Cette étude structurale est fondée sur la cartographie au 1/10 000 du massif du Ruitor qui constitute le socle de la zone houillère briançonnaise (Alpes franco-Italiennes). Ce socle est constitué par une série gréso-pélitique à tendance grauwackeuse très proche de celle du Grand-Saint-Bernard, de Vanoise méridionale et d' Ambin. Dans ces métasédiments, sont tnterstratifiés ou injectés suivant les cas un complexe de roches vertes rubanées de nature tholéitique, une population d'orthogneiss oeillés d'origine anatectique et de rares niveaux kératophyriques. L'ensemble de ces roches a subi avant le carbonifère supérieur (« Houil[er ») une déformatlon et un métamorphisme de faciès amphibolitique puis schiste vert HT ou amphibolite BT bien que la paragenèse des roches acides, stable dans ces faciès, puisse être magmatique. Au Carbonifère supérieur, le Ruitor était sans doute très proche de la bordure orientale du bassin Houiller et soumis à une tectonique distensive qui a permis l'intrusion de filons ovarditiques stéphano-permiens. Pendant l'orogenèse alpine, outre le charriage des Sçhistes lustrés directement sur le socle, la tectonique se décompose en 5 phases majeures qui sont: D1, le pincement des Schistes lustrés, D2,D3 et D4. - D1 s'est déroulée sous des conditions de hautes pressions et a développé une forte structure linéo-planaire F1/L1 à glaucophane-clinozoïte jusqu'ici, uniquement repérable dans le socle. F1 est postérieur à une première génération de glaucophane. L1 est orienté NW-SE. L'âge de D1 par rapport au charriage et au pincement des Schistes lustrés demeure inconnu. Il pourrait être Crétacé sup. ou Eocène. - Le pincement des Schistes lustrés (synclinal d'Avise) entre deux blocs de socle résulte d'un rêtrochevauchement précoce (anté-mésoalpin) montrant un rejet minimum de 8 km. La pincée de Schistes lustrés a une forme en biseau ouvert vers l'Est dont l'axe de fermeture était initialement orienté N-S. Les pincées de Schistes lustrés du Val de Rhèmes et du Valsavaranche pourraient bien avoir une origine analogue. - La déformatlon plicative et cisalliante D2 a affecté l'ensemble des unités du Ruitor (y compris la pincée de Schistes lustrés) et a transposé tous les contacts et foliations antérieures. Le plissement P2, d'échelle plurihectométrique d'axe NNE-SSW et de vergence WNW a développé une structure linéo-planaire très pénétrative F2/L2 (L2 = WNW) qui constitue le débit principal de la roche. D2 s'est déroulée dans un faciès schiste vert, probablement mésoalpin (Eocène-Oligocène). Il est possible que D1 et D2 ne forment qu'une seule et même phase progressive sous des pressions sans cesse décroissantes. - Le plissement P3 ayant pour plan axial une crénulatlon S3, s'inscrit dans la structure d'un grand pli régional. Le Ruitor en forme le flanc supérieur et l'amorce de la charnière. L'axe général de P3 est NE-SW et la vergençe NW, mais certains plis mineurs P3 montrent dans l'Est du massif une orientation WNW. P3 est antérieur aux dernières cristallisations d'albite et serait par conséquent tardi-mésoalpin (Oilgocène inf.), Des structures d'extension (ECC) tardi-D3 indiquent un déplacement de matière vers le WNW et pourrait être associé à un dernier chevauchement majeur repéré dans le Houiller du col du Petit Saint Bernard. Le plissement P4, très tardif, ne forme qu'une vaste ondulation d'axe ESE-WNW à plan axial subvertical. Dans un dernier chapitre, on considère l'hypothèse ou, malgré les apparences, P3 constituerait le flanc Inverse d'un vaste pli de rétrocharriage. L'orientation initiale des structures antérieures serait alors : P2: ENE-WSW et vergence NNW et l'axe de fermeture des Schistes lustrés E-W ; la pincée serait ouverte vers le Nord, ce qui éliminerait l'hypothèse développée dans ce travail, du rétrochevauchement précoce (anté-D2).

