Dissertations / Theses on the topic 'Analyse géodynamique'

Dans ce travail, nous proposons de localiser, caractériser et quantifier les déformations topographiques en liaison avec le contexte sismo-tectonique, sans exclure les actions anthropiques, de l'Atlas méridional de la Tunisie. L'analyse sismo-tectonique et le calcul des paramètres morphométriques du relief nous ont permis de distinguer les structures (eg., J. Ben Younes, J Bou Ramli, J. Orbata) qui ont subi préalablement des déformations récentes dues principalement à la réactivation des failles, essentiellement la faille de Gafsa. Dans un autre volet, l'analyse et le traitement de 17 images radar (ERS 1 et 2) couvrant l'Atlas méridional de la Tunisie, grâce à l'interférométrie différentielle (DInSAR), n'a pas révélé des déplacements topographiques liés au contexte géodynamique. Par contre, cette technique nous a permis de déterminer une subsidence locale dans la région de Moulares, que nous interprétons comme une conséquence de l'exploitation des mines souterraines de phosphates. Enfin, la compilation des résultats des différentes analyses nous a permis de suggérer l'établissement d'un réseau GPS de surveillance géodynamique dans la zone d'étude, afin de mieux quantifier la déformation dans la région et à préciser la cartographie sismique et enfin à mieux évaluer l'aléa sismique

Cette thèse présente deux effets des continents sur le manteau terrestre. Une première partie porte sur l'initiation de la subduction. Nous proposons un modèle où la plongée de la lithosphère démarre au niveau des marges passives. La croûte continentale, peu dense et épaisse, présente une élévation par rapport au plancher océanique. Il en résulte des contraintes suffisantes pour induire son étalement sur la lithosphère océanique. La plaque océanique se fléchit alors et peut, dans certaines conditions, subducter. Nous étudions ce mécanisme par des expériences de laboratoire et des calculs théoriques. La lithosphère océanique est modélisée par une plaque élastique, le manteau sous-jacent et la croûte continentale par des fluides visqueux. Nous obtenons que la possibilité d'initier une subduction dépend à la fois des propriétés de la plaque océanique et de celles de la croûte continentale adjacente. Notre modèle explique par ailleurs certaines caractéristiques des marges passives. La seconde partie porte sur l'effet thermique des racines continentales. Nous présentons de nouvelles déterminations du flux de chaleur pour le nord du bouclier canadien, qui montrent une large zone à faible flux. Une modélisation conjointe des données de flux et de données tomographique à l'échelle du bouclier indique que le flux de chaleur à la base de la lithosphère présente des variations, associées à des changements d'épaisseur lithosphérique. Elle montre que la température potentielle sous le bouclier est comparable à celle estimée en domaine océanique. Le flux de chaleur basai est compatible avec une convection à petite échelle pour un manteau hydraté se déformant par dislocations<br>This thesis presents two effects of continents on the terrestrial mantle. In a first part, we present a model of subduction initiation where the sinking of the lithosphere starts at passive margins. The continental crust is less dense and thicker than its oceanic counterpart, and is therefore elevated with respect to the oceanic floor. Lateral stresses associated with this topography difference are large enough to induce an extension of the continental crust, which spreads over the adjacent oceanic lithosphere. The latter deflects and in certain conditions, it may subduct. We study this process with laboratory experiments and theoretical calculations. The oceanic lithosphere is modelled by an elastic plate, and the continent and asthenosphere by viscous fluids. We find that the transition from a passive to an active margin depends on the properties of both the oceanic lithosphere and the adjacent continental crust. Our model also has implications for some characteristics of passive margins. In a second part, we study the thermal effect of continental roots. We present new surface heat flux determinations in the northern part of the Canadian Shield, which define a large zone of low heat flux. A joint modelling of heat flux data and tomographic data at the scate of the Shield shows variations of the heat flux at the base of the lithosphere, associated with changes of lithospheric thickness. It also indicates that potential temperature beneath the Shield is comparable to the one estimated in oceanic domains. The basal heat flux is consistent with small-scale convection for a mantle deforming by wet dislocation

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.

De l’observation microscopique d’une lame mince à l’observation mégascopique d’une province volcano-plutonique par télédétection (SRTM, Landsat), ce travail s’intéresse aux méthodes de comptage, aux traitements statistique et fractale des tailles, formes, orientations et distributions spatiales ainsi qu’à l’interprétation pétrogénétique et/ou géodynamique de différents marqueurs géologiques (cristaux, linéaments, cônes volcaniques…) associés au volcano-plutonisme phanérozoïque d’Afrique équatoriale (Ligne du Cameroun et régions voisines).<p><p>L’analyse à l’échelle microscopique de la distribution de taille de grains et des textures de roches volcaniques et mantelliques (laves et enclaves provenant de l’île de Bioko, golfe de Guinée) a permis de mettre en évidence l’importance d’une quantification objective des paramètres de taille et des relations entre les phases minérales. Après avoir appliqué et discuté les résultats obtenus par les méthodes dites de « distribution de tailles de grains » ou CSD (Crystal Size Distribution), les relations spatiales entre les cristaux et donc les textures ont été étudiées par analyse fractale classique puis grâce à l’entropie de Shannon, dont il s’agit de la première application 2D. La généralisation de ces méthodes de comptage à des objets géologiques de plus grande taille (linéaments, cônes volcaniques…) par le biais des images satellites (Landsat) et modèles numériques de terrain (MNT) issus des données SRTM, a permis d’aborder de manière objective, sur un nombre suffisant de mesures, la morphostructure de la région étudiée. L’ensemble des données morpho-structurales, soit 15.171 linéaments, 8.092 cônes volcaniques ou complexes annulaires, d’une vaste zone de plus de 2.700.000 km2 autour du golfe de Guinée, ont permis d’élaborer plusieurs modèles structuraux locaux qui, synthétisés dans une vue spatio-temporelle complète depuis le Carbonifère jusqu’à l’actuel, ont permis de redéfinir l’évolution géodynamique de la région.<p><p>Cette zone mobile complexe, pincée entre le craton congolais et le craton ouest-africain, est caractérisée par un soubassement précambrien, réactivé lors de la mise en place des grands bassins sédimentaires et ensembles magmatiques phanérozoiques. Contrairement à un modèle unique, souvent invoqué, l’évolution géologique régionale se présente comme une suite de régimes transcurrents dextres se déplaçant spatialement autour des directions N80 au Jurassique, N120 au Crétacé et N30 du Paléogène à l’actuel. L’intégration des nombreuses données géochimiques et isotopiques de la littérature aux modèles géodynamiques de ce travail oblige à globaliser le magmatisme cénozoïque à l’échelle de l’Afrique équatoriale dans son ensemble qui se présente alors comme un « ensemble » magmatique cohérent.<p><br>Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'arc insulaire intra oceanique du vanuatu s'integre dans le domaine complexe de convergence entre les plaques lithospheriques indo-australienne et pacifique. La zone de subduction du vanuatu suit une direction de plongement vers l'est. Au front des volcans esperitu santo et mallicolo (chaine ouest), la collision, initiee il y a 3 a 2 ma, d'un haut fond oceanique appele zone d'entrecasteaux (dez), interrompt la fosse avant arc et provoque la deformation de la plateforme superieure de l'arc. La d. E. Z. Est une structure complexe composee d'un arc insulaire eocene (chaine sud d'entrecasteaux) et d'une ecaille de croute oceanique (ride nord d'entrecasteaux). Les analyses geochimiques et isotopiques en pb, sr et nd de ces echantillons et des roches volcaniques prelevees le long de la chaine centrale de l'arc permettant de mettre en evidence la presence a l'aplomb de deux sources mantelliques distinctes. Le magmatisme ante collision et post collision mais situe en dehors de sa zone d'influence resulte de la fusion d'un composant mantellique appauvri. Par contre, le volcanisme genere dans la zone d'influence de la collision, depuis l'impact de la dez, provient d'un manteau geochimiquement anormal, plus enrichi que le precedent. Les compositions isotopiques en pb de la zone d'entrecasteaux permettent de montrer que si la collision revele la presence de ce composant mantellique singulier, elle n'est pas la cause de l'enrichissement, evenement anterieur. Les rapports isotopiques de ce composant mantellique sont comparables au manteau source des basaltes de l'ocean indien. Differents modeles a grande echelle sont proposes pour expliquer la presence d'un manteau de type indien sous l'ouest pacifique. Si l'integration de toute l'information geochimique disponible sur les laves de l'arc du vanuatu, par des techniques de traitement multivariables de type analyse en composantes principales met en evidence la complexite du magmatisme associe a cette subduction-collision, elle permet egalement d'eclairer les fractionnements geochimiques induits par le processus de subduction

"La "Central Asian Orogenic Belt" résulte d'accrétions répétées en bordure Sud du craton sibérien. L'étude de la chaîne de Patom précise l'évolution de la région. La stratigraphie confirme la mise en place d'une marge passive vers 900 Ma, suivie vers 630 Ma d'une phase d'obduction. Cette première accrétion n'induit pas de déformations significatives ("soft docking"). Une période de quiescence tectonique précède ensuite la collision principale (Carbonifère). L'évolution de Patom est donc lente avec des périodes de stabilité séparant des épisodes d'accrétion. La déformation limitée et les taux de raccourcissement faibles semblent caractéristiques du contexte péricratonique. L'analyse thermochronologique de la plateforme, de la chaîne et du rift Baïkal montre une réactivation des limites tectoniques au Mésozoïque. Ces résultats permettent une reconstitution détaillée de l'évolution géodynamique régionale depuis ~ 1 Ga et montrent le rôle du craton sur les structures et déformations. "<br>The Central Asian Orogenic Belt (CAOB) also known as the Altaides is supposed to result from the accretion of volcanic arcs and microcontinents against the Siberian craton. An interdisciplinary approach including stratigraphic and structural study and a field survey led in the Patom area allows us to precise the geodynamic history of the region. The observed sedimentary succession confirms the existence of a passive margin setting in the Late Riphean (around 900 Ma), followed during the Vendian (630-600 Ma) by the obduction of the Baikal-Muya ophiolites belt and a foredeep inversion. This first accretion stage does not induce significant deformations and rather appears as a soft-docking event. Then, a period of relative tectonic quiescence is recorded until the main collision stage (Carboniferous) attested by new age constraints. The regional geodynamics is thus marked by a slow evolution with very long stable periods of more than 250 Ma between "convergent pulses". Moreover, we observe limited deformation and low shortening rate which seem to be characteristic of a pericratonic context and we conclude that accretionary orogens appear not mature. On another hand, apatite fission tracks analysis were carried out on samples from the Siberian platform, Patom range and Cenozoic Baikal rift basins. These new data reveal relative vertical movements and clearly show a late Jurassic – early Cretaceous tectonic reactivation of ancient Paleozoic boundaries. These results evidence successive stages of tectonic collage and terranes accretion, from Neoproterozoic to Mesozoic times, and raise the question of stabilization or cratonization of accretionary orogens and microplates jigsaws

