Décrit comme formant un mégabloc séparé des domaines subbriançonnais et piémontais voisins par des discontinuités de 1er ordre, le domaine briançonnais constituait un élément majeur de la paléomarge nord téthysienne créée par le rifting téthysien. Après son émersion généralisée durant la période du Lias supérieur - Dogger inférieur correspondant à l'étape du rifting, il a subi, au début du Malm, un affaissement brutal se traduisant par le passage à une sédimentation pélagique post-riftlng. Cette sédlmentation qui s'est poursuivie jusque durant l'Eocène inférieur a été cependant troublée par deux crises tectoniques majeures (Callovo-Oxfordien et Vracono-Turonien), dont les causes peuvent être reliées à des processus plus généraux tenant d'abord de l'ouverture de la Téthys ligure, puis de sa fermeture. La crise tectonique du Callovo-Oxfordien résulte de l'effondrement de la marge nord-téthysienne corrélativement au début de l'ouverture océanique dans le domaine liguro-piémontais et elle s'est manifestée en domaine briançonnais par le dépôt d'accumulations détritiques grossieres (olistolites et bréches) soulignant le rejeu distensif d'accidents synsédimentaires subméridiens et transverses qui, hérités du rifting tethyslen, ont induit une différenciation morphologique du mégabloc briançonnais en créant un système de silIons et de plateaux séparés par des pentes. De fait, à partir du Malm, le domaine briançonnals montrait des aires de sédimentation d'orientation subméridiennal qui, séparées les unes des autres par des accidents de 2eme ordre, étaient segmentées en lanières de moindre dimension par des failles de 3eme ordre et découpées en compartiments par des failles synsédimentaires transverses induisant de probables décalages dont l'ampleur et le sens ne peuvent être déterminés. La crise tectonique du Crétacé "moyen" et du début du Crétacé supérieur (Vracono-Turonien), par ailleurs enregistrée sur l'ensemble du domaine alpin , est l'écho de la fermeture de la Téthys ligure dont les modalités, bien que discutées, pourraient être celles d'un stade de subduction de la Téthys ligure vers l'Est ou le Sud-Est sous la marge sud-alpine (subduction "B"), accompagné ou précédé de la mise en place des ophiolites, puis d'un stade de subduction "A" durant lequel la partie la plus interne de la marge passive nord-téthysienne (massif cristallin interne de Dora Maira) subirait un début d'enfoncement dans la zone de subduction. Durant cette crise tectonique et alors que dans le domaine Iiguro-piémontais en cours de tectonisation se déposaient les flyschs à Helminthoides, que le domaine ultrabriançonnais formait une dépression recevant une importante sédimentation détritique (brèches, olistolites et faciès reconstitués) et que le domaine subbriançonnais constituait un sillon au front du domaine briançonnais surélevé et recevait des brèches et des flyschs précoces, le domaine briançonnais se présentait sous la forme d'un bassin "perché" qui était soumis à une sédimentation pélagique ou hémipélagique troublée par la mise en place d'accumulations détritiques surtout grossières (brèches, olistolites et calcschistes farcis). Daté du Vracono-Sénonien inférieur, ce détritisme a souligné le rejeu d'accidents synsédimentaires d'orientation actuelle N 160°E (faille de Queyrellin-Tête Noire et accidents transverses majeurs (faille de Roche Colombe-Beraude, faille des Arêtes de la Bruyère Châtelard, faisceau de failles de la Pisse, etc, ... ), ou plus mineurs (failles du Clot des Vaches, de l'Aiguillette du Lauzet , etc, ...). Ces accidents transverses ont clairement contrôlé la répartition des sédiments détritiques, soit directement (destruction de reliefs transverses), soit indirectement, en individualisant des compartiments plus ou moins hauts qui, différentiellement érodés et sédimentés, ont reçu un détritisme plus ou moins abondant. Cependant, si l'image