels of the scientific world.

L’Anti-Atlas marocain est une vaste province géologique composée d’un socle précambrien et d’une couverture sédimentaire tardi-néoprotérozoïque à paléozoïque. Plus de 200 occurrences cuprifères sont répertoriées dans cette couverture. Avec l’augmentation de la demande mondiale en cuivre depuis les années 2000, ces minéralisations, considérées non rentables dans les années 1980, sont désormais d’intérêt économique majeur pour les compagnies minières. Outre cet intérêt économique, ces occurrences restent un mystère scientifique du point de vue de leur genèse. En effet, les quelques études existantes sur ces objets ne permettent pas d’établir un modèle métallogénique clair expliquant la formation de ces concentrations à cuivre. Notre étude est centrée sur la boutonnière de Bou Azzer-El Graara (Anti-Atlas central). Elle propose de réaliser une synthèse des minéralisations de ce secteur basée sur quatre axe : (1) une étude de terrain à l’échelle des objets minéralisés, (2) une caractérisation minéralogique et texturale des minéralisations, (3) une approche statistique appliquée aux bases de données roche totale de ces occurrences, (4) une étude des inclusions fluides des minéraux de gangue associés au cuivre. Les résultats ont montré que l’ensemble des minéralisations de la couverture avait une texture en stockwork et une minéralogie identique auto-similaire à toute les échelles d’observation, et ce indépendamment de la morphologie des corps. Ce stockwork est contemporain de zones plissées et faillées. Il est contemporain du mouvement de failles du socle Précambrien rejouant au Varisque et induisant la circulation de saumures profondes minéralisant le socle précambrien comme la couverture néoprotérozoïque à cambrienne de cette boutonnière. / The Anti-Atlas belt is a large geological province. It is composed by a Precambrian basement and a Neoproterozoic to Paleozoic sedimentary cover. More than 200 copper occurrences are localized in this cover. Since the 2000s, with the increase of global copper demand, these mineralizations have a great economic interest for mining company. Besides economic interests, the scientific understanding of these mineralizations in this area are not clear. It does not exist a global model to explain the formation of these deposits. Our study is focus on the Bou Azzer-El Graara inlier (central Anti-Atlas). We proposed to realize a synthesis of copper deposits in this area based on four axes: (1) a field study at the ore bodies’ scale, (2) a mineralogical and textural characterization of these mineralizations, (3) a statistical approach applied to rock total data bases of these deposits, (4) a study of fluid inclusions associated to the ore gangue minerals. Results showed that the whole of mineralizations in the Neoproterozoic to Cambrian cover have a same stockwork texture and a same mineralogy at all scales of observations and that, independently of the ore bodies morphology. This stockwork is synchronous of folded and faulted zones. It is too synchronous of Precambrian basement faults movements during the Variscan compression. These movements are link to deep brines circulations responsible of copper mineralizations localized in the Precambrian basement and in the Neoproterozoic to Cambrian cover of this inlier.