Présentation de plusieurs complexes, répartis en trois types, d'après leurs caractères pétrographiques, minéralogiques et géochimiques. Chaque type correspond à une étape géodynamique particulière de l'évolution du domaine pharusien. On propose un modèle géodynamique de mise en place en système de bassins intrasialiques

Dans le secteur de taxco-zihuatanejo (Mexique méridional) affleurent six séquences volcano-sédimentaires et/ou volcano-plutoniques d'arc datées du jurassique supérieur au crétacé inferieur qui se sont accrétées au craton nord-américain à la fin du crétacé inférieur. La séquence de taxco-taxco viejo comprend des andésites, des dacites et des rhyolites calco-alcalines inter stratifiées dans une sédimentation exclusivement détritique. Elle est affectée par un métamorphisme syncinématique de basse température (221-276c). Cette formation représente vraisemblablement le témoin d'un arc insulaire édifié sur un substratum continental. La séquence de teloloapan comprend des pillow lavas basiques surmontes en concordance par des dépôts volanoclastiques à lentilles de calcaires récifaux de l'aptien et des calcaires récifaux de aptien-albien. Elle est affectée par deux métamorphismes de bas degré: (i) hydrothermal océanique et (ii) syn-cinématique. Le volcanisme comprend surtout des basaltes et des andésites calco-alcalins avec de rares roches acides (andésites et rhyolites tholeiitiques). Comparées aux séries calco-alcalines d'arc intra-océanique les basaltes et andésites sont enrichis en hfse et lree. Les basaltes et andésites présentent des différences géochimiques et un nd compris entre 4,6-1,6. Cette séquence s'est développée dans un environnement d'arc insulaire intra-océanique. La séquence plutono-volcanique d'arcelia comprend un ensemble plutonique qui repose en klippe sur des basaltes en coussins recoupes par des filons basiques. La sédimentation est soit micritique au sein de la pile volcanique soit pelitique à radiolaires au sommet et datée de l'albien-cénomanien. Laves et filons sont affectés par un métamorphisme statique et hydrothermal prehnite-pumpellyite. Les roches basiques d'arcelia y compris les rhyolites montrent des affinités de tholeiite typique d'arc insulaire intra-océanique (nd compris entre +8 et +6). La séquence de huetamo représente le comblement d'un bassin fortement subsident qui se développe entre des îles volcaniques appartenant à un environnement d'arc insulaire. La séquence volcano-sédimentaire de zihuatanejo alocenomanienne est composée de pyroclastites et de laves calco-alcalines déjà différenciées, associées à des calcaires récifaux et/ou des couches rouges continentales. Le complexe de subduction de las ollas comprend des blocs de roches basiques et ultrabasiques enchâssés dans une matrice de serpentine ou de flysch. Ces blocs sont affectés par un métamorphisme hp-bt. Les roches basiques montrent des affinités de tholeiites d'arc, appauvries en terres rares légères. Leurs caractères géochimiques communs suggèrent qu'elles représentent des fragments dissociés d'une croûte supérieure d'un arc insulaire intra-océanique, formée aux tous premiers stades de l'activité de l'arc. Les affinites magmatiques des séries d'arc mésozoïques du Guerrero terrane sont très diversifiées à la fois d'une séquence à l'autre et à l'intérieur d'une même séquence. Cependant, deux ensembles peuvent être reconnus: (i) des tholeiites d'arc appauvries à légèrement enrichies en lree, composées exclusivement de basaltes et de leurs filons nourriciers et présentés a arcelia et las ollas. Quelle que soit la séquence, des cumulats ultrabasiques et basiques sont tectoniquement associés aux laves. Leur source mantellique appauvrie (nd compris entre +8 et +5. 5) est du type lherzolite a spinelles ; (ii) des séries calco-alcalines enrichies ou appauvries en hfs. Les roches basiques prédominent dans la série calco-alcaline enrichie en hfs (famille i), représentée par les basaltes et les andésites de l'aptien-albien de teloloapan et qui dérivent d'une source enrichie de type lherzolite à grenat. La série appauvrie en hfs (nd compris entre +9 et +7,5) est représentée par les andésites de zihuatanejo et les galets de l'aptien-albien de huetamo (famille ii) et qui dérive d'une source mantellique appauvrie, identique à celle des tholeiites mais avec des taux de fusion partielle moins élevés. Enfin la famille iii regroupe les laves de taxco et présente des caractères intermédiaires entre les familles i et ii. Ainsi, les séquences magmatiques orogéniques du Guerrero terrane reflètent la complexité de cet arc ou de ces arcs qui, néanmoins, ont fonctionné pratiquement en même temps

Le plan de thèse comprend les objectifs spécifiques suivants: D'après les observations de terrain, la carte géologique structurale sera obtenue en couvrant la zone géoréférencée entre le lac Buenos Aires et la rivière Mayer dans le sud des Andes de la Patagonie, province de Santa Cruz. L'analyse de la provenance a été faite par des études pétrographiques en grès à cinq coupes stratigraphiques représentatives des séquences considérées appartenant au Crétacé inférieur et au Miocène dans le secteur nord du bassin Austral. D'autres études préliminaires de diffraction des rayons X à un profil (appelé Veranada de Gómez). Aussi, deux unités lithostratigraphiques ont été datées et étudiées par provenance des zircons détritiques. Il est prévu de déterminer pour la zone d'étude, le début de l'avant-pays d'étape, et une estimation est obtenue l'âge de l'exhumation des régions d'origine, et donc une approche semi-quantitative à la fois de l'apparition du soulèvement, comme modèles de dispersion des sédiments. L'analyse complète de ces données donnera la structure générale de la dispersion paléogéographique et des sédiments de la bordure nord du Bassin du Sud pour s'harmoniser avec le patron du secteur sud, qui a alimenté la zone d'étude. De plus, une déformation fragile sera étudiée en analysant les failles striaes pour caractériser les déformations dans la zone<br>The thesis plan includes the following specific objectives: According to field observations structural geological map will be obtained georeferenced area covering between the lake Buenos Aires and Mayer River in the Southern Andes Patagonian, Santa Cruz province. Provenance analysis were done by petrographic studies in sandstones at five stratigraphic sections representative of the sequences considered belonging to the Lower Cretaceous and Miocene in the northern sector of the Austral basin. Further X-ray diffraction preliminary studies at one profile (called Veranada de Gómez). Also, two lithostratigraphic units were dated and study by detrital zircons provenance. It is expected to determine for the study area, the beginning of the stage foreland, and an estimate is obtained the age of the exhumation of the regions of origin, and thus a semi-quantitative approach at a time the age of onset of uplift, as sediment dispersion models. The comprehensive analysis of these data will give the general pattern of palaeogeographic dispersal and sediments of the northern edge of Southern Basin to mesh with the southern sector pattern, which fed the study area. Moreover fragile deformation will be studied by analyzing faults striaes to characterize the deformation events in the area

Le massif de Combeynot, sur la bordure nord-orientale du massif du Haut-Dauphiné (massifs cristallins externes, Alpes Françaises) est constitué de deux unités fondamentales (1) un socle, déformé et métamorphisé, représenté par un ensemble migmatitique et un orthogneiss oeillé ; ce socle se rattache aux formations du noyau du massif du Haut-Dauphiné, (2) un complexe annulaire subvolcanique, intrusif dans le socle, composé de formations volcaniques et volcano-détritiques, d'un réseau filonien microgranitique et rhyolitique très dense, de deux unités granitiques disposées de manière concentrique et de filons doléritiques tardifs terminant l'épisode magmatique. Une étude comparative sur la pétrographie, la structure, la typologie des zircons et la géochimie des éléments majeurs, en traces (Y, Nb, Zr, Rb, Sr, U, Th, Hf, Sc, Cs et Ta) et Terres Rares du complexe de Combeynot ont permis de retracer l'histoire magmatique de la série et de tester sa signification géodynamique. Le magmatisme de Combeynot est de nature alcaline intraplaque et traduit un environnement géotectonique de distension. Il trouve son origine dans le manteau à partir duquel plusieurs magmas subcontemporains s'individualisent par des taux de fusion partielle différents et conduisent aux unités acides par cristallisation fractionnée. Leur mise en place superficielle dans une zone orogénique encore non consolidée, riche en fluides et la participation des phases fluides juvéniles et/ou des eaux météoriques conditionnent la nature pétrographique acide, sursaturée et subsolvus des unités granitiques du complexe ainsi que les processus d'altération hydrothermale post- et tardi- magmatiques.

Durant mes trois années de thèse, j'ai été amenée à travailler sur différents aspects de la surveillance des propriétés élastiques de la croûte, à la fois par analyses numériques, mais aussi par des applications d'utilisation du bruit ambiant. Ma thèse s'articule autour de deux parties principales: Les propriétés des ondes de la coda Le libre parcours moyen est un paramètre crucial rencontré continuellement dans les différentes parties de mon travail. Dans cette partie, je présente une nouvelle façon de déterminer ce libre parcours moyen à partir des statistiques de phase. Cette méthode a été testée avec succès dans l'étude d'un volcan situé en Auvergne (France). Je présente ensuite une analyse numérique de la sensibilité que les ondes de la coda manifestent en fonction de la profondeur. Ce travail nous a permis de relier cette sensibilité à la profondeur observée dans les ondes de la coda, à une combinaison de la sensibilité des ondes de volume et de celle des ondes de surface. En effet, cette sensibilité des ondes de volume et de surface dépend directement du temps considéré dans la coda et du libre parcours moyen du milieu étudié. Nous avons été capable de montrer que le changement de vitesse relatif dans la coda était lié à une dépendance en temps. Cette importante observation nous permet de pouvoir établir une distinction entre un changement qui se produit en surface et un changement ayant lieu en profondeur. Localisation des changements dans un milieu diffusif Nous avons développé une méthode d'inversion basée sur des approches probabilistes de la propagation des ondes, afin de pouvoir localiser les changements dans le milieu. Nous avons également étudié la décohérence de la forme d'onde, ce qui constitue un aspect additionnel des techniques de surveillance du bruit sismique, qui traditionnellement sont basés sur l'évaluation du temps de retard dans la coda. Au cours de cette thèse, nous avons affiné notre méthode d'inversion en l'appliquant à trois cas d'études. Dans un premier cas, nous avons étudié les changements ayant eu lieu avant et pendant l'éruption du volcan du Piton de la Fournaise situé sur l'Ile de la Réunion. Le challenge ici est de parvenir à localiser correctement la prochaine éruption. La seconde application a concerné le séisme de Mw7,9 de Wenchuan (Chine), sur lequel nous avons obtenu de nombreuses données. Dans ce cas, nous avons pris en compte l'évolution de la coda au cours du temps et nous avons conjointement inversé les données à différents temps dans la coda pour étudier les changements induits dans la croûte, avant et pendant le séisme. A partir de ces résultats, nous avons pu clairement voir que la décohérence de la forme d'onde et les variations de vitesse n'étaient pas sensibles aux mêmes propriétés physiques. Dans le troisième cas d'étude, nous avons testé la procédure d'inversion avec un noyau 3D pour étudier la fracturation dans un bloc de béton soumis à une contrainte croissante<br>During my thesis, I worked on different aspects of monitoring the elastic properties of the crust, with both numerical analysis and applications with ambient noise. The main body of my thesis consists of two main parts: 1. Properties of coda waves A very important parameter that we continuously encounter in the different parts of my thesis work is the scattering mean free path. I present an original way to determine the scattering mean free path from phase statistics that was successfully tested on a volcano in Auvergne. Then I discuss an intensive numerical analysis of the depth sensitivity of coda waves. This work allowed us to relate the depth sensitivity of coda waves to a combination of bulk wave sensitivity and surface wave sensitivity that depends on the time in the coda and on the scattering mean free path of the medium. We were able to show a time dependence of the relative velocity change in the coda that allows us to discriminate a change that occurs at the surface from a change that occurs at depth. 2. Locating changes in multiply scattering media We developed an inversion method based on probabilistic approaches of the wave propagation to locate changes in the medium. As an additional aspect to seismic noise monitoring techniques that are based on the evaluation of time delays in the coda, we also study the waveform decoherence. Within this thesis, we apply and refine the inversion method with three case studies. We study pre-and co-eruptive changes at Piton de la Fournaise volcano in La Réunion Island. The challenge here is to correctly locate forthcoming eruptions. A second data set comes from the Mw7.9 Wenchuan earthquake in China. In this study, we take the time evolution of the coda into account and jointly invert the data at different times in the coda to study changes in the crust during and after the earthquake. From the results, we can clearly see that waveform decoherence and velocity variations are not sensitive to the same physical properties. In the third study, we test the inversion procedure with a 3D sensitivity kernel to study the fracturing of concrete blocks under increased tension

