Dissertations / Theses on the topic 'Bassin de'

Les bassins d'avant-pays se développent au front des orogènes par flexure de la lithosphère. L'héritage structural et thermique de celle-ci joue un rôle fondamental dans leur évolution et différentes sources peuvent contribuer à la subsidence du bassin. Cette thèse analyse les effets de l'héritage d'un épisode de rift sur un rétro-bassin d'avant-pays qui s'est développé alors que la lithosphère n'avait pas retrouvé son état d'équilibre. Le Bassin Aquitain est le rétro-bassin d'avant-pays pyrénéen qui s'est développé au Campanien-Miocène. L'orogenèse pyrénéenne fait suite à un épisode de rifting Aptien-Cénomanien durant lequel la croûte a été fortement amincie et le manteau sous-continental exhumé. Les effets de l'héritage crustal dus au rift sur l'évolution du bassin sont étudiés par une analyse des structures dans la croûte, du comportement flexural de la plaque européenne et de la distribution des sédiments synorogéniques. L'évolution de la subsidence dans le bassin est étudiée par analyse de subsidence 1D d'après des données de forages. Enfin, les mécanismes d'inversion de la marge européenne sont étudiés par restauration d'une coupe structurale à échelle crustale. Cette étude aide à définir le rôle de l'héritage d'un ancien système de rift sur la mise en place et l'évolution d'un bassin d'avant-pays ainsi que le rôle des différentes sources de subsidence et leurs variations spatio-temporelles. Cette étude démontre également les liens étroits entre l'histoire du rétro-bassin d'avant-pays et les mécanismes et phases d'inversion de la marge hyper-amincie
Foreland basins develop in front of orogens by flexure of the lithosphere. When they initiate over a crust that has been affected by a previous tectonic event, structural and thermal inheritance have a fundamental role in their evolution and different sources may contribute to basin subsidence. The present work analyzes the impact of inheritance from a rifting event on a foreland basin, which develops while thermal reequilibration has not been achieved at the time of loading. The Aquitaine Basin is the Pyrenean retro-foreland basin that developed from Campanian to Miocene. The Pyrenean orogenesis follows an Aptian-Cenomanian rifting during which the continental crust is thinned and sub-continental mantle exhumed. The orogenesis starts only 10 Myr after the end of rifting. The effects of crustal inheritance due to rifting on the evolution of the basin are studied by analyzing crustal structures, flexural behavior of the European plate, and foreland succession distribution. The subsidence evolution of the basin is studied by the 1D backstripping technique using borehole data. Finally, inversion mechanisms of the European margin are studied by cross-section construction and restoration at crustal scale. This study helps to define the role of rift inheritance on the initiation and the evolution of a retro-foreland basin, as well as the relative role of subsidence sources and their variations in space and time. The present work also shows the strong relationship between the retro-foreland basin's history and both mechanism and the history and mechanisms of inversion of a hyper-extended margin