morphologique présentée par le domaine briançonnais durant le Crétacé supérieur était celle d'un système de sillons, de pentes et de hauts-fonds d'orientation subméridienne dilacérés par des accidents transverses et si le fait que les accumulations détritiques étaient produites par des écroulements localisés de reliefs et par des glissements affectant des pentes, le contexte tectonique de mise en lace de ces sédiments détritiques n'a pu être définie avec précision. De fait et en plus d'une étude comparative avec l'ensemble du détritisme nord*téthyslen, ont été effectuées des comparaisons avec les accumulations détritiques actuelles déposées sur des marges continentales placées dans différents contextes géodynamiques (marges de divergence, marges transformantes et marges actives) . Ces recherches ont conduit à la présentation de modèle de détritisme actuel en régime distensif, coulissant et compressif et ont permis de préciser que les sédiments détritiques néocrétacés briançonnais présentaient une organisation identique aux accumulations détritiques sédimentées en régime distensif. Dans le cadre globalement compressif voyant la résorption de la Téthys ligure, cette crise tectonique distensive tardive affectant le domaine briançonnais trouve parfaitement sa place, car ce rejeu en distension des accidents synsédimentaires traduirait un bombement extensif qui, s'effectuant au droit du Briançonnais, résulterait d'une flexuration élastique de la croûte continentale amincie de la marge nord-téthysienne en avant de la zone enregistrant la subduction et les compressions pareillement à ce qui peut être observé dans les systèmes actuels en subduction. Enfin, comme le confirment la poursuite de la sédimentation hémipélagique sans détritisme grossier sur le domaine briançonnais et l'évolution des phénomènes compressifs dans le temps et dans l'espace, cette situation de bassin "perché" briançonnais bordé par deux zones en dépression s'est clairement prolongée jusqu'à l'Eocène inférieur, et ce n'est qu'à l'Eocène moyen que vont apparaître les premiers flyschs (flyschs noirs lutétiens), dont le dépôt sera stoppé par la mise en place de la nappe des flyschs à Helminthoides de l'Autapie, indiquant les premiers stades de la collision continentale.

Les étoiles, durant les premiers millions d’années de leur existence, sont entourées d’un disque composé à 99% de gaz et à 1 % de poussière. La poussière est initialement sous forme de grains de taille sub-micrométrique mais évolue jusqu’à pouvoir former les planètes. Grâce à l’interféromètre du plateau de Bure, avec lequel nous avons observé aux longueurs d’onde millimétrique, l’évolution temporelle ainsi que la distribution radiale des grains de poussière a pu être mise en évidence sur de nombreux disques. Par ailleurs, l’important gain en résolution et sensibilité d’ALMA, un nouvel interféromètre très performant basé au Chili, a nécessité l’amélioration de notre code de transfert radiatif afin de déterminer si et comment il allait être possible d’observer la sédimentation de la poussière, étape préalable à la formation des planétésimaux. / The stars, during the first millions years of their existence, are surrounded by a protoplanetary disk composed of99 % of gas and of 1 % of dust. The dust is initially under the form of sub-micrometric grains but evolves to likelyform planets. Thanks to the Plateau de Bure interferometer, with whom we observed at the millimeter wavelengths, the temporal evolution as well the radial distribution of the dust grains has been bringing to light in several disks.In addition, the important gain in resolution and in sensibility of ALMA, a new interferometer based in Chili, has required the improvement of our transfert radiativ code in order to determine if and how it will be possible to observe the dust settling, preliminary step for the formation of planetesimals.