A l'heure du développement de la gravimétrie spatiale (satellites GRACE et GOCE), de nouveaux modèles de déformation gravito-élastique de la Terre deviennent indispensables. La Terre se déforme en chaque instant sous l'action de la Lune et du Soleil (la marée luni-solaire), et sous l'action des surcharges de surface engendrées par les enveloppes fluides de la planète (l'atmosphère, les océans et les eaux continentales). Actuellement, ces déformations élastiques sont modélisées en supposant la Terre comme un solide sphérique (ou ellipsoïdale) dont la structure interne est hydrostatique et à symétrie radiale. Or, la planète contient des variations latérales de densité et de paramètres rhéologiques, engendrées par sa dynamique interne, qui sont négligées dans ces modèles. Nous avons réalisé un nouveau modèle de déformation de la planète qui, pour la première fois, tient compte des variations latérales internes des paramètres physiques de la Terre, de son état de précontraintes non-hydrostatique et de ses topographies dynamiques aux interfaces de discontinuités. Ces aspects sont intégrés dans les équations de la gravito-élasticité utilisant la théorie des perturbations. Le système d'équations est résolu à l'aide d'une méthode numérique : les éléments spectraux associés au maillage de la "sphère cubique". Le modèle a été validé avec une bonne précision sur des problèmes géodynamiques connus. Nous avons dans ce but repris les travaux analytiques réalisés par Love concernant une Terre homogène incompressible. Nous nous consacrons ensuite à de premières applications. Nous réévaluons l'impact de l'ellipticité de la Terre sur sa réponse de marée solide, et sur sa réponse aux surcharges de surface. Nous prenons l'exemple de la surcharge de pression atmosphérique et son influence sur les variations zonales de la gravité (les coefficients J2 et J3). Enfin nous discutons des applications de ce modèle à la détermination de l'influence des méga-panaches mantelliques sur la réponse de marée et la réponse de surcharges de la Terre<br>Nowadays with the development of space gravimetry (GRACE and GOCE satellites), new elasto-gravity deformation models become essential. Earth is continuously deformed by the Sun and the Moon attraction (luni-solar tides), and under the action of surface loading due to external fluid layers (atmosphere, ocean and continental water). Presently these elastic deformations are modelized assuming that the Earth is a spherical solid (or ellipsoïdal) with a radially symmetrical hydrostatic structure. However, the internal dynamic of the planet induces lateral variations of density and rheological parameters that are neglected into these models. We built an Earth deformation model which, for the first time, takes into account the internal lateral variations of the planet physical parameters, its no-hydrostatic prestresses, and the dynamical topographies of its discontinuity interfaces. These particularities are integrated into the elasto-gravitational equations using the perturbation theory. The equation System is solved with a numerical method: the spectral element method associated to the "cubed sphere" mesh. The model has been validated on known geophysical problems with a good accuracy. With this aim, we recovered the Love analytical work concerning a homogeneous incompressible Earth. We then made first applications. We appraised the impact of Earth ellipticity on solid tides and on the Earth response to surface loadings. We took the example of the influence of atmospheric pressure on zonal gravity variations (J2 and J3 coefficients). Finally, we discuss the ability of the model to determine the influence of mantellic superplumes on the tidal response and the loading response of the Earth

Depuis le début des années 80, les progrès techniques permettent des estimations quantitatives des relations entre les structures internes de la Terre et sa forme. Des méthodes statistiques appliquées à un modèle tomographique de la Méditerranée permettent d’extraire 3 composantes qui capturent 70% de la variance des données. La première correspond à la réaction du manteau supérieur à la présence de lithosphère à 660 km, la seconde enregistre la réaction du manteau aux slabs subverticaux dans le manteau supérieur, la troisième capture les variations de vitesse sismiques du sommet des manteaux supérieur et inférieur. L’effet de ces 3 phénomènes sur le géoïde est modélisé en considérant : (i) Toutes les anomalies enregistrées par les données tomographiques constituent des sources d’anomalies. Leur effet est calculé en utilisant la gravito-visco-élasticité. Il semble que cette approche ne suffit pas à modéliser l’ensemble de la composante mantellique. (ii) les données tomographiques enregistrent les sources d’anomalies et tous les phénomènes de réajustement. En intégrant les anomalies de masses données par le modèle tomographique on obtient des structures détaillées qui surestiment la composante mantellique. (ii) Chaque composante isole des phénomènes du manteau liés à une source à laquelle est appliquée la théorie de la gravito-visco-élasticité. La composante mantellique obtenue est de longueur d'onde et amplitude compatibles avec le géoïde.La présence de calottes de lithosphère à la base de la zone de transition est susceptible d’être visible par le géoïde contrairement à la présence de slabs subverticaux dans le manteau supérieur<br>Progress made in seismic tomography and geodesy open the way to estimations of relations between the structures within the Earth and its shape. Applying statistical analysis to tomographic data of the mediterranean area, we extract 3 components that capture almost 70 % of the variance of the tomographic data : first one isolates the mantle reaction to lithospheric masses from the bottom of the transition zone, the second one is legated to subvertical lithsopheric slabs in the upper mantle, the third one corresponds to the tops of upper- and lower- mantle expression. Effect of these dynamics on the geoid has been modelized using considering that : (i) all the structures of the tomographic model are geoid anomaly sources, mantle component of the geoid is computed applying the gravito-visco-elasticity theory to take into account deflection of viscosity interfaces. This approach provides a smooth and low amplitude geoid mantle component. (ii) the tomographic model can register sources but also the all readjustment. Mantle component of the geoid is computed integrating anomalies of the model. It provides a detailled but too large with respect with the regional geoid mantle component. (iii) each component has capacity to isolate a phenomenon legated to a specific source of geoid anomalies. We applied gravito-visco-elastic theory specifically to it. That provides a mantle component detailled and that has a magnitude low enough with respect to the geoid.The presence of lithospheric caps on the bottom of the transition zone can be detected by the mantellic component of the geoid, but the geoid is not sensitive to subvertical slabs within the upper mantle

L’analyse structurale de la zone de faille du gisement Ag-Hg d’Imiter confirme la superposition de deux régimes tectoniques, synchrones de l’épisode argentifère, successivement extensif N-S à gangue siliceuse puis transtensif sénestre. Un réseau filonien rhyolitique caractérisé par des injections dans les plans d’ouverture E-W du premier régime extensif, est associé au dépôt des minéralisations. Les mesures in situ U/Pb sur mono zircon à microsonde ionique CAMECA IMS 1270 ont permis de dater deux événements magmatiques distincts à 572 ± 5 Ma (granodiorite de Taouzzakt) et 550 ± 3 Ma (rhyolite de Takhatert). Les analyses 40Ar/39Ar ont fourni des résultats qui confirment l’existence des deux événements magmatiques et hydrothermaux à Imiter associés à un épisode de minéralisation à métaux de base (563 à 577 Ma) puis épithermal argentifère. Les isotopes du soufre suggèrent deux réservoirs pour cet élément, un réservoir magmatique et un autre métasédimentaire. Les données Re/Os indiquent sans ambiguïté une origine mantellique du stock métal. Les minéralisations Ag-Hg d’Imiter sont interprétées dans le cadre d’un modèle épithermal neutre dont les deux paramètres essentiels sont la présence d’une extension de direction N-S permettant le piégeage des minéralisations et l’injection de magmas rhyolitiques. Ceux-ci fournissent également l’énergie nécessaire au développement des circulations hydrothermales. La datation de la minéralisation des gisements de Bou Madine (553 Ma, U/Pb sur zircon) et de Bou Azzer (533 Ma U/Pb sur zircon du trachyte d’Aghbar et 218 Ma 39Ar/40Ar sur adulaire) montre l’importance de l’événement métallogénique lors de la transition Précambrien/Cambrien et l’existence probable de minéralisations post-cambriennes. L’intégration de l’ensemble de ces résultats dans un modèle géodynamique met en évidence, lors de la transition Précambrien/Cambrien l’évolution de l’Anti-Atlas d’un contexte de marge continentale active à celui d’une marge continentale passive.