L'objectif de cette thèse est d'étudier la thermicité de bassins sédimentaires et notamment l'effet de la géodynamique sur l'évolution thermique de la matière organique via le flux de chaleur. Trois bassins sédimentaires évoluant dans des contextes géodynamiques différents ont été étudiés: le bassin molassique suisse (bassin d'avant-pays), le bassin de Paris (bassin intraplaque) et le bassin de Sabinas (cadre géodynamique mixte). L'approche suivie repose sur l'utilisation de modèles thermiques de bassins permettant de simuler l'évolution des marqueurs organiques de thermicité utilisés pour contraindre les modèles. Une attention particulière a été portée à l'étude de la cinétique d'évolution des biomarqueurs (rapports d'isomérisation des hopanes et des stéranes). L'étude de la thermicité dans le bassin molassique suisse a permIs de valider l'utilisation des biomarqueurs pour la reconstruction de l'histoire thermique des bassins, et les résultats obtenus sont en accord avec l'hypothèse d'une anomalie thermique fin Jurassique début Crétacé. L'étude de la thermicité du bassin de Paris intègre à la fois les dépôts mésozoïques et paléozoïques (bassin Sarro-Lorrain) et est basée sur divers marqueurs de thermicité. Les résultats obtenus montrent que l'hypothèse d'un flux de chaleur élevé au Permien (extension régionale), puis décroissant jusqu'à l'actuel (relaxation thermique de la lithosphère) permet d'expliquer les profils de maturité observés. Au cours du Mésozoïque, le flux de chaleur n'a pas été affecté par les différents évènements géodynamiques ayant touché cette région, à l'inverse de ce qui a été observé dans le bassin molassique suisse. Durant le Mésozoïque, le flux de chaleur a été plus faible sur la partie est du bassin que dans le centre. Les simulations réalisées mettent également en évidence que l'essentiel de l'érosion ayant affecté l'est du bassin de Paris serait antérieur à l'augmentation du flux de chaleur lié au rifting oligocène, responsable des hautes valeurs de flux de chaleur observées sur l'est du bassin. L'histoire thermique du bassin de Sabinas a été étudiée en se basant sur la réflectance de la vitrinite. Diverses hypothèses ont été retenues, et celle incluant une anomalie thermique liée à une phase de subduction pourrait expliquer les niveaux de maturité (fenêtre à gaz) observés dans ce bassin. Il apparaît donc que seuls les évènements géodynamiques majeurs et affectant directement un bassin sont susceptibles d'influencer l'évolution du flux de chaleur et donc la maturation de la matière organique.

Un modele d'evolution des nitrates dans le sol, comportant un module biochimique et un module de prelevement par la vegetation, a ete couple a un modele hydrologique conceptuel d'une facon qui reproduit les lessivages tres intenses observes sur un petit bassin versant de recherche. Une tentative d'application semi-distribuee sur un grand bassin en le decoupant en sous bassins et le fleuve en biefs, incluant propagation et denitrification dans la riviere, a montre certaines potentialites et limites de ce modele

L'enregistrement sedimentaire resulte du remplissage par le flux sedimentaire de l'espace cree par les variations du niveau marin relatif, qui est la somme des variations tectoniques et eustatiques. L'une des questions majeures en geologie sedimentaire est l'importance relative de ces deux facteurs dans l'enregistrement sedimentaire. L'eustatisme est, par definition, uniquement une fonction du temps. La tectonique varie a la fois en fonction du temps et de l'espace. Le propos de ce travail est de determiner les echelles de temps et d'espace du controle tectonique dans l'enregistrement sedimentaire d'un bassin flexural intracratonique, le bassin de paris au meso-cenozoique. Cette etude se base sur des geometries sedimentaires 3d, a l'echelle du bassin et des cycles stratigraphiques mineurs (1-5 ma) et majeurs (10-40 ma), et sur des mesures 1d/2d haute resolution de l'accommodation le long d'un profil e-w de nancy a rambouillet. Le controle tectonique se produit aux echelles de temps suivantes : - a l'echelle de 230 ma, coincidant avec les periodes majeures de divergence et convergence des plaques lithopsheriques et correspondant a un signal thermique a long terme. - a l'echelle de 20-40 ma (cycles stratigraphiques majeurs) et de 1-20 ma (cycles stratigraphiques majeurs et mineurs), correspondant a des deformations intra-plaques, consequences des evenements geodynamiques majeurs de la plaque eurasienne. Un nouveau type de modele thermique (modele chablis ; doin & fleitout, 1996) reproduit de maniere satisfaisante la subsidence long terme du bassin de paris et montre : (1) l'importance de l'effet des transitions de phase spinel/grenat dans le manteau, sur la subsidence totale d'un bassin intracratonique, et (2) que la subsidence thermique est heritee d'une extension de la fin du carbonifere au debut du permien, liee a l'effondrement gravitaire de la chaine hercynienne.

