Cette thèse présente un travail d'élaboration et une étude structurale thermique et hygrométrique de phases Hydroxydes Doubles Lamellaire [Zn-Cr], [Zn-Al] et [Cu-Cr] intercalant des anions sulfate. Dans la première partie, nous avons optimisé les modes opératoires permettant de préparer ces composés en quantités notables et de façon reproductible. Deux variétés ont été obtenues. La première, caractérisée par une distance basale de 11 A° qui en fait un analogue du minéral shigaïte. La seconde variété, caractérisée par une distance basale de 8,9A° est obtenue par lavage à l'eau de la précédente. Par une synthèse menée dans des conditions originales, nous avons pu mettre en évidence que les HDL sulfate pouvaient intercaler des cations interlamellaires (Na+, Li+ , Mg2+, Ca2+ et Al3+). L'étude de l'évolution des domaines interfoliaire qui a montré un tassement important qui correspond au départ de l'eau interfoliaire et s'accompagne d'un changement de séquence d'empilement, soit par contrôle de la pression de vapeur d'eau à laquelle ils sont soumis. Cette étude permet de préciser les pressions auxquelles surviennent les transformations et d'établir leur réversibilité sous Ph2o croissante. L'étude gravimétrique conjointe est en bon accord avec les transformations structurales observées

L'imagerie électromagnétique basses fréquences développée actuellement essaie de reconstruire, à partir de données de terrain, la loi de conductivité s(r) de la zone étudiée. On montre que cette approche est similaire à l'imagerie des vitesses sismiques. Ces méthodes n'offrent généralement pas la possibilité de cartographier précisément les limites des objets étudiés. L'objet de cette étude a été de développer une méthode d'imagerie permettant de visualiser des interfaces séparant deux milieux de conductivité différente. Afin de benéficier des connaissances du domaine sismique, nous avons abordé le problème par l'étude de la transformation d'un champ diffusif en un dual propagatif. Ce lien est réalisé via une équation intégrale de Fredholm de première espèce que l'on doit inverser. Deux approches ont été suivies. La première consiste à trouver une solution à cette équation par décomposition en fonctions et valeurs propres de l'opérateur d'intégration. Celle-ci nous ci permis de rendre compte du caractère mal posé de l'inversion face à des données bruitées et/ou incomplètes,et ainsi, de préciser l'importance d'introduire des informations a priori sur le modele pour régulariser le problème inverse. Dans la seconde approche, nous avons développé une inversion numérique de l'équation intégrale. Nous avons utilisé un algorithme de recuit simulé couplé avec la méthode de descente du simplexe. La réunion de ces deux méthodes nous permet d'explorer le domaine continu des solutions. Des données synthétiques 10 et 20 ont été traitées (l'inversion 20 se fait par juxtaposition d'inversions 10). Les résultats de ces inversions montrent que la position des réflecteurs est résolue correctement (tout du moins pour les premiers d'entre eux). Ceci est très important pour le développement futur d'une migration des images obtenues. La loi de conductivité s(r) peut être estimée approximativement à partir des amplitudes des réflecteurs. Une application de cette méthode d'imagerie a été réalisée sur des données enregistrées au Canada (données Coprod2 fournies par A. Jones (Geological Survey of Canada)). L'inversion séparée des données des deux modes de polarisations TE et TM nous montre la présence d'un premier réflecteur s'interprétant comme la limite entre le Paléozoïque supérieur et inférieur, et d'un second, plus profond, représentant le sommet d'un bloc conducteur sans doute à l'origine de l'anomalie de conductivité NACP (North American Central Plain) préalablement identifiée par des données GDS (Geomagnetic Oeep Sounding). Une seconde application traite des données que nous avons recueillies sur le terrain le long d'un profil de sismique réflexion en Bretagne (France). Les résultats préliminaires de l'analyse des résistivités apparentes et des phases de la partie nord du profil met en évidence deux zones situées de part et d'autre du contact de la Baie de la Fresnaye avec des contrastes en conductivité opposés: Résistant sur Conducteur (R/C) au nord du contact et Conducteur sur Résistant (C/R) au sud.