Cette étude porte sur l’utilisation des outils de la géostatistique pour évaluer l’importance des phénomènes de sédimentation dans le barrage Akdarya en Ouzbékistan. Les analyses de variogrammes et les techniques d’interpolation par krigeage ont permis de générer des données dans les zones non échantillonnées du barrage. A l’aide des données de terrain complétées par les données produites par les outils géostatistiques, de nouvelles cartes bathymétriques du barrage ont été générées et ont permis de calculer de façon précise l’évolution du volume d’eau stocké en fonction du taux de sédimentation. / Sedimentation processes in man-made water reservoirs reduce their main asset: the volume storage capacity. This raises engineering, environmental and economic issues for the communities around the world and in particular for the areas affected by strong water deficit. Because of Uzbekistan’s arid climatic conditions and uneven spatial and temporal water resources distribution, responsive and innovative water availability assessment surveys of all major water reservoirs are required. Bathymetric survey is a traditional method that is carried out for the estimation of reservoir volumes and surface areas for the corresponding reservoir stages in order to assess the water availability. Volume and surface area differences derived from multiple surveys of a reservoir provide storage loss estimates over time due to sedimentation. However, two main factors such as intensive field data measurement and post data-processing often limit the frequency of these surveys. Alternatively, innovative depth measurement technologies coupled with contouring and surface mapping programs provide automated reservoir volume and surface area calculations. This significantly reduces time, work load and financial burdens for reservoir sedimentation projects. This study deals with the use of a geostatistical approach to assess the reservoir sedimentation in the Akdarya reservoir in Uzbekistan. Geostatistical approach includes (semi-) variogram analysis and interpolation (kriging and simulations (turning bands)) techniques predicting values at unsampled locations for generating digital bathymetric surface models of reservoir bottom conditions in order to calculate volume and surface area at given water elevation. Simulation enables to have range of reservoir volumes and surface areas with the same probability in comparison to the kriging and traditional methods. This gives a real estimation of the water resource availability for operators and managers to sustainably manage natural resources and hydraulic infrastructure.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / La calcification du tissu de Spheciospongia vesparium (Lamarck, 1815) est associée à la croissance de cristaux d'aragonite authigène dans un tissage de fibrilles de collagène créé par la dégradation générale du tissu dans les premiers centimètres à l'intérieur du sédiment. Cette calcification se développe préférentiellement aux endroits où la matrice intercellulaire est la plus dense, c'est-à-dire au niveau de l'ectosome, de l'endosome et autour des composantes à l'intérieur du tissu (spicules, particules sédimentaires, etc.). Une comparaison de l'éponge calcifiante avec d'autres spécimens de demosponges modernes (Ircinia, ? Aplysina, P. simplex) a montré que la calcification n'est pas attribuée au type de collagène de l'éponge, mais serait plutôt le résultat de la combinaison de deux facteurs principaux, soit 1) la présence d'un substrat organique nano-poreux dans 2) un milieu réduit en oxygène. Ces conditions permettraient au processus de calcification d'imprégner le tissu avant que celui-ci ne soit complètement oxydé, comme en témoignent les exemples d'éponges siliceuses calcifiées du Pléistocène de Floride, du Jurassique du Maroc et du Silurien du Québec.

Cette étude tente de modéliser les taux de transport de sédiments et l'évolution du lit dans un milieu estuarien complexe : l'estuaire de la Gironde, caractérisé par une grande hétérogénéité dans la composition des sédiments de lit, avec la présence de sédiments cohésifs et non-cohésifs ainsi que des mélanges sablo-vaseux. Notre objectif principal est d'étendre un modèle morphodynamique 2D développé par Huybrechts et al. (2012b) pour les sédiments non-cohésifs, afin de tenir compte de la présence de la vase et d'établir une étape préliminaire pour un modèle morphodynamique de sédiment mixte. Notre cadre est le système Telemac (version 6.1) où l'approche bi-dimensionnelle a été sélectionnée pour des simulations à grandes échelles spatiales (150 km) et moyen terme (5 ans).La première partie de ce travail est consacrée à la compréhension des processus de sédimentation-consolidation de la vase pure, en combinant expériences et modèles 1D verticaux. Les processus du sédiment cohésif sont ensuite intégrés dans le modèle morphodynamique de l'estuaire de la Gironde. Des expériences d'érosion et de dépôt ont été réalisées au laboratoire RWTH (Université d'Aachen, Allemagne) pour calibrer les paramètres des lois d'érosion et de dépôt. En outre, l'effet de la consolidation est pris en compte à travers la mise en œuvre d'un modèle 1DV de sédimentation et consolidation basé sur la théorie de Gibson (Thiébot et al., 2011) en utilisant des