On approche classiquement les taux d'érosion par l'étude des flux actuels, solides ou dissous, dans les cours d'eau. Ce travail cherche au contraire à évaluer les taux d'érosion à partir des particules stockées dans les bassins, non prises en compte dans l'approche précédente, et néanmoins souvent dominantes. Ce travail réalisé sur le bassin versant du négron (162 km 2) a évalué les taux d'érosion mécanique (em) à partir des particules stockées sur les versants et en fond de vallées. L'objectif était d'atteindre l'em brute, en sommant l'érosion déduite des stocks holocènes et l'érosion déduite des flux actuels a l'exutoire du bassin. De plus, on a essayé d'approcher l'érosion chimique (ec) en comparant les flux dissous actuels à l'exutoire, aux pertes en carbonates et silice calculées à partir de bilans d'altération des roches dans le bassin. Les stocks particulaires superficiels se chiffrent à 32378. 10 3 11271. 10 3 m 3 : les limons de plateaux (32,5% en volume de la totalité des stocks), les grezes (8%), les colluvions (36,5%), les alluvions (19,5%) et les tourbes (3,5%). L'étude a concerné les stocks alluviaux et colluviaux, issus de em holocène dans le bassin. Leur répartition est influencée par la nature du substrat et par la morphologie des versants et fonds de vallées. L'em calculée a partir des stocks holocènes est égale à 22 t. Km 2. An 1. L'em nette calculée a partir du flux actuel de mes à l'exutoire (93,3 t. An 1) est égale a 0,6 t. Km 2. An 1. Ces valeurs montrent que 93% des particules érodées ont été stockées dans le bassin. L'em réelle est donc égale à 22,6 t. Km 2. An 1. Le taux de l'ec obtenu par le flux dissous actuel total est de 44 t. Km 2. An 1 dont 34 t. Km 2. An 1 correspondent à la dissolution carbonatée. Le flux dissous de carbonate estime à partir de la composition des stocks holocènes et des flux de mes actuels est de 17,5 t. Km 2. An 1. Dans le bassin du négron, l'ec représente 66% de l'érosion totale.

Dans un cadre stratigraphique revu le remplissage miocène du bassin molassique rhodano-provençal (BMRP) a été découper en 10 séquences de dépôt (IIIrd). Trois grandes phases d’érosion fluviatile ont été caractérisées : entre l’Aquitanien et le Burdigalien inférieur et entre le Burdigalien terminal et le Langhien puis à la base du Tortonien. Les transgressions marines miocènes du BMRP sont contrôlées par l’existence de ces réseaux fluviatiles successifs. Un modèle séquentiel haute fréquence du remplissage par des carbonates bioclastiques de faciès « foramol » du premier complexe de vallées incisées est proposé. Ces réseaux miocènes qui alimentent la plate-forme et le talus du golfe du Lion permettent de mieux comprendre comment l'ouverture du Golfe du Lion, son ralentissement puis son arrêt interagissent avec le raccourcissement alpin. Les vallées aquitano-burdigaliennes sont généralement superposées et emboîtées dans les dépôts oligo-aquitaniens. Ils sont en relation direct avec l’héritage morphostructural de ce bassin d’avant-pays et signent une déformation régionale de grande longueur d’onde rapportée à une remise en compression à la base du Miocène. Les réseaux suivant en quasi-conformité avec les structures pyrénéo-provençales sont en relation avec l’activation des plis et des chevauchements et signent une déformation plicative de plus courte longueur d’onde associée pour le réseau du Burdigalien terminal à un soulèvement régional. Leur superposition souligne la pérennité d’un contrôle tectonique. Leur déboîtement est la conséquence de l’activation des plis et des chevauchements provoquant la migration des dépôts-centres et des réseaux successifs de vallées dont cette déformation amplifie le creusement
Inventory and analysis of incised valleys through the “rhodano-provencal” molassic basin (BMRP) results in re-examining the miocene sea submergence and the tectonic deformations of the alpine chain foreland basin. Three great fluviatile erosion stages have been characterized : between late Aquitanian and early Burdigalian, between late Burdigalian and early Langhian and early Tortonian. These Miocene networks who supply the platform and the slope of Lions Gulf provide some elements for a better geodynamic understanding of this area: in particular how the deceleration and the stop of the opening of the Lion Gulf interact with the alpine shortening. The marine Miocene invasions of the peri-alpine furrow are controlled by these successive fluviatile networks existence. The first fluviatile network filling is composed of bioclastic carbonates of “foramol” facies. A high frequency sequential model of an incised valleys complex is proposed. The identification of the three Miocene incised valleys networks allow a completely new BMRP geomorphological evolution analysis. The Aquitano-Burdigalian valleys are generally superimposed and encased in the Oligo-Aquitanian deposits in direct relation with the tectonic foreland basin morphostructural heritage and sign a regional large wavelength deformation reported to a compression stage of this field at the lower Miocene. The next networks are in quasi-conformity with the septentrional pyreneo-provencal structures. They are in relation with the activation of the folds and thrust. They sign a shorter wavelength folded deformation associated, for the late Burdigalian network, to a regional rising. Their superposition underlines the tectonic control perenniality. Their dismantling is the consequence of the folds and thrust activation causing not only depotcenters migration but also of the successive valleys networks whose deformation amplifies the digging