Une étude tectonique a été entreprise dans la Zone des Brèches de Tarentaise,dans la région de Bourg-Saint-Maurice. Plusieurs phases de déformation y ont été reconnues: -une phase (au moins) anté"flysch",mal définie; -trois phases synschisteuses postérieures au"flysch": Phase 1 : associée à une foliation . Phase 2 : associée à une schistosité de crénulation fine et des plis de direction N040 et NI70, synchrone de la mise en place des grandes unités. Phase 3 :associée à une schistosité de pli-fracture fruste et des plis de direction NO10. -plusieurs phases tardives: .une phase principale donnant des grands plis de direction NOSO,avec rejeu des contacts majeurs. .une phase donnant des ondulations de direction N150. .une phase en distension . . des diaclasages et autres fracturations sans grands rejets. Il ressort essentiellement de cette étude que: -le métamorphisme de faciès "Schistes Verts" est antérieur aux grandes structures. -un contact tectonique dans le flysch sépare l'Unité du Roignais-Versoyen en deux sous-unités. -les phases tardives jouent un très grand rôle dans la structure actuelle de la zone étudiée.

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).

Des expertises géologiques effectuées pour le projet de liaison TGV Lyon-Turin (collaboration avec le BRGM) ont abouti à la réalisation de modèles géométriques 3D effectués dans les secteurs clés du projet. Ces modèles ont aidé à la décision en termes d'interprétation géométrique et ont permis de dessiner une nouvelle coupe géologique détaillée de la vallée de la Maurienne (coupe réalisée par le BRGM). Combinée aux données profondes du profil Ecors, elle est utilisée pour construire une coupe d'échelle crustale au travers des Alpes Occidentales. Le prolongement de cette coupe vers les zones externes est extrait des travaux de Philippe Y.(1994), depuis le massif de Belledonne jusqu'au bassin d'avant pays. Nous proposons une série de reconstructions géodynamiques équilibrées de cette transversale depuis le Crétacé supérieur en utilisant : une reconnaissance détaillée des structures rencontrées le long du profil, une compilation des chemins pression-température-temps de chaque unité et le calendrier de formation des bassins d'avant-pays successifs. L'estimation des pics de températures via la spectrométrie Raman sur la matière organique dans les métasédiments (méthode RSCM), révèle la structure thermique à haute résolution du prisme de subduction depuis le domaine ultra-dauphinois jusqu'aux zones les plus internes et s'avère être un atout majeur pour la compréhension des mécanismes d'exhumation sur cette transversale. Ces reconstructions nous conduisent à discuter les mécanismes d'exhumation des unités de haute pression et l'interaction entre les chevauchements principaux et les failles normales qui accommodent en partie la remontée des unités profondes des Alpes Occidentales.

Parmi les matériaux piézoélectriques monocristallins, le quartz est le plus utilisé. Cependant ses performances intrinsèques atteignent leurs limites pour les applications émergentes. Des relations entre la distorsion structurale du matériau et ses propriétés physiques et piézoélectriques ont été établies. Il en ressort que la substitution du silicium par du germanium au sein du réseau cristallin est une voie prometteuse pour améliorer les propriétés du quartz, notamment le coefficient de couplage et la stabilité thermique de la phase de type quartz-α. Les cristaux Si1-xGexO2 obtenus par croissance en milieu hydrothermal sont caractérisés par microsonde électronique, spectroscopie Raman à haute température (jusqu'à 1100°C) et diffraction des rayons X. L'affinement des paramètres structuraux montrent que le germanium en se substituant au silicium engendre une distorsion de la structure cristalline. Cette distorsion augmente avec la fraction atomique en Ge et a pour effet de stabiliser la phase de type quartz-α tout en réduisant le désordre dynamique même à haute température.

