Cette thèse étudie les formations quaternaires , molassiques et l'hydrogéologie de la basse vallée de l'Arve.

L'historique montre que les terrains, tertiaires "molassiques " des synclinaux de Novalaise et de Chambéry n 'avaient jamais été l'objet d'une étude stratigraphique approfondie et qu'il était difficile de connaître leurs rapports stratigraphiques avec les séries miocènes du Bas Dauphiné et de Provence décrites par G. DEMARCQ. C'est pourquoi ce travail comporte: - Une étude stratigraphique fine étayée par la sédimentologie et précisée par la cartographie ; -Une étude sédimentologique complète qui permet de proposer une paléogéographie des temps miocènes et finimiocènes. en précisant notamment les zones d 'apports, les styles de transport et de dépôts, les climats . - Une étude tectonique complémentaire basée sur les nouvelles données stratigraphiques et cartographiques. Cette étude permet de comprendre certaines données sédimentologiques impossibles à expliquer sans elle .

Le thème principal de ce travail de thèse se rapporte à l'étude micropaléontologique et sédimentologique des dépôts émersifs de la plate-forme jurassienne (S.-E. de la France et Suisse occidentale) entre le Jurassique moyen et le Crétacé inférieur (faciès purbeckiens et wealdiens). Grâce aux données complémentaires de coupes sélectionnées dans le N.-E. de l'Espagne (Maestrazgo) et le S.-E. de la France (Basse-Provence), une biozonation continentale principalement basée sur les Charophytes et un nouveau schéma phylogénétique des Clavatoracées (Charophytes) sont établis pour le Jurassique supérieur - Crétacé de l'Europe occidentale. D'autre part, le polymorphisme des gyrogonites des Porocharacées et des Characées (Charophytes) est mis en évidence avec une révision taxonomique. D'après une comparaison entre les données fossiles du Jurassique-Crétacé avec le matériel récolté dans des environnements similaires de l'Actuel, ce polymorphisme résulte des variations de certains paramètres écologiques (salinité, pH, luminosité, température) influençant la croissance des thalles et des fructifications des Charophytes. L'analyse micropaléontologique et sédimentologique des dépôts émersifs mésozoïques de la plate-forme jurassienne permet en outre de déceler l'activité d'une tectonique synsédimentaire d'origine tardi-hercynienne au Crétacé inférieur (phase néocimmérienne) et de reconnaître un climat subtropical à alternances saisonnières de périodes sèches et humides dans l'intervalle Jurassique moyen - Crétacé inférieur. La présence très particulière dans le Jura de rares restes de Dinosauriens (Allosaurus) et de certaines Characées (Aclistochara bransoni) autorise également à postuler durant le Jurassique supérieur et le Crétacé basal des échanges biologiques entre la marge nord-téthysienne (Eurasie) et l'Amérique du Nord. Plus précisément, d'autres éléments de corrélation (Ostracodes, Charophytes, Dinokystes, Ammonites) originaires respectivement des domaines téthysien ou boréal démontrent la réalité de connexions avec la plate-forme jurassienne au Crétacé basal (Berriasien-Valanginien / Volgien-Ryazanien). Dans ses conclusions, ce travail présente une interprétation séquentielle des dépôts margino-littoraux du Jurassique-Crétacé de la plate-forme jurassienne et évalue l'influence des cycles climatiques glacio-eustatiques ou de la dérive des continents dans la mise en place des faciès d'émersion laguno-lacustres sur les marges continentales et les aires cratoniques. Enfin, la lignée phylogénétique des Hemiglobator-Globator (Clavatoracées, Charophytes) est prise comme exemple significatif pour une réflexion sur la théorie néo-darwiniste de l'Evolution et le créationnisme, apparemment contradictoires mais en fait complémentaires.