La paléoflore du Jurassique moyen et supérieur du bassin parisien est documentée par un ensemble de gisements assez importants et relativement peu connus, contenant des fossiles de tous types, généralement sous forme d’empreintes avec ou sans cuticule, ou encore sous forme de silicification dans des chailles. Huit gisements historiques ou nouveaux ont été étudiés, plus quatre fossiles isolés, tous datant de l’intervalle Bathonien-Oxfordien, et répartis sur l’ensemble du bassin parisien et de ses marges. Trois gisements ont étés étudiés dans la partie Est du bassin, Il s’agit d’Arc-en-Barrois (Bathonien supérieur), d’Étrochey (Callovien inférieur et moyen) et de Laignes (Callovien moyen). Ils appartiennent tous à l’archipel de la plate-forme bourguignonne, dont les îles étaient alors couvertes d’une forêt mixte xérophytes à Brachyphyllum. Le gisement d’Auxey, situé plus au sud, près de Beaune, daté de l’Oxfordien supérieur, montre au contraire une flore de milieu humide, riche en fougères. Deux autres gisements ont été étudiés au niveau du seuil du Poitou, les flores du Callovien moyen de Sauzé-Vaussais et des environs de Poitiers, riches en bennettitales, correspondant probablement à des milieux xéromorphes assez ouverts. Enfin, deux derniers gisements ont étés étudiés dans l’ouest du bassin, sur la marge orientale du massif armoricain alors émergé, les flores du Bathonien supérieur de Mamers et de Nonant-le-Pin. Ces deux gisements correspondent à des forêts mixtes côtières à Brachyphyllum, dans un milieu également xéromorphe. Ainsi, le bassin parisien présente au Bathonien et au Callovien exclusivement des flores côtières xérophytes, correspondant à des paléoenvironnements plutôt fermés, comme sur la plate-forme bourguignonne, jusqu’à des milieux au contraire assez ouverts, comme dans le Poitou. Les flores de milieu interne, loin des côtes, ne sont pas connues pour cette période. À l’Oxfordien supérieur en revanche, la flore d’Auxey indiquerait plutôt une certaine humidification du climat, bien que de plus amples données soient nécessaires pour confirmer cette interprétation
The palaeoflora of Late and Middle Jurassic of the Paris basin is documented by a set of rather important outcrops, relatively little know, containing fossils of every type, mainly imprints often without cuticle, sometime with, or otherwise silicification in flint nodules. Eight historic or new outcrops were studied, plus four isolated fossils, all dating from the Bathonian-Oxfordian interval and distributed on the whole Paris basin and its margins. Three deposits were studied in the eastern part of the basin, its Arc-en-Barrois (late Bathonian), Étrochey (early and middle Callovian), and Laignes (middle Callovian). They all belong to the archipelago of the Burgundian platform, whose islands are covered by a mixed xerophytes Brachyphyllum forest. The deposit of Auxey, situated to the south, close to the city of Beaune, dated of late Oxfordian shows on the contrary a flora of wet environments, rich in ferns. Two others outcrops were studied close to the seuil du Poitou, the late Callovian flora of Sauzé-Vaussais and Poitiers surroundings, rich in bennettitales, presumably corresponding to relatively open xeromorphic environments. Finally, two last deposits were studied in the west of the basin, on the oriental margin of the emerged Armorican massif, the flora of the late Bathonian of Mamers and Nonant-le-Pin. These two outcrops correspond to a coastal mixed Brachyphyllum forest, also in a xeromorphic environment. Thereby, the Paris basin presents from Bathonian to Callovian exclusively xerophytes floras, corresponding to rather closed paleoenvironments, as on the Burgundian platform, to on the contrary opened enough environments, as in Poitou. The flora of internal environments, far from coasts, are not known for this period. In late Oxfordian on the other hand, the flora of Auxey would indicate rather a certain moistering of the climate, although more ample data are necessary to confirm this interpretation