Au cours de cette étude, nous avons essayé de mettre en évidence les grandes lignes de l'évolution spatiale des caractères pédologiques, de certains sols sur une séquence établie à partir de la carte géomorphologiques, dans la vallée de l'oued Righ, région située dans le Sahara nord-oriental de l'Algérie. Nous avons grâce à une longue prospection choisi une région située sur la bordure nord du chott Mérouane. Là, nous avons pu identifier quatre niveaux géomorphologiques (numérotés de 1 à 4) à partir du niveau de base (la dépression fermée, le niveau 0).Nous avons réalisé pour cette étude neuf profils et procédé à 30 prélèvements d'échantillons de sols dont 22 ont subit un traitement diffractométrique au rayons X.Dans chaque climat constant, chaque paysage engendre ses accumulations minérales selon la roche mère qui le constitue, et sur le plan géochimique les éléments issus de la dégradation des minéraux en amont sont reconstitués en aval. Dans le paysage saharien, les résultats analytiques et diffractométriques des échantillons des sols nous ont révélé une certaine rupture de ce schéma dû essentiellement au facteur éolien très caractéristique dans ces régions et aussi à la proximité de la nappe phréatique de la surface (niveau 1 et 2). En effet les résultats obtenus montrent que la distribution spatiale des sols est relativement bien liée à la position des unités géomorphologiques. Cela est particulièrement remarquable sur le niveau de base où l''accumulation salines particulièrement celle du gypse .est liée à la présence d'une nappe chargée en ions basiques qui agit sur certains minéraux secondaires comme précurseurs d'aggradation .et éventuellement de la néoformation de l'attapulgite. Par contre pour les niveaux 3 et 4 les minéraux identifiés sont quasiment issus d'héritages et d'apports latéraux. / In the run of this study, we have tried to highlight the outline of the spatial evolution of the soil characters in some soils on an established sequence on a geomorphological map, in the Valley of Oued Righ, area located in the Northern Sahara East of Algeria. We have thanks to a long survey selected an area on the northern edge of chott Mason and or we could identify 04 géomorphological levels (from 1 to 4) from the basic level (depression level, the o-level).We have carried out for this study 09 profiles and conducted 30 sampling of soils which 22 have underwent diffractometric treatment to the x-ray.In each constant climate, each landscape creates its mineral accumulations in the bedrock which is, and on the geochemical map from elements of the degradation of minerals in height area reconstituted in downstream. In the Saharan landscape, diffractometric of soil samples and analytical results we are revealed a break of this schema due mainly to the very characteristic wind factor in these regions and to the proximity of the groundwater to the surface (level 1 and 2) also. Indeed the results obtained show that the spatial distribution of soil is relatively tied to position units geomorphological responsible for accumulation of basic deposit salt especially of gypsum .This charged basic ion water is on secondary as precursors of aggradations .and minerals possibly neoformation of attapulgite. For levels 3 and 4 minerals identified are almost from inheritance and side intake.

Cette thèse est consacrée à l'analyse des données multispectrales de la caméra infrarouge NIR de la sonde Clementine. La Lune est le seul corps planétaire pour lequel on dispose à la fois d'une vérité terrain (échantillons lunaires) et de données de télédétection globales non perturbées par une atmosphère. C'est donc le cas le plus favorable pour tester et valider des méthodes de télédétection, ces méthodes pouvant ensuite être extrapolées à d'autres corps du système solaire. Les données NIR, bien que dans le domaine public depuis 1995, n'avaient jamais été exploitées auparavant du fait de problèmes majeurs d'étalonnage. La première partie de ce travail a consisté à s'affranchir des problèmes d'étalonnage, donnant ainsi accès à des observations inédites couvrant la totalité de la surface lunaire. Ces observations ont ensuite été mises à profit pour aborder les problèmes de l'identification des minéraux et de l'extrapolation de la connaissance de quelques sites à l'ensemble du satellite. Des zones riches en olivine, minéral associé au manteau lunaire et rarement détecté en surface, ont été mises en évidence dans les régions des cratères Aristarchus et Copernicus. L'analyse systématique des propriétés spectrales et chimiques d'échantillons lunaires représentatifs, couplée aux données NIR, a ensuite permis de mettre en place une méthode de cartographie quantitative de la teneur en fer des sols observés, clarifiant ainsi le lien entre information spectrale et chimique. Cette méthode permet de discriminer entre les effets de composition et les effets d'altération de la surface suite aux impacts de micrométéorites et de particules du vent solaire. L'expérience acquise dans le cas lunaire est directement transposable à l'étude d'autres surfaces rocheuses sans atmosphère (cas de Mercure et des astéroïdes), et représente un premier pas vers le cas plus difficile de Mars (présence d'une atmosphère)