équations de fermeture analytique pour la perméabilité et la contrainte effective. Une attention particulière est accordée à l'initialisation de la structure verticale du lit sédimentaire. Les mesures et les résultats du modèle sont comparés pour les concentrations des sédiments en suspension et pour l'évolution de fond en moyen terme (5 ans).Dans la deuxième partie, un nouveau modèle 1DV pour la sédimentation entravée des mélanges sablo-vaseux a été développé sur la base des modèles de bi-disperse non-cohésifs. La solution numérique a été réalisée en prenant en considération un schéma de haute précision dans l'espace par la technique de reconstruction WENO et en temps par un Discontinue de Galerkin local (DG). Le modèle est ensuite validé par rapport à une large gamme de données expérimentales (mono-disperse sable, vase, non-cohésif bi-disperse et le mélange non-cohésif/cohesif)

De la pâte à dentifrice au moût de fermentation en passant par la peinture, le lit d’une rivière, le propergol d’un réacteur de fusée et le sang, les suspensions sont présentes dans de nombreux usages de notre vie courante. La maîtrise de leur mise en œuvre notamment nécessite la compréhension de leur comportement et constitue un des challenges de la recherche. Dans le présent travail de thèse, nous nous sommes intéressés au processus de sédimentation de suspensions concentrées de particules non-colloïdales et inertes dont la distribution de taille est mono, bi ou tri-disperse. Deux types de sédimentation ont été étudiés : la décantation et l’alimentation continue. L’objectif est de mener une étude expérimentale et dans une moindre mesure numérique pour caractériser de la façon la plus complète possible la sédimentation avec une attention particulière à la structure de l’écoulement et du dépôt, aux profils de concentration et à la détermination des modes de sédimentation. Les moyens expérimentaux utilisés sont les techniques usuelles de mesure bidimensionnelle (vélocimétrie laser et visualisation directe) qui autorisent l’acquisition de données d’intérêt pour des configurations où les particules évoluent dans le plan. Ces techniques laser ont été améliorées pour permettre le suivi simultané de populations de différentes particules et l’accès à des grandeurs diverses telles que le champ de vitesse de l’écoulement, la fraction volumique locale, et les vitesses des divers fronts de sédimentation. En parallèle, un outil numérique simple a été construit, utilisant la Dynamique Stokesienne et saisissant l’essentiel des phénomènes physiques mis en jeu menant à la modélisation des interactions hydrodynamiques. / From toothpaste to must of fermentation passing by painting, bed of a river, propellant of an rocket engine and blood, suspensions are present in many uses of our everyday life. The control of their implementation requires comprehension of their behavior and constitutes one of the challenges of nowadays research. In this work of thesis, we were interested in the sedimentation process of concentrated suspensions of non-colloidal and inert particles whose size distribution is mono, bi or tri-disperse. Two types of sedimentation were studied: decantation and thickening. The objective is to do an experimental and in a lesser way numerical study to characterize sedimentation the most completly possible with a detailed attention to flow and deposit structure, concentration profiles and determination of sedimentation modes. Used experimental means are the usual techniques of two-dimensional measurement (laser velocimetry and direct visualization) which authorize the data acquisition for configurations where particles evolve in the plan. These laser techniques were improved to simultaneously follow various particles populations and access to various outpouts such as velocities field, local volumic fraction, and velocities of various sedimentation fronts. A simple numerical tool was also built using Stokesian Dynamics and seizing the main part of the physical phenomena driving sedimentation leading to the modeling of the hydrodynamic interactions.

Cette étude tente de modéliser les taux de transport de sédiments et l'évolution du lit dans un milieu estuarien complexe : l'estuaire de la Gironde, caractérisé par une grande hétérogénéité dans la composition des sédiments de lit, avec la présence de sédiments cohésifs et non-cohésifs ainsi que des mélanges sablo-vaseux. Notre objectif principal est d'étendre un modèle morphodynamique 2D développé par Huybrechts et al. (2012b) pour les sédiments non-cohésifs, afin de tenir compte de la présence de la vase et d'établir une étape préliminaire pour un modèle morphodynamique de sédiment mixte. Notre cadre est le système Telemac (version 6.1) où l'approche bi-dimensionnelle a été sélectionnée pour des simulations à grandes échelles spatiales (150 km) et moyen terme (5 ans).La première partie de ce travail est consacrée à la compréhension des processus de sédimentation-consolidation de la vase pure, en combinant expériences et modèles 1D verticaux. Les processus du sédiment cohésif sont ensuite intégrés dans le modèle morphodynamique de l'estuaire de la Gironde. Des expériences d'érosion et de dépôt ont été réalisées au laboratoire RWTH (Université d'Aachen, Allemagne) pour calibrer les paramètres des lois