L'etude hydrologique du fango est entreprise a travers celle de l'organisation geographique de son bassin-versant et consiste a en saisir les elements qui participent aux processus d'ecoulement. Le bassin-versant du fango (235km2) petit bassin montagnard, est presente dans sa configuration socio-economique actuelle (patrimoine naturel) : ancienne tradition pastorale et ses effets sur l'evolution des milieux, cartographie des types de couvert vegetal, puis description des ensembles geomorphologiques. Dans un deuxieme temps, les differentes familles de terroirs hydrologiques sont presentees au cours des saisons hydrologiques. L'etude hydrologique du fango definit le regime climatique. Les diagrammes ombrothermiques ont permis de cerner la realite et la regularite de la secheresse (p@4tʿ) l'irregularite pluviometrique inter et intra annuelle predomine. Le regime hydrologique est etudie a partir des hydrogrammes (de 1976 a 1992), par les phases et les saisons hydrologiques (r. Lambert) et se caracterise par : - un ete hydrologique long et d'une grande regularite. Le debit ne cesse de diminuer mais le fango ne tarit pas, - un automne hydrologique absent 7 annees sur 16, - un hiver hydrologique regulier dans son occurrence mais irregulier dans son abondance, - un printemps hydrologique : tres pluvieux, il prolonge l'hiver et sec, il laisse la place a l'ete hydrologique. Les phases hydrologiques sont tres marquees (montees de crue tres rapides en rapport etroit avec le rythme des precipitations et la topographie du haut bassin), fait confirme dans l'approche des crues. L'ecoulement n'est donc pas uniforme dans le fango et selon la nature-duree-intensiterepartition des precipitations, l'etat de remplissage des differents reservoirs, le fango a plusieurs types de comportement : un gave en hiver hydrologique, une riviere a trous et cascades en periode d'etiage, un oued sous une forte averse (en automne hydrologique).

La premiere partie de cette these a ete consacree a l'etude de la nature de la croute dans le bassin nord ligure. Les profils de sismiques multi-traces ont mis en evidence un accident majeur dans le socle sur la marge provencale. Cet accident a ete associe a un changement de nature de la croute. La limite du domaine oceanique a ete placee le long de cet accident. Sur la marge corse, il n'existe pas d'accident similaire a celui observe sur la marge provencale. La limite du domaine oceanique a ete fixee par le magnetisme, en identifiant cote corse des anomalies similaires a celles qui sont observees cote provencal a l'aplomb de l'accident. L'enregistrement a terre sur la cote corse, du profil sismique permet d'imager le moho sous le sel messinien, car il est eclaire avec des rais d'incidence oblique. Le retraitement des esp de la region a permis de mettre en evidence l'existence d'une croute oceanique au centre du bassin et une croute de type transitionnelle au large des marges provencale et corse. Cette croute transitionnelle est caracterisee par la presence, dans la croute inferieure, d'une couche d'une vitesse de 7. 2 km/s. Une limite du domaine oceanique a ete proposee au nord du bassin ligure. La deuxieme partie de cette these porte sur le bassin nord tyrrhenien. L'analyse combinee de la sismique reflexion multi-traces, de l'inversion gravimetrique tridimensionnelle et des enregistrements a terre de sismique reflexion grand-angle/refraction, a permis d'obtenir une image tridimensionnelle du bassin nord tyrrhenien. Le bassin corse est probablement d'age burdigalien, voir d'age oligocene superieur. Sa direction structurale et son age indiquent que ce bassin est contemporain de l'ouverture liguro-provencale. Le flux de chaleur corrige de l'effet des sediments est faible, malgre la remontee du moho sous le bassin. Les anomalies gravimetriques a l'air libre et les anomalies magnetique sont negatives, confirmant la profondeur importante du bassin. Les enregistrements de sismique refraction confirment la faible profondeur du moho sous le bassin. Une arrivee tardive sur ces enregistrements a ete associee a la base de la lithosphere. Le bassin corse a subi des reactivations recentes au tortonien, liees au rebond isostatique de la corse hercynienne du a l'ecroulement gravitaire de la corse alpine. La structure des sediments sur cette bordure du bassin corse suggere une geometrie en paliers et rampes pour la faille de detachement majeure. Cette faille de detachement se prolongerait sous l'ile d'elbe, ou une zone de cisaillement ductile a ete observee.