Ce mémoire porte sur l'ensemble de l'activité de recherche que j'ai menée à l'Ecole des Mines de Paris depuis 1993, après quatre années consacrées à la géologie de réservoir pour le compte de Gaz de France au sein de l'Institut français du Pétrole1. Tout au long de cette quinzaine d'années, l'influence du confinement physiographique sur la sédimentologie et la stratigraphie des dépôts qu'ils soient continentaux, littoraux ou profonds est resté le fil conducteur de mes travaux. Ce mémoire comprend deux parties : le mémoire lui-même et la notice de titres et travaux. Menant de concert une activité contractuelle d'études et d'expertises et l'animation de formations permanentes ou académiques, j'ai été très souvent confronté à l'obligation de rappeler les définitions des concepts, des termes usuels en stratigraphie séquentielle et en sédimentologie tant leurs connotations et leurs usages pouvaient être différents. Le mémoire reflète donc mon souci de communiquer sans recours à un « jargon » et de rappeler la méthode d'analyse qui s'en déduit naturellement. Il est composé de trois chapitres en insistant sur la portée méthodologique de mes travaux. Le premier concerne la démarche analytique. Le second en présentent des cas d'application et de validation issus de mon expérience sur les systèmes confinés. Le troisième porte sur des développements et des perspectives. Le premier chapitre insiste sur l'intérêt d'un lexique, sur les controverses qui ont animé notre discipline et leurs enseignements qui l'ont enrichie en éléments pour une analyse intégrée des bassins sédimentaires. L'établissement de ce lexique m'a conduit à une lecture critique des articles et mémoires traitant de la stratigraphie séquentielle sous l'éclairage de mon expérience de terrain et de remettre au goût du jour les concepts de géomorphologie élaborés par nos grands anciens tout au long du 19ème siècle. Dans ce chapitre j'insiste sur la juste exigence de combiner analyse bibliographique raisonnée et savoir faire technique. Le deuxième chapitre montre la puissance stratigraphique de l'outil sédimentologie de faciès pour la caractérisation des réservoirs sédimentaires d'hydrocarbures, de gaz, d'eau ou de substance minérale. Un des messages rémanents est qu'avant d'envisager le développement d'une géologie quantitative et la création de méthodes numériques et de logiciels, il faut s'assurer du sens géologique des connaissances utilisées. Pour s'en rapprocher, mon activité a été marquée par l'instauration d'une pluridisciplinarité effective et efficace sur laquelle j'insisterai durant tout le mémoire. Le troisième chapitre présente les perspectives des travaux futurs concernant les actions de recherche et de développement qui pourraient être entreprises et celles que je souhaiterai initier concernant l'évolution de la sédimentologie à des fins de stratigraphie et comme porte d'entrée à la compréhension d'un bassin sédimentaire. Après une période de croissance qui s'est accompagnée d'un foisonnement des idées et du développement d'une terminologie propre qui ont forcément abouti à des guerres de pratique, je plaide pour le renouveau de la sédimentologie de faciès et d'une stratigraphie séquentielle en phase avec la géomorphologie. Je suis désormais sédimentologue pour une compagnie minière, les développements présentés sont bien évidemment opérationnels. Enfin, sont présentés un bilan, la bibliographie et la notice de titres et travaux.

En Albanie méridionale, les niveaux carbonatées d'âge Crétacé supérieur - Paléocène situés dans la chaîne plissée d'avant-pays des Albanides représentent le principal réservoir producteur en Méditerranée centrale. Dans ces zones complexes, les risques de destruction de la porosité et de la perméabilité des réservoirs sont accrus en raison de la possibilité de fortes circulations de fluides, de la compaction due aux profondeurs atteintes par le réservoir, des contraintes compressives et aux comportements des failles. Les principaux résultats de cette étude ont montré que la fracturation des niveaux réservoirs a une origine pré-plissement, associée à la flexure de l'avant-pays. La première phase de cimentation enregistrée a une signature météorique, impliquant des circulations de fluides descendantes et le développement d'un bombement précoce dans le Bassin Ionien. Ce fluide, fortement enrichi en strontium, atteste de la présence d'importantes interactions fluide-roche avec les évaporites du Trias localisées au niveau des diapirs. Puis, une augmentation de la contrainte compressive horizontale entraîne la migration de fluide en surpression et le développement d'une fracturation hydraulique. L'amorce des chevauchements se traduit par une augmentation rapide de l'enfouissement tectonique, déterminée par la hausse des températures de précipitation des ciments carbonatés. A ce moment, des circulations de fluides ascendantes ou descendantes, riches en sulfate, sont enregistrés. L'étape finale enregistrée se caractérise par le soulèvement de l'unité de Berati, permettant le développement d'une karstification sélective due à la circulation de fluide météorique.

La chaîne hercynienne construite à la fin du Paléozoïque résulte de la convergence entre deux plaques majeures Laurussia et Gondwana. L'objectif de ce travail est d'étudier le potentiel des bassins sédimentaires à enregistrer la naissance des reliefs et l'exhumation des roches au cours des stades précoces de cette orogène. Les séries sédimentaires étudiées (Ordovicien à Carbonifère de l'Unité des Mauges, Domaine-Sud Armoricain, France), bien que localisées dans les zones internes de la chaîne, sont faiblement déformées. Une approche pluridisciplinaire (structurale, sédimentologique, géochronologique) a été développée pour contraindre la paléogéographie de la chaîne et la nature du matériel en cours d'érosion durant sa construction. Les séries sédimentaires ordoviciennes à dévoniennes enregistrent un rifting Dévonien inférieur marqué par une discordance (formation d'épaulements de rift). Cet évènement pourrait être lié à l'ouverture d'un bassin arrière-arc (St-Georges-sur-Loire). L'existence de l'arc magmatique est enregistrée par des zircons détritiques à ca. 400 Ma dans la Fm de Sainte-Anne. La lacune de sédimentation du Dévonien moyen pourrait être liée à une période d'émersion. Le retour de la mer après une destruction des premiers reliefs a lieu au Dévonien supérieur. La collision intervient à la transition Dévonien/Carbonifère. Les séries carbonifères (Fm d'Ancenis) sont préservées dans un bassin grâce à une réactivation de la zone de suture du bassin arrière-arc. La méga-séquence régressive identifiée enregistre une surrection des reliefs et l'exhumation progressive du matériel hercynien (roches magmatiques et métamorphiques).