La rupture des versants rocheux est une source de risque majeur dans toutes les régions montagneuses. Les terrains métamorphiques anisotropes présentent tout l'éventail des mécanismes de déformation, lesquels sont analysés dans la première partie de ce travail à partir d'exemples européens. L'étude pluridisciplinaire des" Ruines de Séchilienne ", présentée en seconde partie, revêt un intérêt particulier du fait de la complexité du phénomène et par l'ampleur des moyens d'auscultation et de surveillance mis en oeuvre pendant une décennie (1988-1998). L'approche géologique a permis une description fine de la structure du versant à toutes les échelles. L'approche géomécanique a consisté à élaborer un modèle structural simplifié et à tester numériquement différentes hypothèses par la méthodes des éléments distincts. Ceci nous autorise à proposer un mécanisme en accord qualitatif avec les observations de terrain et les mesures de déplacement. Ce mécanisme de "rupture interne ", contrôlé par les grandes familles de discontinuités préexistantes, induit des concentrations de contrainte et des efforts de traction pouvant provoquer un endormmagement progressif et irréversible du massif. Enfin, l'approche hydrogéologique s'est attachée à analyser le débit, la température ainsi que la composition chimique et isotopique des eaux du massif, pour préciser leur origine et leur mode d'écoulement. En couplant les trois approches, on a pu proposer un modèle hydromécanique global expliquant l'influence de la pluviométrie sur le rythme de la déformation du versant. Des pistes sont avancées pour étudier la géométrie probable de la rupture. Par contre, la prévision de la date de la rupture reste hors d'atteinte. Enfin, l'observation du versant sud de la Toura, à Saint Christophe- en-Oisans, suggère que le mécanisme de " rupture interne" pourrait s'appliquer à d'autres sites que Séchilienne. Mots clés Versants - massifs rocheux - déformation

Les ANTHROPOSOLS RECONSTITUÉS sont définis comme des sols fortement modifiés par l'activité humaine, et fabriqués à partir de matériaux naturels ou transformés. Ces sols présentent une grande variabilité spatiale et temporelle de leurs propriétés physiques, et sont caractérisés par l'incorporation de grandes quantités de matière organique. Les mécanismes de décomposition de cette matière organique sont étudiés, ainsi que son influence en termes de structuration du sol et de modification des propriétés hydriques. Des mélanges avec trois produits organiques (compost de déchets verts, compost de boue de station d'épuration et de broyat de palette, tourbe blonde) incorporés à 20 ou 40% en volume dans une terre végétale, sont réalisés et placés en bac de 600L sur un site expérimental en conditions climatiques naturelles pendant 2 ans. Des prélèvements effectués 5, 12 et 24 mois après la mise en place du site ont permis de mesurer la décomposition de la matière organique (teneurs en C, fragmentation physique, composition biochimique et potentiel de minéralisation), la structuration des mélanges (masse volumique apparente, espace poral et stabilité structurale) et leurs propriétés hydriques (rétention d'eau et conductivité hydraulique à saturation). Les résultats montrent que la teneur en matière organique diminue au cours du temps et que des modifications importantes de sa composition biochimique apparaissent : augmentation de la teneur en solubles, et une diminution de la teneur en lignine dans les fractions de matière organique les plus grossières. Pour les mélanges à base de compost, ces changements s'accompagnent d'une diminution du potentiel de minéralisation de la matière organique. Pour les mélanges à base de tourbe, le potentiel de minéralisation évolue peu, puis augmente, ce qui correspond plutôt à une "levée d'inhibition" de la dégradation de la matière organique. Un modèle d'évolution de la matière organique est proposé et ses paramètres ont été ajustés sur les valeurs expérimentales mesurées dans les conditions contrôlées et naturelles. En se dégradant, la matière organique agit fortement sur la structuration des mélanges à base de compost, avec notamment une augmentation de la stabilité structurale, associée à une réorganisation de l'espace poral. L'apparition d'une macroporosité est d'autant plus importante qu'elle est majoritairement constituée de pores allongés et tortueux, impliqués dans le fonctionnement hydrodynamique. Cette structuration des mélanges s'accompagne d'une augmentation de la capacité de rétention d'eau, et d'une légère amélioration de la conductivité hydraulique à saturation. Les mesures directes de la porosité par analyse d'image sont comparées avec le modèle de van Genuchten ajusté sur les courbes potentiel / teneur en eau et semblent bien corrélées. En revanche on ne mesure pas d'effet de la tourbe sur la structuration du mélange. Si les effets immédiats de l'incorporation de matière organique sont similaires pour les composts et la tourbe, les composts induisent en 24 mois une structuration du sol, tandis que la tourbe n'a pas d'effet structurant. Les résultats les plus intéressants en terme de structuration sont obtenus pour les doses de 40% de compost.