La penurie de l'eau douce dont plusieurs facteurs en sont responsables, est toujours a l'origine des conflits qui se produisent entre les etats riverains. Il s'agit ici d'un @probleme bien delicat en ce qui concerne les relations juridiques et politiques entre les pays qui partagent le bassin du nil. Les etats riverains de cet espace hydrographique ne parviennent guere a homologuer une forme coherente de cooperation susceptible de favoriser le reglement des conflits en matiere de ressources en eau partagees. Il ressort que le concept du developpement integre est problematique dans le bassin du nil. A ce propos, il s'avere important d'examiner les problemes qui font obstacle a la cooperation tout en faisant appel aux instruments juridiques contemporains qui s'appliquent a la gestion des ressources en eau partagees, entre deux ou plusieurs etats. L'experience de certains etats riverains pourrait apporter des elements positifs en vue d'ameliorer la forme actuelle de cooperation dans le bassin du nil et toutes les relations qui en decoulent
The scarcity of fresh water, arising from many factors, constitues a major source of conflicts among riparian states. This problem is particularly sensitive to legal and political relations as far as countries of the nile basin are concerned. The states of this river basin have not been able to establish a comprehensive approach to cooperation in order to solve those conflicts connected with the need to share water and its ressources. The idea of an integrated approach to development of shared water resources is rather doubtful in the nile basin. In this respect, it becomes necessary to examine those problems that hamper cooperation by resorting to the study of the contemporary legal instruments regulating the management of water resources shared by two or several states. The experience of cooperation between some riparian states could help in improving the existing structure of cooperation in the nile basin as well as all those relations that emanate from it

Les abondances et compositions isotopiques de l'helium, du neon et de l'argon ont ete mesurees dans vingt-neuf echantillons d'eau recueillis dans cinq aquiferes du bassin de paris: l'ypresien, l'albien, le neocomien, le dogger et le trias. Dans tous les reservoirs, les donnees ont mis en evidence des exces en #3he, #4he et #4#0ar par rapport aux valeurs de l'asw (air saturated water), ainsi que l'existence dans l'ensemble du bassin d'un gradient vertical pour ces concentrations. Des exces en #2#1ne par rapport a l'asw ont aussi ete mesures dans les eaux du dogger et du trias. Le taux de production radiogenique moyen dans l'ensemble du bassin ne peut pas produire les quantites mesurees en #3he, #4he, #2#1ne et #4#0ar. La majeure partie des composantes radiogeniques ont leur origine dans le socle, et l'existence d'un flux vertical pour ces isotopes doit etre invoquee pour expliquer les concentrations mesurees. Les rapports #4he/#4#0ar et #2#1ne/#4#0ar radiogeniques dans l'aquifere du dogger sont superieurs aux valeurs moyennes du taux de production radiogenique dans la croute. Au contraire, les valeurs mesurees dans le trias sont proches du taux de production crustal moyen. L'importance du flux diffusif pour les isotopes #4he et #2#1ne est a l'origine des decouplages observes dans le dogger. L'etude a mis en evidence l'existence de comportements opposes pour les isotopes de #4he et #4#0ar quant au transfert vertical. Le premier est transporte essentiellement par diffusion, le second par convection. La repartition des composantes radiogeniques pour #3he, #4he, #2#1ne et #4#0ar dans l'ensemble du bassin peut etre expliquee par l'existence de deux composantes seulement: une composante atmospherique apportee par l'eau de recharge et une composante radiogenique en provenance essentiellement du socle, diluee par la premiere au fur et a mesure que l'on approche de la surface. Un travail de modelisation numerique bidimensionnelle (coupe vertical) sur l'ensemble du bassin de paris a ete effectue et le transfert d'eau ainsi que le transport des isotopes #3he, #4he et #4#0ar simules. Les resultats ont montre que l'ensemble du systeme se trouve en regime permanent d'ecoulement. De meme, le regime permanent de dispersion pour les trois gaz traduit de facon satisfaisante leur distribution dans le bassin. La simulation du transport de #4he a permis la determination des principaux parametres hydrodynamiques a l'interieur de tous les aquiferes consideres. Les flux crustaux pour #3he, #4he et #4#0ar ont pu etre estimes. L'utilisation du rapport radiogenique #4he/#4#0ar a permis de definir une limite superieur pour les permeabilites dans le lias et les formations semi-permeables du dogger