On distingue deux méga ensembles : les formations dabakaliennes et birrimiennes. Les formations dabakaliennes sont caractérisées par une énergique déformation pénétrative, synchrone d'un métamorphisme largement instauré dans le faciès amphibolite mais devenant rétrograde sous le joug de l'orogénèse éburnéenne. Les formations birrimiennes, dont l'étude, beaucoup plus complète, d'ordre stratigraphique, pétrographique, minéralogique, et géochimique, permet la propositin d'un schéma d'évolution, géodynamique du birrimien

L'étude des phénomènes tectono-sédimentaires, dont nous proposons une méthodologie d'analyse, ainsi que l'utilisation du traitement numérique, appliqué à des déformations plastiques et synsédimentaires, permettent de constituer le calendrier des évènements tectoniques ayant affecté la plate-forme méridionale du bassin Vocontien et ses bordures (chaines subalpines méridionales), durant l'intervalle barrémo-albien. L'individualisation paléoenvironnementale de la plate-forme méridionale du bassin vocontien, au Crétacé inferieur, se surimpose aux accidents tardi-hercyniens majeurs du bassin du sud-est. 1) ils sont remobilisés, durant le Barremien inferieur-Bedoulien superieur, lors d'une compression moderée, orientée NNE-SSW, traduite par une tectonique de décrochement. Cette structuration, diachrone, débutant le long des accidents majeurs NE-SW, migre de façon centripète, depuis les bordures vers le centre de la plate-forme. Les décrochements NE-SW senestres et NNW-SSE dextres contrôlent la répartition des faciès bédouliens et urgoniens (sensu lato). Cet épisode compressif met en jeu deux familles principales de failles, N50-60 senestres et N20-30 dextres, systématiquement scellées par les dépôts surincombants. 2) à cet episode compressif est substitué, de façon tout aussi diachrone, une période distensive, d'âge barrémien superieur-albien, d'orientation générale NNW-SSE. Celle-ci est assimilée à une détente régionale des contraintes, lors d'une relaxation de la compression, le long des grands accidents cisaillants. 3) la compression NNE-SSW réapparait à partir de l'Albien et se poursuit durant le Cénomanien. Elle se traduit par le rejeu dextre des accidents NNW-SSE vauclusiens, ainsi que par l'ébauche du déplacement, vers le nord, du Mont Ventoux et de la Montagne de Bluye. Ces déformations sont scellées, soit par l'Albien superieur, soit par le Turonien, selon leur position géostructurale. Ce deuxième épisode compressif, prémice aux événements alpins, est à l'origine, à partir de l'Albien, de l'exondation progressive du massif Ventoux-Lure. L'intégration de ces résultats dans le schéma géodynamique de la Méditerranee occidentale montre que ces événements compressifs sub-meridiens sont compatibles avec la rotation anti-horaire du bloc iberique et avec le déplacement, vers le nord, du bloc apulien. Le mouvement conjugué de ces deux blocs est à l'origine de la succession des jeux décrochants, aboutissant au compartimentage de la plate-forme sud-vocontienne, et à terme, à la fermeture progressive du bassin subalpin

L'activité volcanique Cénozoïque de la plaque arabique offre l’exemple d’un volcanisme intra-plaque développé dans un contexte géodynamique complexe. Après la construction des trapps basaltiques du plateau yémeno-ethiopien, vers 31 Ma, à partir de l’Oligocène terminal, une importante activité volcanique se développe, liée à la déchirure du bouclier arabo-nubien (l’ouverture de la Mer Rouge) et la convergence des plaques Arabique et Eurasienne (zone de suture du Bitlis-Zagros). Au nord de la plate-forme arabique, le volcanisme syrien s’implante dans un contexte général de compression, autour de la ceinture de plissement des Palmyrides et des zones de déformation adjacentes (graben de l'Euphrate et système de faille de la Mer Morte). Cette thèse porte sur l'évolution volcano-tectonique de la partie nord de la plaque Arabique, en particulier celle de la Syrie, combinant des études géochronologiques, géochimiques et morpho-structurales et modélisation géophysique. Notre analyse morpho-structurale de la province volcaniques de Harrat Ash Shaam (HASV), au sud des Palmyrides, a permis de caractériser numériquement plus de 800 cônes volcaniques monogéniques répartis entre le Sud Syrien, la Jordanie et le Nord de l’Arabie Saoudite. Cette étude de la distribution des cônes volcaniques, jointe aux données existantes sur l’épaisseur de la couverture sédimentaire traversée démontre que la corrélation négative constante entre l’intensité des éruptions volcaniques et la profondeur au socle est, de fait, influencée par le contexte tectonique. L’analyse normative de la distribution des cônes volcaniques, comparée à l'épaisseur des sédiments, est essentielle pour caractériser la tectonique d'extension dans des différentes zones. La télédétection, les observations sur le terrain, et notre base de données de plus de 40 nouvelles datations potassium-argon, entre 50 ka et 18 Ma, nous permettent de préciser l’évolution volcano-tectonique de la Syrie. Cette approche pluri-disciplinaire, appliquée au plateau du Al-Lajat, le champ volcanique le plus récent de HASV, nous a permis, d’abord, de proposer un modèle chronologique pour le processus d'altération en relation aux changements paléoclimatiques du Quaternaire. Elle a surtout permis de reconstituer l'évolution volcano-tectoniques du Nord de la plaque arabique, au cours du Cénozoïque et de situer différents styles d’extension responsables de l’activité volcanique. Le volcanisme commence à la fin de l’Oligocène et au Miocène inférieur, entre ~ 26 Ma et ~ 16 Ma, au sud des Palmyrides, dans la province de HASV, dans un contexte tectonique extensif. Du Miocène au Quaternaire, entre ~ 19 Ma et ~ 0,08 Ma, des champs volcaniques se développe au nord des Palmyrides, conséquence d’extensions tectoniques de second ordre. A partir du milieu du Miocène, la compression augmente et le développement magmatique se poursuit potentiellement dans une ambiance tectonique de rotation antihoraire. Au sud des Palmyrides cela correspond à l’activité volcanique constante au cours des 13 derniers millions d’années. Au nord, cette phase d’activité liée à la tectonique de rotation est concentrée dans l’espace et le temps ; elle correspond au Plateau d’Homs, dans le NW Palmyre, entre 6,3 et 4,3 Ma.Nous proposons un nouveau modèle d'évolution volcano-tectoniques pour la province volcanique de HASV. Il souligne le rôle essentiel joué par l'hétérogénéité de la lithosphère (sous les chaînes du Liban – anti-Liban et la zone de plissement des Palmyrides) dans la formation du volcanisme à partir du milieu du Miocène. Nos modèles géophysiques permettent d’estimer à ~150 km la profondeur moyenne de la limite lithosphère-asthénosphère. A l’analyse des données géochimiques des laves, la zone à l’ouest de HASV où cette limite apparaît moins profonde, à ~ 110 km, s’expliquerait par une anomalie thermique plutôt que par une remontée asthénosphérique. Géochimiquement, les laves Cénozoïques syriennes sont alcalines et sub-alcalines et présentent les caractères de magma émis dans un contexte continental intra-plaque. Ce sont des basanites et des téphrites, des basaltes, des andésites et des trachy-andésites basaltiques et des trachybasaltes. 30 échantillons des différentes provinces volcaniques syriennes montrent une variation significative des signatures des éléments traces incompatibles. Le processus de genèse de ces magmas montre une influence négligeable de la contamination crustale, et un effet de la cristallisation fractionnée limité à l'olivine et au clinopyroxène. Nos résultats montrent que les laves syriennes ont été produites par des taux variables de fusion partielle à partir de niveaux différents dans le manteau lithosphériques présentant localement des hétérogénéités. Le rapport LREE / MREE nous permet de montrer non seulement comment le degré de fusion partielle varie spatialement et temporellement au cours des derniers 18 Ma, mais encore d’illustrer comment varie le degré et le style de la tectonique au cours de cette période. L’une des conséquences de ce contexte tectonique pourrait être la migration d’hydrocarbures vers l’ouest du fait de l’extension crustale au Plio-Quaternaire dans la zone du graben de l’Euphrate à l’Est ; cette migration pourrait être guidée vers une zone de la croûte préalablement fracturée située au NW de la Syrie.En conclusion, le volcanisme cénozoïque de la Syrie résulte d’une tectonique extensive, influencée périodiquement par la convergence arabo-eurasienne, au nord et à l’est, convergence qui provoque des styles tectoniques de rotation ; cette tectonique contrôle la fusion partielle à différents niveaux dans le manteau. Le volcanisme du Nord de la plaque arabique se développe dans le cadre de l’ouverture de la Mer Rouge et débute en même temps que l’activité au sud de la mer Rouge. Il se poursuit jusqu’à la période historique, progressivement amorti vers le nord, l’extension étant contrariée par le cadre compressif à la marge Arabie-Eurasie<br>The Cainozoic volcanic activity in the Arabian plate offers an excellent opportunity to study the intra-plate volcanism related to a complex tectonic setting. After the emplacement of the Yemeni-Ethiopian continental flood basalt plateau, ~ 31 Ma, since the Late Oligocene, widespread volcanic activity has erupted, accompanying the separation of the Arabian-Nubian Shield (development of Red Sea rifting) and the convergence between the Arabian and Eurasian plates (building of the Bitlis-Zagros thrust belts). In the northern part of the Arabian platform, the Syrian volcanism has taken place in a general compressional context, surrounding the Palmyride fold belt and adjacent to other deformation zones (e.g. the Euphrates graben and Dead Sea fault system). This thesis focuses on the volcano-tectonic evolution of the northern part of the Arabia plate, particularly in Syria, and essentially combines geochronological, geochemical, and morpho-structural studies, in addition to supplementary geophysical models. Our morpho-structural analyses of the Harrat Ash Shaam volcanic province (HASV) to the south of Palmyride, digitally characterise more than 800 monogenic volcanic cones placed in Syria, Jordan, and Saudi Arabia. These new data, together with the availability of sediment thickness data, give rise to a new volcano-tectonic approach. This study shows that the consistent negative correlation between the intensity of volcanism and basement depth is influenced by the tectonic setting. The normative analysis of the distribution of volcanic cones in relation to sediment thicknesses is critical when comparing the extension of tectonics in different zones. Remote sensing imagery, field work and our &gt; 40 new K-Ar ages dataset ranging from ~0.05 million years (Ma) to ~18 Ma allow us to precise the Syria volcano-tectonic evolution through time. Regarding the youngest lava flows of HASV, the integration of the results makes it possible to suggest a chronological model for the alteration processes in relation to Quaternary palaeoclimatic changes. We reconstruct the volcano-tectonic evolution in Syria during the Cainozoic, and suggest different extension styles to explain the volcanism. It started during the Late Oligocene and the Early Miocene, between ~26 Ma and ~16 Ma to the South of Palmyride at HASV in an extensional tectonic context. From the Miocene to the Quaternary, between ~19 Ma and ~0.08 Ma, the volcanism developed to the North under second order extension tectonic conditions. Since the Mid-Miocene, the compression has increased and the magma erupted in relation with a possible counter-clockwise rotation tectonic relative motion. South of Palmyride it corresponds to the widespread eruptive phase during the last 13 Ma. To the North, this phase, linked to rotational tectonics appears concentrated in superficies and time; it corresponds to the Homs plateau, NW Palmyride, between 6.3 and 4.3 Ma. We suggest a new volcano-tectonic evolution model for the HASV. It highlights the essential role of lithosphere heterogeneity beneath Lebanon, in particular the anti Lebanon Mountains and Palmyride thrust belts, in triggering the Mid-Miocene volcanism. Our geophysical models estimate mean lithosphere – asthenosphere boundaries at about 150 km depth. According to geochemical data, the zone of shallowest depth ~110 km, W of HASV, could be the result of a thermal anomaly, instead of an asthenospheric upwelling. Geochemically, the Cainozoic Syrian lavas are alkaline and subalkaline rocks, typical of magma emitted in continental intraplate contexts. They are basanites and tephrites, basalts, basaltic andesites, basaltic trachyandesites, and trachybasalts. Thirty samples from different Syrian volcanic provinces show significant variation in terms of incompatible trace element signatures. Crustal contamination plays a negligible role in the process of magma genesis, as does crystal fractionation, essentially restricted to olivine and clinopyroxene. Our results show that the Syrian lava has been generated by variable rates of partial melting from different levels of a locally heterogeneous lithospheric mantle. The LREE/MREE ratio not only illustrates how the degree of partial melting was changed spatially and temporally during the last ~18 Ma, but it also illustrates how the degree and style of extension tectonics changed through time