Pour la réalisation d'aménagements hydrauliques des études géotechniques, hydrogéologiques ont été menées dans le Lauragais ( Aude) et Camargue. Dans le Lauragais une recherche de sites de barrages a été menée sur la versant sud de la Montagne Noire et d'autres sites.

Les sites étudiés relèvent du Paléolithique supérieur et sont situés dans le Jura . Ils sont étudiés au niveau sédimentologie.

Cette étude a pour but de retracer l'évolution paléogéographique du bassin delphino-helvétique savoyard et de sa marge jurassienne du Tithonique au Valanginien. Elle consiste en une analyse biostratigraphique et sédimentologique détaillée des séries continentales à marines d'âge tithonique à valanginien du Jura franco - suisse et des chaînes subalpines septentrionales du SE de la France. Grâce à l'imbrication des faciès marins et continentaux qui caractérise le Jura méridional durant le Berriasien, les échelles biostratigraphiques mésogéennes d'ammonites et de calpionelles utilisées pour dater les faciès hémipélagiques du domaine deiphino- helvétique ont pu être corrélées avec une biozonation continentale mise au point récemment par mon collègue P.O. Mojon (Univ. Genève) sur la plateforme jurassienne à l'aide des charophytes et des ostracodes d'eau douce. A l'échelle régionale, cet outil de corrélation a permis de préciser la position stratigraphique de la limite Jurassique-Crétacé, de comprendre quels étaient, en domaine de plate-forme, les mécanismes à l'origine des érosions sous-marines, des resédimentations et des condensations mises en évidence dans le bassin subalpin puis de proposer une reconstitution paléogéographique ainsi qu'un découpage séquentiel de la marge jurassienne de la Téthys selon les concepts de la stratigraphie physique. La mauvaise corrélation entre le découpage Séquentiel des dépôts du Jurassique terminal- Crétacé basal des domaines jurassien, présubalpin et subalpin et celui proposé par HAQ et al. (I987) suggère que l'évolution paléogéographique du bassin delphino-helvétique (domaine subalpin) et de sa marge jurassienne entre le Kimméridgien et l'Hauterivien inférieur, ne dépendait pas des seules variations du niveau marin. Un contrôle tectonique est venu moduler le signal eustatique à plusieurs reprises, notamment au passage Jurassique-Crétacé (limite des Zones A et B), au cours du Berriasien inférieur-moyen (Zone B supérieure-terminale) et durant le Valanginien inférieur. Il a retardé, atténué ou annulé les effets des variations eustatiques négatives tandis que les remontées relatives du niveau marin continuaient de s'enregistrer fidèlement. Parallèlement, une structuration, héritée ou non, de type blocs basculés, a contrôlé l'organisation sédimentaire du bassin delphino- helvétique savoyard. Durant le Berriasien et le Valanginien, l'architecture de ce dernier s'articulait alors autour de deux sillons d'accumulation sédimentaire d' orientation SSW-NNE qui étaient séparés, dans la partie septentrionale du domaine d'étude, par le haut-fond du massif cristallin des Aiguilles Rouges. La sursédimentation et l'organisation sédimentaire des dépôts berriasiens et valanginiens qui ont assuré le comblement du sillon occidental sont caractéristiques d'un prisme d'accumulation sédimentaire situé en bordure de plate-forme. Ce dernier correspond à la zone présubalpine dont la différentiation paléogéographique est intervenue dès le Berriasien inférieur. Ces résultats montrent que pendant la période d'accrétion océanique téthysienne, amorcée à la fin du Dogger et/ ou au début du Malm (LEMOINE 1982), la marge jurassienne de la Téthys continuait d'enregistrer une activité tectonique synsédimentaire distensive dont les effets sont particulièrement bien visibles au sein des dépôts du Crétacé basal.

Ce mémoire expose les résultats d'analyses sédimentologiques effectuées sur des sédiments d'origine fluvio- glaciaire quaternaire de la plaine de Bièvre-Valloire, en Bas- Dauphiné . (Carte géologique au l/80.000ème, feuilles de Saint-Etienne (177) et Grenoble (178) . Mon travail étant sédimentologique, je me suis basée sur la stratigraphie de ces dépôts établie par F. BOURDIER dans sa thèse (1961) . J'ai récolté des échantillons des différents faciès de chacune des périodes qu'il distingue, au cours des étés 1960, 1961, 1962 .