d'érosion et de dépôt. En outre, l'effet de la consolidation est pris en compte à travers la mise en œuvre d'un modèle 1DV de sédimentation et consolidation basé sur la théorie de Gibson (Thiébot et al., 2011) en utilisant des équations de fermeture analytique pour la perméabilité et la contrainte effective. Une attention particulière est accordée à l'initialisation de la structure verticale du lit sédimentaire. Les mesures et les résultats du modèle sont comparés pour les concentrations des sédiments en suspension et pour l'évolution de fond en moyen terme (5 ans).Dans la deuxième partie, un nouveau modèle 1DV pour la sédimentation entravée des mélanges sablo-vaseux a été développé sur la base des modèles de bi-disperse non-cohésifs. La solution numérique a été réalisée en prenant en considération un schéma de haute précision dans l'espace par la technique de reconstruction WENO et en temps par un Discontinue de Galerkin local (DG). Le modèle est ensuite validé par rapport à une large gamme de données expérimentales (mono-disperse sable, vase, non-cohésif bi-disperse et le mélange non-cohésif/cohesif) / This study attempts to model sediment transport rates and the resulting bed evolution in a complex estuarine environment: the Gironde estuary, characterized by a high hetereogeneity in the sediment bed composition, with the presence of both cohesive and non-cohesive sediments and sand/mud mixtures. Our main objective is to extend an existing 2D morphodynamic model developped by Huybrechts et al (2012b) for non-cohesive sediments, to account for the presence of mud and to draw some preliminary step for a fully mixte sediment morphodynamic model. Our framework is the finite element Telemac system (release 6.1), where the two-dimensional (depth averaged) approach has been selected for large scale and medium term simulations.The first part of this work is devoted to the understanding of sedimentation-consolidation processes for pure mud, combining laboratory experiments and 1D vertical models. Cohesive processes are then integrated in the 2D (depth-averaged) large scale morphodynamic model of the Gironde estuary developed by Huybrechts et al. (2012b). Erosion/deposition experiments were performed at the RWTH laboratory (University of Aachen, Germany) to calibrate the erosion and deposition law parameters. Moreover, the effect of consolidation is taken into account through the implementation of a 1DV Gibson-based sedimentation-consolidation model (Thiebot et al., 2011) using analytical closure equations for permeability and effective stress. Special attention is paid to the initialisation of the bed structure. Comparisons between measurements and model results are achieved on both suspended sediment concentration records and on medium term (5-year) bed evolutions.In the second part, a new 1DV model for the hindered settling of sand-mud mixtures has been developed based on the background of non-cohesive bi-disperse models. The numerical solution has been constructed by considering a high-order of accuracy in space via a Weighted Essentially Non Oscillatory (WENO) reconstruction technique and in time via a local space-time Discontinuous Galerkin (DG).The model is then validated against a large range of experimental data (mono-disperse sand, mud, non-cohesive bi-disperse and non-cohesive/cohesive mixture)

Dans les systèmes compressifs, l'idée que les processus de déformation ne peuvent plus être considérés séparément des processus de surface émerge depuis une dizaine d'années. Toutefois, peu d'études ont été réalisées concernant l'effet de la sédimentation sur les structures compressives kilométriques à pluri-kilométriques. Nous avons donc tenté de comprendre comment la sédimentation agit sur la déformation à cette échelle, et comment l'enregistrement sédimentaire est influencé en retour. Des structures chevauchantes bordières de plusieurs bassins sédimentaires tertiaires de la péninsule ibérique ont tout d'abord été étudiées sur le terrain. Lorsque la sédimentation à leur mur est forte, elles présentent systématiquement plusieurs segments imbriqués en séquence arrière avec un pendage croissant. En retour, la paléogéographie et le drainage du bassin sont localement réorganisés. L'effet de la sédimentation a ensuite été testé sur des modèles analogues fragile-ductile soumis à une compression. Dans les expériences, le nombre et le pendage des failles chevauchantes augmentent avec la vitesse des dépôts syn-cinématiques à leur front. A taux de sédimentation faible ou nul, les chevauchements sont permanents et relativement plats (moins de 40°). A taux de sédimentation plus élevé, des séries de rampes chevauchantes de plus en plus redressées (jusqu'à 65°) se développent en séquence arrière. La géométrie et l'évolution des expériences dépendent donc des variations spatiales et temporelles du taux de sédimentation syn-cinématique. Elles dépendent également de la rhéologie initiale des modèles et de celle des dépôts syn-cinématiques. Pour finir, nous avons comparé des données sismiques (des Apennins et du Delta du Niger) aux données de terrain et aux résultats expérimentaux. Cette confrontation a permis de valider les lois de comportements proposées pour les structures de croissance compressives à partir des différentes approches.