L’activité magmatique miocène en Petite Kabylie s’exprime par la mise en place de roches plutoniques et volcaniques de composition majoritairement riche en K ainsi que moyennement riches en K. Ces roches forment des pointements dispersés sur près de 130 km le long de la marge méditerranéenne de l’Algérie. Dans les deux secteurs d’étude : la Kabylie de Collo et l’Ouest Edough-Cap de Fer, elles recoupent les empilements de nappes de socle et de flyschs crétacés et numidiens. De nouvelles datations U-Pb sur zircons et K-Ar sur roche totale et minéraux séparés ont permis de fixer à 17 Ma le début de l’activité magmatique post-collisionnelle à affinité calco-alcaline riche en K2O. Ces âges obtenus sur le batholithe granitique de Bougaroun (200 km2) sont les plus anciens jamais obtenus dans toute la Marge Méditerranéenne du Maghreb. L’activité magmatique s’étend vers l’Est et atteint la zone ouest-Edough-Cap de Fer vers ~16 Ma puis se poursuit de façon intermittente dans les deux secteurs d’étude à ~15 Ma, 14-13 Ma jusqu’à 11 Ma avec la mise en place de corps filoniens mafiques et felsiques en Kabylie de Collo. En outre, un âge oligocène supérieur (27.0 ± 3.0 Ma et 23.3 ± 3.2 Ma) a été mesuré par la méthode Ar/Ar sur amphiboles des gabbros à caractère océanique du Cap Bougaroun s.s (Kabylie de Collo). Les nouvelles données géochimiques et isotopiques ont permis de mettre en évidence deux sources pour le magmatisme dans les deux secteurs étudiés. Une première source mantellique appauvrie, non modifiée par un composant de subduction qui est à l’origine des gabbros à caractère océanique du Cap Bougaroun s.s et de Bou Maïza au Sud de l’Edough. Ceux-ci pourraient représenter des reliques du stade de rifting d’âge oligocène supérieur en prélude à l’ouverture en position arrière-arc du bassin algérien. Une deuxième source enrichie en terres rares légères et en éléments mobiles est représentée par le manteau lithosphérique subcontinental kabyle précédemment métasomatisé durant la subduction à vergence nord de la lithosphère océanique téthysienne au Paléogène. Les magmas mafiques enrichis en LREE issues de cette source ont ensuite évolué par cristallisation fractionnée et contamination crustale pour former les roches intermédiaires et felsiques de la marge est-algérienne. Nous proposons un modèle tectono-magmatique de rupture de slab téthysien associée à une délamination crustale au niveau des bordures des deux lithosphères continentales africaine et kabyle. A 17 Ma, le flux thermique d’origine asthénosphérique ascendant à travers la déchirure du slab téthysien induit la fusion du manteau téthysien. Les magmas mafiques calco-calcalins moyennement potassiques subissent des échanges chimiques avec le socle africain durant leur ascension à travers celui-ci, générant les magmas intermédiaires et felsiques calco-alcalins riches en K caractérisés par une importante signature crustale<br>The Miocene igneous activity in Lesser Kabylia includes a ~130 km-long EW-trending lineament that extends along the eastern Algerian margin from Kabylie de Collo to Ouest-Edough-Cap de Fer area. It includes mostly medium-K to High-K calc-alkaline plutonic and volcanic rocks. In the studied area, these magmatic rocks crosscut and/or overlie the inner zones of the Maghrebides represented by basement and Kabylian cretaceous and Numidian flyschs nappes. New U-Pb dating on zircons and K-Ar ages on whole rocks and separated minerals document a 17 Ma onset for the post-collisional K-rich calc-alkaline magmatism. These Upper Burdigalian ages obtained on the Bougaroun pluton are the oldest presently identified for Krich calc-alkaline rocks in the whole 1200 km-long EW trending magmatic belt located along the Mediterranean coast of Maghreb. However, according to new K-Ar ages, magmatic activity started in Ouest Edough zone at ~16 then persisted intermittently in the two studied areas at ~15.5 Ma, 14-13 Ma and stopped at ~11 Ma, with the emplacement of mafic and felsic dykes in Kabylie de Collo. In addition, we measured older (Upper Oligocene) Ar-Ar hornblende ages of 27.0 ± 3.0 Ma and 23.3 ± 3.2 Ma on LREE-depleted gabbros outcropping at Cap Bougaroun sensu stricto. According to our new geochemical and isotopic data, we distinguish two sources for magmatic rocks in the studied area: a depleted mantle source which could represent the ambient asthenosphere still not modified by the subduction processes at the time of emplacement of the Upper Oligocene LREE-depleted gabbros. The latter could be related to the Upper-Oligocene rifting before the back-arc crust formation in Algerian basin or to dyke systems or gabbroic intrusions crosscutting the stretched Kabylian continental crust. An enriched mantle source modified by a subduction component (melt or fluid) escaping from a northward-dipping subducted Tethyan oceanic lithosphere. The enriched mafic magmas are believed to come from this metasomatized mantle and are genetically related to the differentiated rocks through crystal fractionation and assimilation of large amounts of crustal lithologies, during their ascent through the African continental crust. We propose a tectono-magmatic model involving an Early Miocene Tethyan slab breakoff combined with delamination of the edges of the African and Kabylian continental lithospheres. At 17 Ma, the asthenospheric thermal flux upwelling through the slab tear induced the thermal erosion of the Kabylian lithospheric mantle metasomatized during the previous subduction event and triggered its partial melting. We attribute the strong trace element and isotopic crustal signature of Bougaroun felsic rocks to extensive interactions between ascending mafic melts and the African crust underthrust beneath the Kabylie de Collo basement

Étude de différentes séries volcano-sédimentaires en zone pindique et sur des bordures (massifs du Lakmon, du Koziakas et du Vardoussia), en zone pelagonienne (ile d'Eubée), en zone Maliaque (Massif de l'Othrys) et dans le Dodécanèse (Iles de Tilos et de Rhodes). Dans chaque cas, un examen de l'environnement stratigraphique, ainsi qu'une étude pétrographique et géochimique des roches magmatiques permettent de définir les types de volcanisme suivant : calco-alcalin (massif d'Othrys, Eubée), transitionnel (massif d'Othrys, Eubée), alcalin (massif d'Othrys, Eubée, Dodécanèse). Plusieurs implications géodynamiques sont envisagées

Une analyse detaillee de la deformation du sel dans les mines de potasse d'alsace est presentee. Une etude des microstructures montre leur correspondance avec le remplissage tertiaire de la partie sud du fosse rhenan. On recherche ensuite les champs de contraintes depuis le tertiaire selon la methode de vasseur et on determine leur direction, horizontale au sud du fosse et vertical au nord

L'étude pétrographique et géochimique du volcanisme sub-aérien de la partie supérieure de la série de Redding (Klamath orientales) qui appartient à un système d'arc insulaire intra-océanique permien moyen-permien sup, montre que l'évolution de l'arc permien par rapport à l'arc siluro-dévonien copley-Balaklada se marque principalement par un approfondissement des sources magmatiques et une plus grande contribution sédimentaire à la source

L'ophiolite d'Oman permet d'observer les roches mantelliques inaccessibles aux dorsales. Avec cinq diapirs à l'axe (dont Maqsad) et un diapir hors-axe (Mansah), elle permet d'étudier les processus magmatiques en jeu dans les diapirs au niveau de la Zone de Transition au Moho, qui est différente entre les deux types de diapirs avec hors-axe des pyroxénites dans la dunite à la place de gabbros lités à l'axe. Le diapir de Mansah est entouré d'intrusions gabbroïques dans le manteau et la croûte. Les roches hors-axe ont des valeurs d'εNd plus faibles que celles à l'axe qui ont des compositions similaires aux MORB, suggérant une source des liquides plus riche en veines de pyroxénite hors-axe. Les εNd montrent aussi que les pyroxénites et les intrusions gabbroïques sont une suite magmatique. L'abondance de clinopyroxenes hors-axe provient de la réaction entre des liquides provenant de la fusion de veines de pyroxénites avec la harzburgite appauvrie de la lithosphère, ce qui donne à ces clinopyroxènes des compositions appauvries en éléments traces. La présence d'eau provenant de la lithosphère hydratée favorise la cristallisation de ces clinopyroxènes à la place du plagioclase qui doit normalement apparaître à cette profondeur dans la MTZ, ce qui est le cas à l'axe. Le diapir hors-axe pourrait fournir une analogie aux seamounts que l'on trouve actuellement à proximité des dorsales rapides et faire la lumière sur les interactions entre la lithosphère appauvrie et le matériel ascendant hors-axe, ainsi que sur les structures internes de ces seamounts. Ce travail offre des évidences probantes pour l'existence de veines de pyroxénites dans le manteau asthénosphérique sous les dorsales<br>The Oman ophiolite offers the possibility to study mantle rocks which are inaccessible at mid-ocean ridges. The presence of five on-axis diapirs and an off-axis diapir allows comparison of magmatic processes occurring in these different settings. The Moho Transition Zone is dominated by dunite in both cases, but off-axis includes massive pyroxenites instead of layered gabbro. The off-axis diapir is surrounded by gabbroic intrusions in the crust and mantle, which are not found elsewhere in the ophiolite. While the on-axis samples have εNd values similar to those of MORB, all of the off-axis rocks have less radiogenic Nd suggesting a larger contribution from melting of pyroxenite veins in the off-axis source. The abundance of clinopyroxene in the off-axis MTZ results from the reaction between the pyroxenite-derived melts and the depleted harzburgite of the lithosphere, which explains the highly depleted incompatible trace element compositions of the clinopyroxenes. The presence of water from the hydrated lithosphere favors the crystallization of clinopyroxene instead of plagioclase, which should normally appear at this depth in the MTZ, as is the case on-axis. The gabbroic intrusions in the mantle and crust surrounding the off-axis diapir crystallized from the residual magma produced by the interaction between the pyroxenite-derived melts and the harzburgite. The off-axis diapir could be viewed as an analog to seamounts currently found near fast-spreading ridges, and could provide information on their internal structure. More generally, this study provides compelling evidence for the existence of pyroxenite veins in the asthenospheric mantle beneath mid-ocean ridges