Texte remanié de: Thèse Master of science--Agronomie--Montpellier--CIHEAM, 2005.
Bibliogr. p. 105-108. Résumé en français et en anglais. CIHEAM-IAMM = Centre international des hautes études agronomiques méditerranéennes-Institut agronomique méditerranéen de Montpellier.

Le bassin de Cariaco représente un emplacement idéal pour l’étude de la préservation de la matière organique (MO) en particulier la sulfuration naturelle, car il a présenté des conditions euxiniques récurrentes au cours de son histoire. Pour contraindre les processus de préservation de la MO, nous avons étudié les sédiments varvés du bassin de Cariaco sur une période de 130 ka. Nous avons mis au point un protocole basé sur des hydrolyses séquentielles permettant d’isoler des kérogènes libres d'artefacts. Ce protocole a permis de libérer d’importantes quantités de carbohydrates représentant jusqu'à 3% du carbone organique total. Ces carbohydrates d’origine algo-bactérienne présentent une diminution en profondeur lié à des processus de dégradation in situ et/ou à l’incorporation dans la matrice macromoléculaire. L’étude des marqueurs moléculaires présents dans les extraits organiques corrobore l’origine principalement autochtone de la MO. Cependant la contribution des végétaux terrestres a été mise en évidence dans les échantillons correspondant aux périodes glaciaires. Le processus de sulfuration naturelle a un rôle important dans la préservation de la MO à Cariaco. La sulfuration intramoléculaire est indiquée par la présence des thiophènes et thiolanes à l’état libre. La désulfuration au nickel de Raney et la pyrolyse des kérogènes révèlent également une sulfuration intermoléculaire. La sulfuration ne présente pas une tendance générale à l’augmentation dans l’intervalle étudié. Le processus se révèle sensible aux variations climatiques, et facteurs tels que les conditions redox du milieu et la disponibilité et réactivité des précurseurs moléculaires
The Cariaco basin provide an ideal location to study the organic matter (OM) preservation processes in particular the natural sulfurization, since it has presented recurrent euxinic conditions along its history. To better understand the OM preservation processes, we have studied the varved sediments of Cariaco in a time interval of 130 ky. In this study, we have employed an artifact free method based on stepwise hydrolysis for the isolation of kerogen. This method permitted to obtain important amounts of monomeric carbohydrates, accounting for up to 3% of the total organic carbon. Those algal/bacterial-derived carbohydrates present a decrease with depth related to in situ degradation and/or incorporation to the macromolecular matrix. The investigation of the organic extracted biomarkers corroborate the authochtonous origin of the OM. Nevertheless, an important contribution of terrestrial OM was observed in the samples from glacials periods. The natural sulfurization process have an important role in the preservation of OM in Cariaco basin. The intramolecular sulfurization was revealed by the presence of free alkylthiophenes and thiolanes. Raney nickel desulfurization and kerogen pyrolysis also revealed intermolecular sulfurization. The natural sulfurization does not present a global increase in the time interval studied. This process respond to variations in climatic conditions, redox conditions in the water column and sediments and also to the reactivity and availability of the molecular precursors