L'évolution géodynamique oligo-néogène de l' Altiplano au niveau du "Coude d'Arica", est caractérisée par déformation compressive et volcanisme importants. Dans la partie orientale de la chaîne (Bolivie), le raccourcissement est bien documentée (190-280 km), et il explique une croûte très épaisse (65 km). Dans la partie occidentale (Nord du Chili), cependant, l'histoire géologique n'est pas bien connue et est en partie controversée. L'étude de la région d'Arica, sur trois transects régionaux (au 1:50.000), permet de proposer un model représentatif d'évolution géodynamique pour l'Altiplano occidental. L'Oligocène (-35-26 Ma) est caractérisé par une sédimentation fluviatile, enregistrée dans la partie la plus profonde de la Dépression Centrale. Les dépôts, atteignant 500m d'épaisseur, recouvrent en discordance angulaire une surface d'érosion régionale peu accidentée. Ils sont poligéniques et proviennent de l'Est, de l'érosion d'une proto-Cordillère Occidentale. Ils sont affectés par des chevauchements subverticaux à vergence Ouest. L'Oligocène terminal-Miocène précoce (26-19 Ma) est une période intensive de volcanisme effusif et explosif. A l'Est (Cordillère Occidentale), l'arc volcanique est représenté par au maximum de 2.500 m d'andésites, dacites et ignimbrites rhyolitiques, intercalées de niveaux alluviales et lacustres. Cet arc, très actif, a été associé à la formation des caldeiras d'effondrement. A l'Ouest (Précordillère et Dépression Centrale), les dépôts d'avant-arc sont représentés par jusqu'à 1.000 m d'ignimbrites rhyolitiques (extra-caldeira), avec intercalations fluviatiles et lacustres. Dans la Cordillère de la Côte, une sédimentation alluviale oligo-miocène est enregistrée dans des bassins restreints (<200 fi d'épaisseur). Au cours de ce cycle, on ne note pas d'indices d'une activité tectonique importante, sauf un plissement faible dans la Cordillère Occidentale. Le Néogène (,...,18-0Ma) est caractérisé par un volcanisme andésito-dacitique, principalement effusif, développé dans la Cordillère Occidental avec un volume modeste par rapport à la période antèrieur. Ce volcanisme est accompagné d'une tectonique compressive importante associé à sédimentation fluviatile syntectonique relativement restreinte. La déformation est représentée par un système de plis et de chevauchements à vergence Ouest impliquant le socle, dont le raccourcissement minimum est estimé à 7 km. Cette déformation s'est développée surtout dans la partie ouest de la Cordillère Occidentale, entre 18 et 5 Ma avec des réactivations mineures pendant le Plio-Quaternaire. Ceci implique une vitesse de racourcissement horizontal, pendant le Néogene, de l'ordre de O,54km/Ma. Au niveau de la Dépression Centrale, pendant le Miocène, une sédimentation fluviatile et lacustre est représentée par au maximum de 350 m de dépôts volcanogéniques provenant de l'Est. Vers 12 Ma, la sédimentation fluviatile s'est arrêté et une surface de pédimentation régionale s'est mis en place. Postérieurement l'avant-arc a été affectée par une forte incision (atteignant 1.000 m) concentrée sur un petit nombre de vallées. L'événement coincide avec un important changement climatique qui a induit la désertification d'Atacama, accompagné d'une baisse eustatique (au maximum de 200 m). Pendant le Miocène supérieur-Quaternaire, cependant, la forte incision n'est pas expliquée seulement par effects exogènes. Un soulèvement majeur (-800 m) de l'avant-arc s'est donc produit. Le soulèvement et l'abrasion marine ont généré un abrupt côtier, tandis que dans les vallées incisées se sont déclenché d'importants glissements de terrain. La déformation contemporaine de l'avant-arc est localisée au niveau de failles et de plis flexures larges, associés à la propagation aveugle de chevauchements subverticaux avec des déplacements verticaux importants (jusqu'à 850 m) et des raccourcissements négligeables (jusqu'à 100 m). Le soulèvement de la Précordillère s'est produit entre 12 et 10 Ma, et il a été suivi d'un mega-glissement gravitaire. Les roches volcaniques oligo-néogènes d'Arica sont calco-alcalines fortement potassique, et leur composition varie peu au cours du temps. Cependant, on note un enrichissement croissant en éléments lithophiles, une participation de plus en plus importante du grenat comme phase résiduelle dans la croute inférieure, et une diminution relative du taux de fusion partiel dans la source mantélique. Par ailleurs, l'évolution structurale et le bilan érosion-sédimentation montrent que la Cordillère Occidentale d'Arica a été soulévée et soumise à l'érosion depuis l'Eocène. Au cours de la période considérée (Olîgo-Néogène), l'épaississement crustal de l'AltipIano occidental a donc été relativement lent par rapport à l'Altiplano oriental et non seulement liée à des processus tectoniques.