Le travail présenté ici correspond à l'étude des terrains cristallins de la partie occidentale et centrale du Massif des Grandes Rousses. Le massif des Grandes Rousses fait partie des "massifs cristallins externes", fragments d'une chaîne paléozoïque reprise par l'orogénèse alpine. La majorité de ce travail est représentée par les levés géologiques au 1/10 OOOe et 1/20 OOOe couvrant les 2/3 du massif. Si plusieurs ensembles, différents par leur nature pétrographique et leurs caractères structuraux sont indubitables dans les massifs cristallins externes des Alpes Françaises et notamment dans le massif des Grandes Rousses, leurs rapports spatiaux, génétiques, chronologiques et stratigraphiques restent quelque peu obscurs. A partir des levés cartographiques et structuraux détaillés, des reconnaissances minéralogiques et pétrographiques et d'un certain nombre de données géochimiques, il convenait de restituer les relations spatiales et génétiques des ensembles individualisés, de déceler l'origine de leurs faciès constitutifs et de préciser l'âge de leur dépôt, de leur(s) métamorphisme(s) et de leur(s) déformation ( s) .

Les pages qui suivent présentent une étude de géologie régionale. - Aussi bien, cette étude comporte-t-elle des aspects variés: stratigraphie - avec quelques études paléontologiques, personnelles ou en collaboration; pétrographie débouchant, d'une part, sur la sédimentologie, d'autre part, sur l'analyse du métamorphisme; tectonique enfin ou plutôt, en même temps. En effet, dans une telle zone, il est nécessaire d'aborder le système d'équations par tous ses aspects à la fois, pour espérer en éliminer quelques inconnues. Etude de géologie régionale, elle a été abordée avec les moyens classiques de la géologie, et avant tout, par un lever au 1/ 10000 (sur agrandissement-de l'excellent 1/25 000 topographique italien). Quelques 400 lames minces ont été étudiées, dont la moitié pour leurs Dasycladacées. Des fossiles ont été dégagés à l'acide de leur gangue dolomitique et déterminés, d'autres confiés à des collègues paléontologistes. Les minéraux ont été étudiés optiquement - sauf quelques-uns} confiés à des spécialistes. Donc, étude mixte, ayant abordé des domaines variés et réclamant encore, j'en suis conscient, bien des compléments (minéralogie approfondie et micro-structurologie, notamment). Son objet? Une parcelle des Alpes occidentales internes et, à travers elle, une partie un peu plus vaste de la Zone la plus interne des Alpes Cottiennes, ou Zone piémontaise. La carte schématique permettra au lecteur non familier de ces régions de localiser immédiatement le sujet: le sud de la Zone piémontaise, dans ses rapports avec la Zone briançonnaise s. L, en province de Cuneo. La zone relevée, qui s'étend dans les Vals Varaita, Maira et Grana, essentiellement, présente des privilèges et des tares, par rapport aux autres parties de la Zone piémontaise (Nord des Alpes Cottiennes, Alpes Graies). Ses privilèges découlent, d'abord, de la présence d'une forte semelle de Trias calcarodolomitique sous les "Schistes lustrés" de la zone piémontaise. Elle a déterminé un style structural relativement lisible, d'une part. D'autre part, contre les méfaits du métamorphisme alpin, elle a protégé les fossiles qu'elle contenait et, peut-être même, ceux des terrains susjacents. Cette dernière idée est, sans doute, hypothétique : toujours est*il que c'est le seul endroit où les " Schistes Lustrés " contiennent tant d'Ammonites (abondance, on le verra, très relative !). Ses tares lui ont été infligées, au contraire, par les évènements de la fin du Néogène: je veux parler des effondrerments plio-quaternaires qui tronquent les unités vers l'Est - désastre déjà amorcé au Néogène inférieur et, même, à l'Oligocène supérieur et qui obscurcit à jamais, ici, les rapports Alpes-Apennins. En outre, les Interglaciaires quaternaires virent se réaliser la couverture terreuse alluviale et l'altération si gênantes dans toutes les basses vallées.