A partir de l'étude de cas naturels de zones transverses dans l'avant-pays alpin et de modèles analogiques, on montre que le développement des zones de transfert dans les chaines plissées est directement lié à une variation longitudinale des paramètres impliquant le niveau de décollement basal. Pour une série sédimentaire mécaniquement isotrope et pourvue d'un niveau de décollement basal à comportement fragile, ces facteurs sont : (1) l'épaisseur de la couverture et (2) la résistance au cisaillement à la base. Pour une chaine dont le décollement est assuré par un niveau de détachement ductile, la présence d'hétérogénéités obliques (variations brutales d'épaisseur ou interruptions latérales, . étranglements, rides ... ) au sein de cette couche ductile favorise la formation et l'orientation des chevauchements dans la couverture fragile sus-jacente. Les fronts latéraux nord et sud de l'arc du Jura se localisent à l'aplomb d'une limite d'extension du niveau de décollement triasique: au sud, il s'agit d'une variation latérale de faciès alors qu'au nord il s'agit d'une interruption brutale par faille normale. Ces deux secteurs montrent une déformation finie associant régime compressif et régime décrochant, caractérisée par une rotation importante des axes de raccourcissement qui tendent à s'orienter perpendiculairement à la zone transverse. Cette déformation transpressive peut s'exprimer de deux façons: soit elle affecte l'ensemble de la zone transverse de manière diffuse (cas du Jura septentrional), soit il y a ségrégation entre les composantes de cisaillement pur et de cisaillement simple (cas du Jura méridional). Le massif du Vercors occidental correspond il une zone transverse induite par l'épaississement du nord vers le sud de la couverture allochtone, qui s'accompagne de la réapparition du sel massif triasique à la base. Ces variations longitudinales conduisent au développement de plis en échelon au front de la chaine et à l'augmentation de la longueur d'onde des écailles imbriquées. La diminution vers le sud de la résistance mécanique il la base se traduit par une inversion progressive de la vergence de la chaine.

Situee dans le Bassin des Mascareignes (Ocean Indien Occidental), l'Ile de la Reunion se compose de deux massifs volcaniques : le Piton des Neiges (3069 m) éteint et très érodé, au NW et le piton de la Fournaise (2631 ml) actuellement en activité. au SE . Ce mémoire se compose de deux parties : 1ère partie: EVOLUTION VOLCAND-STRUCTURALE DU MASSIF DU PITON DES NEIGES: aspect descriptif des structures - .observations géologiques (cartes et coupes). 2ème partie ESSAI * D' INTERPRETATION MECANIQUE DES STRUCTURES DU PITON DES NEIGES : - Mécanismes de formation des caldeiras du Piton des Neiges et structure de la croûte océanique au droit de l'Ile de la Réunion . 2 - Etat des connaissances sur les structures de l ' Océan Indien Occidental et relations avec les structures aériennes du volcan du Piton des Neiges. CONCLUSION: Origine de l 'Ile de la Réunion hot spot ou fracture crustale ?