Les superplastifiants sont des adjuvants développés pour conférer aux matériaux cimentaires une plus grande fluidité pour un même rapport eau/ciment (E/C) en favorisant la dispersion des particules. De nombreuses études ont été réalisées pour approfondir la compréhension de leur mode d'action. La plupart du temps, elles relient directement la quantité adsorbée au comportement rhéologique des matériaux dans lesquels ils sont incorporés. Cependant, à une échelle intermédiaire, l'organisation mésostructurale de la pâte cimentaire contrôle non seulement sa fluidité, mais également son homogénéité et sa stabilité physicochimique.Ces travaux de thèse portent sur une dernière génération de superplastifiant : les polycarboxylates (PCE). Une approche expérimentale multi-échelles a été développée en intégrant les caractéristiques mésostructurales de la pâte de façon à faire le lien entre les interactions organo-minérales, notamment l'adsorption des PCE, et les propriétés macroscopiques (comportements en sédimentation et rhéologique). L'identification et la caractérisation granulaire de la pâte a été abordée à l'échelle de la particule, par une approche morpho-granulométrique. Des indices de dispersion ont été définis de façon à quantifier l'influence des PCE sur l'organisation mésostructurale des particules (particules unitaires ou agglomérées). Dans un second temps, l'évolution de cette organisation a été étudiée par l'analyse des colonnes de sédimentation. Un indice de séparation de phase a été défini, mettant en évidence l'existence de plages de stabilité en fonction du dosage et de la structure moléculaire du PCE incorporé.La mise en relation de ces observations avec l'étude des interactions organo-minérales a permis d'approfondir la compréhension du mode d'action et de l'influence des PCE. Cette démarche analytique représente un outil potentiel au développement de superplastifiants novateurs. / Superplasticizers are admixtures developed to give the cementitious materials greater fluidity for the same water to cement ratio (w/c), promoting the particles dispersion. Many studies were conducted to deepen the understanding of their mode of action. Usually, they connect directly the amount adsorbed with the rheological behavior of the materials in which they are incorporated. However, at an intermediate scale, mesostructurale organization of the cement paste controls not only its fluidity, but also its homogeneity and physicochemical stability.This work focuses on a new generation of superplasticizers: polycarboxylates (PCE). A multi-scale experimental approach has been developed by integrating mesostructural characteristics of cement paste to make the link between the organo-mineral interactions, particularly PCE adsorption, and the macroscopic properties (sedimentation and rheological behavior). Identification and granular characterization of cement paste was discussed, at the level of the particle, by a morpho-granulometric approach. Dispersion indices were defined to quantify the influence of PCE on mesostructural organization of particles (unit particles or agglomerates). In a second step, the evolution of this organization has been studied by analysis of sedimentation columns. A phase separation index has been defined, highlighting the existence of stability ranges as a function of the dosage and molecular structure of the PCE incorporated.Linking these observations with study of organo-mineral interactions has allowed to deepen the understanding of the mode of action and influence of PCE. This analytical approach is a potential tool to the development of innovative superplasticizers.