La zone de déformation compressive des Brooks Range et des British-Barn située entre l’Alaska (Etats-Unis) et la région du Nord Yukon (Canada), en position arrière-arc, se développe dans un contexte cinématique et géodynamique depuis longtemps débattu. L’histoire tectonique du bloc continental Arctique d’Alaska, situé dans l’avant-pays de Brooks Range, est diversement interprétée dans les reconstructions de l’ouverture du bassin canadien. La chaîne de Brooks se développe à partir du Crétacé inférieur et sa mise en place se poursuit au Cénozoïque. Mieux contraindre son histoire d’exhumation, en relation avec le raccourcissement est essentiel dans cette région arctique où la cinématique des plaques, associée à l’ouverture du bassin canadien au Nord, fait l'objet de nombreux modèles géodynamiques controversés. La relation avec la subduction active Pacifique au Sud et les grands décrochements en arrière de la subduction fait de cette chaîne, en position arrière arc, une zone-clef pour affiner les reconstructions géodynamiques régionales et notre compréhension des processus orogéniques. Si le lien n'est pas établi entre la déformation mise en jeu dans cette subduction au Mésozoïque et la déformation dans la chaîne de Books, ce lien est en revanche assez bien documenté à l'heure actuelle. Il est donc légitime d'appréhender les événements sud-alaskans dans l'étude de cette chaîne de Brooks. La croissance de la chaîne au Cénozoïque est également mal comprise. Or, il s’agit d’un exemple quasi-unique de chaîne en milieu arctique active durant le Cénozoïque et qui a donc potentiellement enregistré des bouleversements climatiques majeurs, en l'occurrence depuis l‘optimum climatique à la transition Paléocène-Eocène, le refroidissement Oligocène jusqu’à la mise en place de glaciers et de la calotte nord-américaine au Quaternaire. Cet orogène est donc clef pour étudier voire quantifier l'impact du climat sur la construction topographique nord-alaskane. Ce travail a combiné une étude thermochronométrique basse-température multidatation (FT, (U-Th)/He) dans les massifs granitiques et dans les sédiments, qui ont fait l'objet de modélisation thermo-cinématiques via Pecube, dans le but de contraindre la construction orogénique depuis 100 Ma jusqu’à l’actuel. En parallèle, une approche structurale de terrain (Nord Yukon et Brooks Range) et l'analyse de données de subsurface ont été menées. Les données thermochronologiques, couplées à des analyses thermométriques RSCM et de la modélisation thermique soulignent la mise en place de reliefs au Crétacé supérieur avec une exhumation modérée (0.2 km/Ma) qui se poursuit jusqu'à la fin de l'Eocène, où les taux d'exhumation dans les chaînes de Brooks et British-Barn sont clairemement orogéniques (1.25-1.29km/Ma), et associés à la migration de la déformation vers les bassins adjacents. Ce travail souligne une migration de la déformation du SO vers le NE. Dans les deux segments de la chaîne un événement d'exhumation distinct est identifié à l'Oligocène : celui-ci est clairement associé dans la partie interne de la chaîne de Brooks à la mise en place hors-séquence d'un duplex crustal ; et associé à la migration de la déformation compressive en mer au large de la chaîne de British-Barn. Si le calendrier tectonique est semblable dans ces deux zones d'étude, il existe une différence majeure dans le style de déformation entre ces deux régions. Le front de déformation semble beaucoup plus éloigné de la chaîne et les failles beaucoup plus espacées dans la partie canadienne, éloignement et espacement probablement liés à l’épaisseur de sédiments syn-sédimentaires présents dans le bassin<br>The kinematics and geodynamics associated with the compressional deformation in the Brooks Range and British-Barn Mountains, respectively in Alaska (USA) and North Yukon (Canada), in a back-arc setting has long been debated. In particular, the tectonic history of the Arctic Alaska continental block located in the foreland of the Brooks Range has been diversely interpreted in the plate reconstructions proposed for the Canadian basin. The Brooks Range mountain chain develops from the Lower Cretaceous to the Cenozoic. Constraining its exhumational history and its link with shortening evolution is essential in this arctic area where plate tectonics, associated to the Canadian basin opening in the North, has led to controversial geodynamic models. Tectonic coupling with the active Pacific subduction in the south as well as major seismogenic strike-slip faulting make this orogen a key area where to refine the regional plate reconstructions and understanding of orogenic processes. The Cenozoic evolution of the Brooks Mountains is poorly understood although it is a nearly unique example of arctic orogen, which have potentially recorded major climate changes like Paleocene-Eocene Thermal Maximum, the Oligocene cooling and Quaternary glaciations. This orogen is a key to study and quantify the climate impact on the north-alaskan topographic growth. This study combined low-temperature thermochronometry (FT, U-Th/He) on granitic and sedimentary rocks, which were thermo-kinematically modeled using Pecube in order to define the orogenic evolution of this arctic region since 100 Ma. In parallel, a field-based structural study (North Yukon and Brooks Range) was combined with the analysis of subsurface data. Thermochronological data, coupled to thermometric RSCM analyses and thermal modeling first define a slow exhumation period (0.2 km/Ma) from Upper Cretaceous up to the Eocene. With the Eocene, exhumation rates drastically increased to reach 1.25-1.29km/Ma as the deformation also migrates from SW toward NE. In both alaskan and canadian parts of mountains ranges a clear Oligocene exhumational event is identified. This event is linked to out-of-sequence crustal duplexing in the internal part of the range in the Brooks Range, contemporaneous with the propagation of deformation offshore, along British and Barn Mountains

Cette thèse présente la reconstruction de l’histoire tectono-thermique du massif varisque des Jebilet (Maroc) à fort potentiel minier, depuis son évolution pré-orogénique au Dévonien supérieur-Carbonifère inférieur jusqu’à sa structuration pendant l’orogénèse varisque-alléghanienne au Carbonifère supérieur-Permien inférieur. Pour répondre à cette problématique, ce travail s’organise autour de deux approches : (1) l’une métrologique appliquée à la géothermométrie Raman sur la matière carbonée (RSCM) et (2) l’autre intégrant une étude structurale, géochronologique et une analyse de la thermicité.L’approche métrologique a permis de valider l’applicabilité du géothermomètre RSCM (1) dans un contexte de métamorphisme polyphasé, (2) pour des roches carbonatées et des skarns des Jebilet et (3) de proposer un nouveau paramètre Raman RSA permettant de mieux préciser les températures supérieures à 500°C et d’étendre l’applicabilité de la méthode jusqu’à des températures maximales qui atteignent les 700°C.A partir de l’approche intégrée, trois épisodes tectono-thermiques ont été mis en évidence. Le premier épisode D₀ correspond à une tectonique extensive permettant l’ouverture du bassin des Jebilet au Dévonien supérieur-Carbonifère inférieur. Cette tectonique extensive est accompagnée par une anomalie thermique supérieure à 500°C déduites des mesures de géothermométrie RSCM (TRSCM) et par une importante activité magmatique bimodale et granodioritique datée dans ce travail entre 358 ± 7 et 336 ± 4 Ma. Au Carbonifère supérieur débute la phase compressive structurant le massif des Jebilet avec la mise en place de nappes superficielles au Namuro-Westphalien (D₁), suivie par la phase varisque majeure (D₂). L’analyse structurale a permis de montrer une évolution progressive du régime de déformation de D2 depuis une compression coaxiale à une transpression dextre compatible avec un raccourcissement horizontal WNW-ESE à NW-SE. D₂₁ est associée à deux événements thermiques, le premier syn-tectonique de moyenne température (300°<br>This thesis presents the reconstruction of the tectono-thermal history of the Paleozoic Jebilet massif (Morocco), from its pre-orogenic evolution at the Upper Devonian-Lower Carboniferous to its structuration during the variscan-alleghanian orogeny at the Upper Carboniferous-Lower Permian. To address this issue, this work is organized around two approaches: (1) one metrological applied to the Raman Spectroscopy of Carbonaceous Matterial (RSCM) and (2) the other integrating a structural and geochronological study and a thermicity analysis.The metrological approach allowed to validate the applicability of the RSCM geothermometer (1) in a context of polyphase metamorphism, (2) for carbonate rocks and skarns of Jebilet and (3) to propose a new parameter Raman RSA allowing to better specify temperatures above 500°C and extend the applicability of the method to maximum temperatures of up to 700°C.From the integrated approach, three tectono-thermal episodes were highlighted. The first episode D₀, corresponds to an extensive tectonic allowing the opening of the Jebilet basin at the Upper Devonian-Lower Carboniferous. This opening is accompanied by a HT thermal anomaly as shown by the important bimodal and granodioritic magmatic activity dated between 358 ± 7 Ma and 336 ± 4 Ma and the TRSCM higher than 500°C recorded by the rocks. During Upper Carboniferous, the compressive phase structuring the Jebilet massif begins with the emplacement of superficial nappes (D₁), followed by the variscan major phase (D2). Structural analysis showed a gradual evolution of D₂ deformation regime from coaxial compression to dextral transpression consistent with WNW-ESE to NW-SE horizontal shortening. D₂ is associated with two thermal events, the first is syn-tectonic with TRSCM between 300 and 400°C, and the second is syn- to post-tectonic with TRSCM between 600 and 660°C.This tectono-thermal context would be the expression of geodynamic processes involving from the Upper Devonian a delamination of the Rheic lithosphere by "slab break-off" or "slab roll-back" which would induce (1) the rise of hot asthenospheric current, and (2) the clockwise rotation of Gondwana and its gradual amalgamation with Laurussia structuring the variscan-alleghanian belt during the Upper Carboniferous-Lower Permian

Le massif des Beni Bou Ifrour, fenêtre de socle émergeant des bassins néogènes dans le Rif oriental, comprend les gisements de fer les plus importants du Maroc (&gt; 60 Mt exploités de 1915 à 1976). Identifiés comme des skarns à magnétite, leur étude intégrée à plusieurs échelles permet d’en faire des traceurs de l’évolution crustale au sein de ce segment orogénique. A l’échelle du massif, les observations de terrain et microscopiques montrent que les disparités de géologie et de morphologie entre les gisements se révèlent être liées à leurs conditions de mise en place au sein du massif plutôt qu’à des conditions de genèse différentes des minéralisations. Ainsi un modèle en réseau de dykes et sills interconnectés (en « arbre de noël ») peut expliquer ces divergences, déterminées par la position structurale de chaque gisement. La mise à l’affleurement des minéralisations est liée au soulèvement du massif des Beni Bou Ifrour. Les observations de terrain étendues et les nouvelles contraintes chronologiques apportées (datations Ar-Ar, U-Pb, biostratigraphie…) permettent de construire un modèle de type pli sur chevauchement d’avant-pays, dont les translations et déformations majeures résultantes se produisent sur un intervalle de temps très court entre 8 et 6 Ma environ. A l’échelle du Rif oriental, le modèle déduit pour le massif des Beni Bou Ifrour est cohérent avec l’histoire régionale. Il confirme la prééminence de la compression dès 8 Ma, malgré la présence de failles normales qui accommodent en fait le soulèvement généralisé du massif. A l’échelle géodynamique, des analyses de la composition isotopique du Pb ont été réalisées sur les minéralisations épithermales à Pb-Zn associées aux skarns ferrifères. L’étude conjointe du magmatisme néogène trans-Alboran et de la Marge Maghrébine et la comparaison des compositions isotopiques du Pb avec des gisements associés permettent de mieux caractériser un épisode de rupture de panneau plongeant en Méditerranée occidentale, dont nous avons pu estimer la vitesse moyenne : environ 7-8 cm/an entre 20 et 8 Ma<br>The Beni Bou Ifrour massif is a basement window surfacing among Neogene basins in the oriental Rif. It includes the biggest iron deposits of Morocco (&gt; 60 Mt mined from 1915 to 1976). Identified as magnetite skarn deposits, a multi-scale integrated study allows to use them as tracers of the crustal evolution of this orogenic segment. At massif scale, field and microscopic observations display a diversity of geologic and morphologic features among the deposits. They appear to be linked to different emplacement conditions rather than genetic considerations. A dyke and sill inter-connected network (“christmas tree”) can thus explain those differences, determined by the structural position of each deposit. Outcropping of the mineralizations is related to the uplift of the Beni Bou Ifrour massif. Extended field observations and new chronological constraints (Ar-Ar and U-Pb datings, biostratigraphy…) allow to define an avant-pays thrust and fold model. Resulting translations and major deformations are restricted to a short time span between 8 and 6 Ma. At the Rif scale, this model of the Beni Bou Ifrour fits the regional history and attests the compression preeminence since 8 Ma, despite normal faults which accommodate the general uplift of the massif. At a geodynamic scale, Pb isotopic compositions have been performed on the epithermal Pb-Zn mineralizations associated to the iron skarn deposits. The combined study of Neogene Trans-Alboran and Mediterranean Maghreb margin and comparison of Pb isotopic compositions with associated deposits allow to constrain a slab breakoff event in western Mediterranean. We estimate its average velocity at about 7-8 cm/yr between 20 and 8 Ma