Cette étude s'est interessée à l'évolution tectono-métamorphique des schistes lustrés dans le cadre de l'orogène alpin, et à l'évolution pétrographique de détail de ces métapélites. Les conditions métamorphiques déterminées croissent de manière régulière d'ouest en est sur le secteur étudié de 13-14 Kbar / 350\c a 20-21 Kbar / 450-500\c, respectivement. Deux étapes principales d'exhumation, de vergence opposée, sont distinguées. La première, responsable de l'essentiel de l'exhumation des schistes lustrés, est une phase de déformation ductile à vergence est, s'effectuant du faciès schiste bleu au faciès schiste vert. La deuxième phase se marque par la présence de bandes de cisaillement à vergence ouest, espacées à l'échelle du terrain, témoins d'une extension en regime ductile-cassant dont l'intensitè croit vers l'est tout en perturbant peu la zonation métamorphique - elle resulterait des grands bouleversements tertiaires se produisant à l'arrière de la chaine vers 40-35 ma. Une approche integrée des paramètres p-t / deformation / interaction fluide-roche à l'echelle métrique est developpée grâce au référentiel pétrographique que constitue la carpholite. Lors du chemin rétrograde, il est en particulier possible de rendre compte de manière conjointe de l'adaptation de la composition des phengites (contenu en k de 0.9 a 0.6 pfu), des bilans de matière déduits des réactions rétrogrades (20 a 30 mol% d'eau libérée), de la variation de composition de la phase fluide (de 15 a 4 WT% NaCl). L'évolution pétrographique résulterait ainsi au premier ordre d'une équilibration à l'échelle locale, et souligne la validité d'indicateurs métamorphiques tels que les phengites, les pseudomorphoses ou les veines syn-métamorphiques. La quantité d'eau stockée à haute pression et leur position centrale dans l'orogène, suggèrent par ailleurs que ces métapélites ont pu jouer le rôle de tampon et d'échangeur de fluides à grande échelle.

Le cadre géologique et structural ainsi que l'historique des recherches sur cette zone sont exposés.

Reconstitution de plusieurs series lithostratigraphiques mésozoiques et analyse de tectoniques alpines synmétamorphiques, des Alpes cottiennes septentrionales, a l'E de Briancon, et de la Corse alpine meridionale au SE de Corte. Etude de cinq exemples de secteurs-clés qui montre l'imbrication des divers problèmes lithostratigraphiques, tectoniques et pétrographiques. Reconnaissance au sein des schistes lustrés de plusieurs types de séries lithostratigraphiques: 5 en corse, 6 dans les Alpes cottiennes. Mise en évidence de superpositions anormales majeures, puis de trois phases principales de déformations synschisteuses. Evolution des cristallisations et des recristallisations métamorphiques associées à chacune des générations de structures synschisteuses.

Le secteur de Poli est situé au Nord~Cameroun. Il est occupé par des formations géologiques diverses, allant des migmatites aux schistes, en passant par les gneiss, les granites orientés, les quartzites, les micaschistes; tous ces ensembles datés au moins du Protérozoïque moyen ont été affectés par l'important événement thermotectonique pan-africain du Protérozoïque supérieur. Cette orogenèse a également entraîné la mise en place de roches plutoniques acides et basiques. Postérieurement à cette orogenèse, l'évolution géoiogique de ce secteur est essentiellement volcano-sédimentaire. Abstraction faite des parties supérieures épimétamorphiques, la morphologie actuelle, autant que les grands traits structuraux de ce secteur sont essentiellement hérités des effets de cette importante orogenèse. L'étude régionale de cette morphologie montre que le secteur de Poli présente un relief très contrasté, opposant les vallées d'altitudes voisines de 300 m aux hauts sommets qui culminent à plus de 2000 m. Cet environnement montagneux crée localement des conditions climatiques favorables, caractérisées par une lame d'eau précipitée supérieure à celles observées dans les autres zones cristallines Nord-Camerounaises. Malgré ces apports considérables, la constitution autant que l'alimentation des nappes souterraines sont médiocres et sont étroitement liées d'une part à la nature pétrographique et au degré d'altération des formations et, d'autre part, à leur état de fracturation et de fissuration. L'étude du réseau de fracturation à diverses échelles d'ob. servation - images satellites, photographies aériennes, observatIons de terrain - a permis de réaliser -un classement séquentiel des fractures du secteur. Les comparaisons avec des études antérieures ont permis d'intégrer nos conclusions dans un modèle régional d'ensemble, à savoir celui de la zone mobile. La prospection et la détection des zones broyées liées à ces fractures sont abordées par les méthodes géophysiques et géomorphologiques. La variabilité des débits de forages autant que celle des propriétés hydrodynamiques sont traitées et témoignent du caractère hétérogène et anisotrope des formations. Les eaux sont faiblement minéralisées et présentent un faciès chimique majeur : bicarbonaté-sodique.