Ce mémoire d'HDR est établi comme « un état des lieux » de mes travaux de recherche autour du thème « sédimentation continentale », et une présentation de mes perspectives de recherche. Il présente un bilan des travaux de recherche réalisés depuis la période post-doctorale. La question centrale est la suivante : quelle est la part relative du climat et de la pression anthropique dans l'érosion du domaine continental ? <br />Le Quaternaire est caractérisé par une oscillation rapide du climat entre des périodes glaciaires et interglaciaires. Depuis peu, l'étude des variations naturelles du climat, particulièrement celui de la période interglaciaire dans laquelle nous vivons, l'Holocène, a connu un regain d'intérêt avec la mise en évidence d'un réchauffement global de la planète dont l'origine est, au moins en partie, anthropique. Afin de pouvoir cerner et modéliser l'impact réel de l'Homme sur le climat, il est indispensable de connaître avec précision les paramètres forçant les variations climatiques naturelles et les effets de ces variations sur l'environnement, et en particulier les enregistrements sédimentaires puisque ceux-ci sont utilisés dans les reconstructions climatiques puis les modélisations du climat. Les bassins versants, de tailles variées, et l'échelle de temps étudiés permettent de suivre à très court, court et moyen terme uniquement l'effet du climat puis la mise en place de la pression anthropique et son impact dans différents contextes sédimentaires. <br />Les lochs, lacs et tourbières sont des sites dans lesquels les enregistrements sédimentaires sont généralement continus depuis le dernier maximum glaciaire (environ 20 000 ans) et souvent caractérisés par une résolution très fine. En revanche, les enregistrements sédimentaires en domaine alluvial et estuarien sont très réduits et fragmentés, mais non dénués d'intérêt. Il s'agit donc nécessairement de conduire une approche pluridisciplinaire. Au sein de cette thématique globale, mes activités de recherche sont centrées sur une approche minéralogique, granulométrique et géochimique de l'impact des variations climatiques et des phases d'anthropisation sur les sédiments. La question de la datation des sédiments est alors cruciale pour corréler entre eux des événements d'impact régional. C'est là qu'intervient la mise en évidence et la caractérisation de niveaux de téphras dont la dispersion régionale est instantanée à l'échelle des temps géologiques.

Les Latosols correspondent à environ 40% du Plateau Central brésilien. Ils sont caractérisés par une faible activité de l'argile, une faible différenciation de leurs horizons, une macrostructure peu développée et une microstructure en revanche très développée représentée par des microagrégats de 50 à 300 µm de diamètre. Dix Latosols (L) ont été sélectionnés le long d'une toposéquence régionale d'environ 350 km de long qui recoupe la Surface Sud Américaine (SAS) (L1 à L4) et la Surface Velhas (VS) (L5 à L10). Ces différents Latosols rendent compte de la variabilité de composition granulométrique et minéralogique, et de celle de matériau parental que l'on peut rencontrer dans le Plateau Central brésilien. Nos résultats montrent que la variabilité de proportion de gibbsite et de kaolinite peut s'expliquer à la fois par l'âge de la surface géomorphologique et les conditions hydriques en fonction de la position topographique au sein de chaque toposéquence. Les résultats montrent également que la structure microagrégée ne varie pas en fonction de la composition granulométrique ou minéralogique. Elle est apparue en revanche liée à la bioturbation du sol par les termites. Il a aussi été montré que les microagrégats des Latosols étudiés ne sont pas rigides mais diminuent de volume lors de la dessiccation. De plus, la composition minéralogique de la fraction argileuse ne jouerait qu'un rôle marginal dans les variations du volume poral lors de la dessiccation. Les microagrégats des Latosols situés sur la SAS diminuent moins de volume lors de la dessiccation que les microagrégats situés sur la VS, cette différence serait liée à leur histoire hydrique. Enfin, les propriétés de rétention en eau et la conductivité hydraulique à saturation varient respectivement en fonction de la teneur en argile et du développement des pores de diamètre supérieur à 300 µm, et par conséquent sans lien étroit avec la minéralogie de la fraction argileuse.