Le pluton de Guider (PG), mis en place vers 593 Ma dans des orthogneiss, est composé principalement de diorite et de syénites transalcalines. Le magma parent de ce pluton serait issu d'une large fusion partielle d'une source basaltique, et les différents faciès résulteraient de processus de cristallisation fractionnée, assimilation crustale et métasomatisme. Le pluton de Bossoum-Pologozom (PBP) est composé de syénite et de syénogranite ferro-potassiques issues d'un magma granodioritique essentiellement par cristallisation fractionnée. L'encaissant du PG qui s'est mis en place vers 632 Ma, a subi une déformation transpressive à cisaillement pur dominant dextre, orienté N-S à NNE-SSW, qui a débuté vers 612 Ma. Les microstructures et l'ASM suggèrent que sa mise en place a eu lieu avant la fin de la déformation transpressive de son encaissant. Le PBP s'est mis en place vers 566 Ma, au sein d'orthogneiss et granites syntectoniques. L'installation des granites syntectoniques est synchrone d'un second épisode cisaillant, postérieur à l'épisode transpressif dextre sus-cité. Le sens de cisaillement de ce second épisode reste incertain. Les structures internes du PBP suggèrent qu'il est syn- à tardi-tectonique du second épisode de la transpression. Cette transpression régionale est la conséquence de la collision entre les domaines Mayo-Kébbi et NW-Cameroun qui se serait achevée vers 566 Ma. Enfin le magmatisme transalcalin du PBP est semblable et contemporain du magmatisme de certains plutons de l'Est du Nigéria et du Nordeste brésilien, ce qui à suggère que le second épisode de transpression du secteur de Guider est contemporain des grands cisaillements de la zone de Patos.

Lors de l'interprétation des diagraphies de radioactivité des carbonates, les pics de gamma-ray sont très souvent assimilés à des pics d'argilosité. Les faibles radioactivités sont, quant à elles, attribuées à des niveaux calcaires très peu marneux et pauvres en matière organique. Toutefois, l'enregistrement de la radioactivité gamma totale à l'aide d'un scintillomètre portable dans les carbonates de la plate-forme urgonienne des environs de Grenoble a révélé l'existence d'anomalies de la radioactivité dans ces roches, notamment la présence de pics importants de la radioactivité dans des niveaux calcaires purs ou très pauvres en minéraux argileux et détritiques. Le but de ce travail a été d'arriver à identifier les éléments radioactifs associés aux différents types de carbonates, leurs localisations, leurs abondances et leurs contributions respectives au signal gamma total enregistré pour mieux comprendre l'origine de la radioactivité dans ces roches, d'une part, et proposer une méthode pour mieux utiliser l'outil gamma-ray pour des interprétations séquentielles et environnementales dans les séries de carbonates de plate-forme, d'autre part. Pour mener à bien ce travail nous avons choisi plusieurs sites d'études, mais nous nous sommes intéressés à deux intervalles bien particuliers : ~ le premier correspond à la séquence de dépôt BA3 (troisième séquence de dépôt du Barrémien supérieur) formée principalement de faciès calcaires. Nous avons étudié cette séquence dans les massifs subalpins septentrionaux des environs de Grenoble et dans le Jura suisse de la région de Neuchâtel, ~ le deuxième correspond à l'intervalle des couches inférieures à orbitolines. Nous avons étudié cet intervalle dans les massifs subalpins septentrionaux aux environs de Grenoble, en Espagne dans le bassin d'Organya et au Jebel Jediri dans la région de Kairouan en Tunisie. Nous avons réalisé une étude sédimentologique et séquentielle très détaillée de l'ensemble des coupes étudiées. L'analyse des isotopes stables du carbone et de l'oxygène nous a permis d'avoir une meilleure idée sur l'histoire et l'évolution diagénétique de ces carbonates, mais aussi de proposer une corrélation à grande échelle entre les différentes zones d'études. La corrélation des courbes isotopiques (& l3 C et &18 O) de l'intervalle des couches inférieures à orbitolines des massifs subalpins septentrionaux et de ses équivalents en Tunisie et en Espagne avec la coupe stratotypique du Bédoulien nous a permis d'apporter un argument de plus pour dater du Bédoulien inférieur cet intervalle des couches inférieures à orbitolines (CIO). Les analyses en spectrométrie gamma d'échantillons prélevés dans les différents faciès carbonatés étudiés, montrent clairement que c'est l'uranium qui est la principale source des émissions gamma dans ces roches et que les variations de la courbe gamma-ray totale est très étroitement liée aux variations des teneurs et de l'activité de cet élément. Des analyses complémentaires en lCP-MS nous ont permis de préciser qu'il existe au moins trois sources de l'uranium dans les carbonates de plate-forme: -l'uranium fixé dans les tests d'échinodermes qui abondent lors des phases d'approfondissement relatif des milieux de dépôt (aux environs des mfs et mfs relatives de paraséquences), -l'uranium qui provient de la circulation des fluides météoriques lors des phases d'émersion et qui se concentre dans les environs des limites de séquences de dépôt et de certaines paraséquences émersives. Nous avons réussi à montrer avec l'ensemble de ces analyses et observations que le gamma-ray ne peut pas être utilisé sans discussion critique comme outil de corrélation lithologique et que son utilisation indépendamment des autres outils diagraphiques peut conduire à corréler des ensembles sédimentaires très différents. *

Le gite d'Ag-Hg d'imiter, formé par le remplissage d'un grand nombre de fractures est localisées principalement dans des schistes noirs occupant le sommet d'une formation graywackeuse épimétamorphique d'age PII. Cette formation à turbidites et faciès connexes appartient à un édifice de type Deep-sea fan élaboré en pied de talus sous-marin. Elle correspond à des dépôts de middle-fan et particulièrement au Braided-middle fan, interchenaux de starved-basin, de transition chenal-lobe ou ponded-sediment. Les schistes noirs renferment des horizons plus noirs pyriteux et carbonés témoins de phases de confinement, supposes liées aux conditions très réductrices voire anoxiques à l'échelle du bassin. Ces dépôts se sont effectués dans un bassin en contexte d'arrière-arc alimenté par du matériel en provenance du nord. Par ailleurs, la présence de fragments lithiques spilitisés dans le stock granulaire des graywackes d'Imiter et d'horizons riches en minéraux calciques évoque le volcanisme spilitique PII connu ailleurs dans le Saghro. Ainsi, un tel contexte de bassin en distension, marqué par de longues périodes de confinement voire d'anoxie et d'émissions volcaniques bimodales, apparait très favorable à une pré concentration syngénétique éventuelle. De plus, l'ensemble de ces dépôts a été plissé lors de la phase principale (B1) de l'orogenèse panafricaine en grands plis déjetés à déverses de taille hecto- a kilométrique, développant un clivage de plan axial et repris par la phase tardive (B2). Les schistes noirs présentent dans la région de la mine d'imiter un contact faille complexe avec les volcanites du PIII. L'analyse détaillée de la fracturation le long de ce contact et principalement dans la carrière de la mine, permet de mettre en évidence un jeu d’intensif NNW-SSE, puis distensif décrochant senestre NW-SE contemporain du volcanisme PIII. La fracturation hydraulique et la mobilisation hydrothermale qui y est liée résultent du fonctionnement de cette flexure vulcanisée. Cette partie de l'histoire du gisement se développe en environnement post-collisionnel panafricain

Dans mon projet, j'ai utilisé les gaz nobles (He, Ne, Ar, Kr et Xe) pour étudier les processus naturels se déroulant dans différents contextes géodynamiques (c.-à-d. subduction, collision continentale, rifting), montrant ainsi comment l'utilisation des gaz rares est fondamentale pour contraindre l'origine des substances volatiles et comment ils permettent une évaluation qualitative et quantitative des processus (interaction eau-gaz-roche) qui se produisent pendant la remontée des fluides de l'intérieur de la Terre vers l'atmosphère. Les résultats de mon projet peuvent être résumés en cinq thèmes principaux : 1) Aperçu de l’histoire du dégazage du manteau terrestre à partir d'analyses de haute précision des gaz rares du gaz magmatique ; 2) Systématique des gaz nobles et des isotopes du carbone sur le volcan Ciomadul, apparemment inactif (Roumanie): Preuve du dégazage volcanique ; 3) Fluides dérivés du manteau dans le bassin sédimentaire de Java oriental, Indonésie ; 4) Dégazage des volatiles du manteau dans un régime tectonique de compression hors du volcanisme: rôle de la délamination continentale ; 5) Dégazage continental de l'hélium dans un contexte tectonique actif (nord de l'Italie) : le rôle de la sismicité<br>In my project, I used the nobles gases (He, Ne, Ar, Kr and Xe) to investigate natural processes occurring in different geodynamical contexts (i.e., subduction, continental collision, rifting), showing how the use of the noble gases is fundamental to constrain the origin of volatiles, and to investigate the Earth interior. Furthermore, I also used these volatiles to recognize the processes (water-gas-rock interaction) that occur during the fluids up rise from the Earth’s interior to the atmosphere and quantitatively constrain the extents of these processes. The results of my project are summarized in five main topics: 1) Insights into the degassing history of Earth’s mantle from high precision noble gas analysis of magmatic gas 2) Noble Gas and Carbon Isotope Systematics at the Seemingly Inactive Ciomadul Volcano (Romania): Evidence for Volcanic Degassing 3) Mantle‐Derived Fluids in the East Java Sedimentary Basin, Indonesia 4) Outgassing of Mantle Volatiles in Compressional Tectonic Regime Away From Volcanism: The Role of Continental Delamination 5) Continental degassing of helium in an active tectonic setting (northern Italy): the role of seismicity