La circulation de matière et la signature sismique des zones de subduction sont fortement dépendantes despropriétés élastiques de deux grands types de minéraux hydratés : les serpentines (antigorite, lizardite etchrysotile) provenant de l'hydratation des minéraux du manteau et le glaucophane, minéral marqueur des schistesbleus et éclogites, faciès métamorphiques caractéristiques des zones de subduction. La détection de ces phasesest parfois difficile. Il est nécessaire de connaître leurs propriétés élastiques afin de mieux comprendre lesimages sismiques acquises. L'objectif de cette thèse est de mesurer et de calculer les propriétés élastiques deminéraux hydratés par la spectroscopie Brillouin (dans le cas de l'antigorite et du glaucophane) et par les calculsab initio (pour la lizardite). Caractériser au mieux ces propriétés permet de les relier à la sismicité dans les zonesde subduction et notamment aux zones de faibles vitesses détectées par diverses méthodes sismiques. Nosmesures ont été réalisées à l'ambiante pour l'antigorite et le glaucophane et à haute pression pour l'antigorite encellule à enclumes de diamants. Les mesures élastiques ont ensuite été couplées à des mesures d'orientationspréférentielles par Electron Back-Scattered Diffraction. Ceci a permis de quantifier l'anisotropie élevée(AVP=37% et AVS=50%) dans la roche totale ainsi que les vitesses sismiques faibles des ondes P et S. Nousavons pu ainsi relier le décalage des ondes S aux retards observés par sismique dans la zone de subduction deRyukyu (Japon). Les observations sismiques montrent que la serpentine est présente dans les zones où lasismicité est faible et apparaît non seulement comme un minéral essentiel des zones de subduction mais en pluscomme un "lubrifiant" permettant aux couches de glisser les unes sur les autres sans engendrer de séismes. Pourle glaucophane, les schistes bleus présentent une anisotropie plus élevée que les éclogites à glaucophane maisces roches sont toutefois difficiles à détecter avec la profondeur, du fait de leurs vitesses élevées comparables àcelles du manteau environnant. Nos calculs par méthode ab initio portent sur un analogue de l'antigorite, lalizardite pour laquelle nous avons établi les constantes élastiques à diverses pressions et en présence de fer ounon. Nous avons mis en évidence une anomalie élastique vers 5 GPa pour la lizardite et 7 GPa pour l'antigorite,que nous avons confirmée ensuite par des mesures de spectroscopies Brillouin et Raman à haute pression.

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La zone Manitou-Louvem, à minéralisations de sulfures massifs, comporte une série volcanique sous-marine (laves, pyroclastites et siIls) appartenant, pour l'essentiel, à la formation de Val d'Or. A la base, des basaltes à amphiboles et boules d'épidote dérivent, par faible fusion partielle, d'une source mantellique enrichie en éléments hygromagmaphiles légers. Vient ensuite l'intime association de laves intermédiaires et felsiques, de pyroclastites grossières généralement felsiques et monogéniques, et de filon-couches hypovolcaniques de diorite. Toutes ces roches sont comagmatiques, et liées aux basaltes de la base. Les filon-couches font la transition entre la diorite de Bourlamaque qui noyaute le complexe volcanique central de Val d'Or, et le volcanisme effusif. Le cachet géochimique est calcoalcalin, mais les tendances d'évolution (cristallisation fractionnée anhydre) sont tholéiitiques : elles varient selon la stratigraphie, par évolution des modalités de fractionnement et appauvrissement de la source mantellique. Au sommet, la formation de Héva, avec des basaltes évolués hyperalumineux d'affinité tholéiitique plus franche, marque le retour progressif au volcanisme abyssal, après celui d'arc insulaire (formation de Val d'Or) : ils proviennent d'un centre éruptif et d'une lignée d'évolution différents. Un modèle de bassin marginal permettrait de concilier tous ces caractères et pourrait expliquer la contradiction tholéiitique. calcoalcalÎn, qui mériterait une étude détaillée. La minéralogie est issue des altérations et métamorphismes successifs, que l'on caractérise grâce à une étude précise de minéraux secondaires: spi!itisation, métasomatoses liées ou non aux minéralisations, métamorphisme régional. Celui-ci est du faciès des schistes verts (zone à biotite). Les problèmes d'interprétation pour la minéralogie des " roches vertes" (termes abusivement banalisé) sont examinés en détail. L'auteur estime que la prospection minière devrait tirer profit de telles études, qu'elle devrait intégrer à ses méthodes comme un élément supplémentaire de reconnaissance des milieux minéralisés par opposition aux zones stériles.