Ce travail retrace l’évolution varisque des Massifs d’Almǎj (Roumanie), de Deli Jovan (Serbie) et de la Stara Planina Occidentale (Bulgarie), à travers une étude pétrostructurale effectuée sur les différentes unités lithologiques de la Nappe alpine du Danubien supérieur. Cette nappe possède la particularité de contenir un marqueur de convergence de toute première importance sous la forme de 4 massifs ophiolitiques démembrés lors de l’orogenèse alpine :Tisoviţa Iuţi (TI, Roumanie), Deli Jovan (DJ, Serbie), Zaglavak (Z, Serbie) et Tcherni Vrah (TV, Bulgarie). Les études pétrologiques de terrain effectuées dans ces trois pays ont permis de confirmer la continuité entre ces 4 massifs, qui, séparément, comprennent chacun une portion de croûte océanique différente (TI :section mantélique et cumulats inférieurs, DJ :cumulats inférieurs et supérieurs, Z :cumulats supérieurs, TV :cumulats supérieurs et section effusive), mais considérés ensemble, forment une pile ophiolitique classique complète. De nouvelles datations par la méthode 147Sm-143Nd confirment un âge d’accrétion pour cette croûte océanique au Dévonien inférieur (~ 400 Ma). Cependant, l’essentiel de ce mémoire concerne les Monts Almǎj, notamment les roches encaissantes du massif de Tisoviţa Iuţi. La partie sud de ce massif ophiolitique représente la section inférieure d’une croûte océanique classique, alors que sa partie orientale est caractérisée par des roches de la croûte océanique supérieure, fortement déformées et transformées (métagabbros à zoïsite et fuchsite). Ces roches font partie de la Zone Mylonitique de Corbu (CMZ), qui comporte également des métasédiments à Gt ± St ± And et des serpentinites. Les conditions PT de formation de ces métagabbros, datés à 380-360 Ma par la méthode 40Ar-39Ar, ont été estimées à des températures comprises entre 450°C et 300°C. Leur contexte de formation peut être assimilé à une semelle ophiolitique ‘froide’, développée lors d’une obduction intra-océanique initiée probablement le long d’une faille transformante. Si le pic de métamorphisme des roches de Corbu a été estimé à 585°C/ 5.5 kbar, leur exhumation pourrait s’effectuer au sein d’un anticlinal en régime transpressif sénestre, en relation avec la formation de la CMZ, interprétée comme une ancienne zone plissée qui évolue en zone de cisaillement sénestre. Au Carbonifère, le granite syntectonique de Cherbelezu se met en place le long de la CMZ et enregistre les dernières phases de cette déformation lors de son refroidissement. Les études préliminaires sur les roches encaissantes des massifs ophiolitiques en Serbie et Bulgarie permettent de préciser une vergence d’obduction du lambeau ophiolitique vers le paléo-NW et d’établir un modèle de reconstitution paléogéodynamique au Varisque pour l’ensemble de la région étudiée./ This study provides new information on the Variscan evolution of the Almǎj Mountains (Romania), Deli Jovan Massif (Serbia) and Western Stara Planina (Bulgaria), throughout a petrostructural investigation conducted on the various lithological units of the Upper Danubian Alpine Nappe. This nappe displays an important convergence tectonic marker in the form of four ophiolitic massifs dismembered during the Alpine orogeny: Tisoviţa Iuţi (TI, Romania), Deli Jovan (DJ, Serbia), Zaglavak (Z, Serbia) and Tcherni Vrah (TV, Bulgaria). Our petrological studies in these three countries have confirmed the continuity between these four massifs, each of which showing, separately, a different portion of the oceanic crust (TI: mantle section and lower cumulates, DJ: lower and upper cumulates, Z: upper cumulates, TV: upper cumulates and effusive section), but taken together, forming a complete classical ophiolitic pile. New dating using the 147Sm-143Nd method has confirmed an accretion age for this oceanic crust at around 400 Ma (Early Devonian). However, the main part of this study has been focused in the Almǎj Mountains, particularly the Tisoviţa Iuţi ophiolitic massif and its enclosing rocks. The Southern part of this ophiolitic massif represents the lower section of a classical oceanic crust whereas its eastern part is characterized by upper crustal oceanic rocks that are highly deformed and transformed (zoïsite and fuchsite-bearing metagabbros). These rocks belong to the Corbu Mylonitic zone (CMZ), which also comprises Gt ± St ± And metasediments and serpentinites. Temperature estimates for the formation of the metagabbros are bracketed between 450°C and 300°C and these rocks have been dated at 380-360 Ma using the 40Ar-39Ar method on fuchiste. The geodynamic context for their formation can be viewed as a ‘cold’ ophiolitic sole, developed during an intra-oceanic obduction probably initiated along transform fault. If the metamorphic peak for the Corbu rocks has been estimated at 585°C/5.5kbar, their rapid exhumation could be realized via an anticline under a transpressive sinistral regime, connected with the formation of the CMZ that is interpreted as an ancient fold zone evolving in a sinistral shear zone. Finally, the Carboniferous syntectonic Cherbelezu granite intrudes along the CMZ and records the final stages of this deformation during its cooling. Preliminary investigations on the enclosing rocks of the ophiolitic massifs in Serbia and Bulgaria allow us to define a top to the NW obduction vergence for the ophiolite and to propose a paleogeodynamic reconstitution model for the Carpathian/Balkans terrains in the Variscan times.<br>Doctorat en Sciences<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les nouvelles données thermochronologiques (AFT, ZHe et ZFT) sur le socle des MCE de Belledonne et des Grandes Rousses mettent en évidence une dynamique d’exhumation similaire et assez rapide vers 18 Ma pour tous les Massifs Cristallins Externes. Cependant, l'exhumation des massifs du Sud (e.g., Oisans) pourraient commencer plus tôt, à partir de 25 Ma suggérant une exhumation diachrone le long de l’Arc Alpin. Cela suggère aussi une localisation progressive des déformations le long des rampes crustales entre ~25 et 18 Ma. Enfin, l'exhumation rapide vers 18 Ma semble correspondre à la limite de méga-séquences dans le bassin molassique. Les analyses de terrain, des données de forages ainsi que des lignes sismiques montrent notamment une déformation du bassin assez précoce, dès l'Oligocène (25 Ma). Elles permettent aussi le calcul des volumes de sédiments préservés dans le bassin molassique Ouest Alpin. Enfin, une étude préliminaire à l’approche source to sink dans les bassins ouest-alpins est abordée à partir d'analyses petro-détritiques, de thermochronologie détritique et de calcul des volumes à partir des lignes sismiques. Ces résultats ont permis de mettre en évidence la dénudation progressive de la croute varisque de la plaque supérieure dont le signal détritique est présent depuis l’Eo-Oligocène dans les bassins péri-alpins. L’apparition tardive au Miocène dans le bassin molassique Ouest Alpin d’un signal thermochronologique tertiaire suggère un changement de dynamique de surface et/ou un routage sédimentaire différents dans le temps, mais aussi des différences significatives avec les bassins au nord des Alpes<br>New thermochronological data (AFT, ZHe, and ZFT) on the Belledonne and Grandes Rousses ECMs basement show a similar and relatively rapid exhumation dynamic around 18 Ma for all the External Cristalline Massifs. However, the exhumation of southern massifs (e.g., Oisans) could start earlier, from 25 Ma suggesting a diachronous exhumation along the Alpine Arc. This also suggests a progressive localization of deformations along the crustal ramps between ~25 and 18 Ma. Finally, the rapid exhumation starting at around 18 Ma seems to correspond to the limit of mega-sequences in the molassic basin. Field analysis, borehole data and seismic lines show that the basin was deformed as early as the Oligocene (25 Ma). This also allows the calculation of the sediment volumes preserved within the West Alpine Molassic Basin. Finally, a preliminary study of the source to sink in the West Alpine basins is approached from petro-detritic analyses, detrital thermochronology and calculation from the seismic lines. These results highlighted the progressive denudation of the Variscan crust of the upper plate whose detrital signal has been present since the Eo-Oligocene in the peri-alpine basins. The late Miocene appearance in the West Alpine Molassic basin of a tertiary thermochronological signal suggests a change in surface dynamics and/or a different sedimentary routing over time, but also significant differences compared to the basins located north of the Alps

The vast distribution and long duration of the Late Mesozoic magmatism in the eastern part of South China presents a unique case in the world. This offers a natural laboratory to study the process of magma genesis, the magma emplacement mode, the relationship between magmatism and tectonics, the geodynamic role on the magma emplacement and lithospheric evolution. Since 50's, particularly 90's of the last century, geoscientists have made important efforts in geological cartography and carried out numerous studies with remarkable scientific achievements, building a solid background to understand the tectonic evolution of the South China Block (SCB). However, certain fundamental questions mentioned above remain unsolved and/or are in hot debate. In order to make progress in these scientific issues, we have carried out in a multi-disciplinary study in the Late Mesozoic Qingyang-Jiuhua massif, Hengshan massif and Fujian coastal zone according to their distance with respect to the paleo subduction zone of the Paleo-Pacific plate, the ages of granitic massifs and related tectonics, including field observation on the structure geology, micro-observation on thin section, U-Pb dating on monazite, AMS, paleomagnetism, gravity modeling and P condition concern the granite emplacement. In the view of deformation in these granitic massifs and their country rocks, mode and influence of regional tectonics on the emplacement, though each studied zone reveals its distinguished characteristics, they show some intrinsic and common relationships between them. With our new results and integrating previous data, in this thesis, we discuss the tectonic context of emplacement of these Late Mesozoic magmatic massifs and the geodynamic evolution of the SCB., We propose a 3-step geodynamic model: (1) during 145-130 Ma period, the Paleo-Pacific plate subducted northwestwardly, the West Philippines micro-continent, approaching to SCB, important subduction-related arc volcanism was produced in the coastal areas of Southeast China coast (Zhejiang-Fujian-Guangdong), forming a back-arc extension tectonic system in SCB; (2) during 130-110 Ma period, due to the collision between the West Philippines microcontinent and SCB, the compressional tectonic structures were developed in the Changle-Na'ao coastal zone, producing ductile deformation zones. However, the inland of the eastern part of SCB was under a NW-SE extensional tectonic regime; (3) during 105-90 Ma period, a new subduction zone was developed in the SE flank of the West Philippines micro-continent, the subducting slab reached the Changle-Nan'ao tectonic belt, with the possible break-off of slab, the asthenospheric ascent was responsible for the important emplacement of plutonic massifs and dykes. The tectonics of the eastern part of SCB was characterized by a general extensional system in this period. This tectonic pattern has been significantly disturbed by the Oligocene-Eocene opening of the South China sea,and the Miocene shortening of the SCB margin in Taiwan. Of course, this model should be improved by more geological, geophysical and geochemical investigations.