Les fonds de vallée du bassin-versant de la Beuvronne contiennent des séquences sédimentaires du Tardi et du Postglaciaire. Elles autorisent une étude paléoenvironnementale en fonction des modifications climatiques ou anthropiques. Au Tardiglaciaire, le paysage reste ouvert malgré une reconquête végétale déjà perceptible. A l'Holocène, l'incision préboréale traduit une amélioration climatique et une augmentation du ruissellement. Jusqu'au Subboréal, la fermeture du milieu par une végétation arborée est corrélative d'une stabilisation des formations superficielles. La sédimentation alluviale est organo-tufacée. Au Subboréal, une reprise du détritisme apparaît. Mais c'est vers 4000 BP que l'activité hydroérosive se manifeste dans le BV avec quelques accalmies tourbeuses. Ces séquences morphosédimentaires holocènes semblent liées à l'anthropisation car il existe un décalage entre les crises érosives et les crises climatiques.

Cette thèse propose une méthodologie pour caractériser et intégrer les distributions minéralogiques des dépôts de l’Eocène Inférieur du Bassin de Graus-Tremp-Ainsa dans un cadre séquentiel reconstruit à haute résolution. Le couplage des approches stratigraphiques et géochimiques/minéralogiques permet d’évaluer la part des forçages tectoniques, climatiques, eustatiques et diagénétiques sur l’enregistrement sédimentaire et minéralogique du bassin. La caractérisation de la minéralogie repose sur un calcul automatisé utilisant la géochimie multi-élémentaire et calibré ponctuellement par les outils d’analyse minéralogique conventionnels (pétrographie, DRX, Qemscan, microsonde). Elle a l’avantage de permettre de traiter les évolutions minéralogiques à l’échelle du bassin et sur l’ensemble des lithologies rencontrées. Après avoir évalué les effets de la diagenèse, du tri hydrodynamique et reconstitué la composition minéralogique primaire des sédiments, nous caractérisons les différentes sources.Nous précisons l’évolution de la tectonique (avec un pas de temps de l’ordre du million d’années) et ses effets sur l’architecture sédimentaire et la minéralogie des dépôts. Ceux-ci montrent un contrôle spatial de la diagenèse et des changements spatio-temporels des sources, liés à une compétition entre la tectonique intrabassinale (activité des chevauchements locaux) et régionale (surrection de l’orogène et subsidence flexurale). Nous montrons également que l’impact de la tectonique est modulé par des anomalies climatiques ponctuelles de l’ordre de la centaine de milliers d’années (PETM, ELMO, X-Event), que nous avons reconnues par un changement marqué des environnements de dépôt et des cortèges argileux.Deux grands épisodes régionaux caractérisent l’évolution du Bassin piggyback de Graus-Tremp-Ainsa. Le stade précoce, d’âge Ilerdien-Cuisien Inférieur, est marqué par le passage d’une rampe carbonatée mixte à des systèmes deltaïques alimentés depuis l’orogène pyrénéen par des contributions plutoniques. Cet ensemble passe ensuite à un vaste système fluvio-deltaïque au Cuisien Inférieur / Moyen, montrant l’apport de lithiques carbonatés et silicoclastiques qui coïncide avec l’émergence des nappes sédimentaires. La fin de cet épisode est marquée par la propagation du chevauchement du Montsec et de ses rampes latérales, provoquant un partitionnement du bassin, induisant la surrection du Bassin de Graus-Tremp et une forte subsidence du Bassin d’Ainsa. Ce contraste de subsidence est souligné par un partitionnement de la diagenèse, avec une kaolinisation des formations supérieures du Bassin de Graus-Tremp, liée à la percolation d’eaux météoriques, et, dans le Bassin d’Ainsa, une albitisation des grès couplée à une illitisation des smectites dans les lutites, liée à une diagenèse d’enfouissement plus marquée
We develop here a methodology to integrate the mineralogical record into a high resolution sequence stratigraphic framework realized in the Early Eocene Graus-Tremp-Ainsa Basin. Coupling stratigraphic with geochemical and mineralogical approaches allows us to unravel the effects of tectonics, climate, eustasy and diagenesis on basin architecture and mineralogy. An automated computed mineralogy is derived from whole-rock geochemical data, and calibrated against direct mineral quantifications (petrography, DRX, Qemscan, microprobe). It provides a basinscale view of mineral distribution, irrespective of the lithology. Diagenetic overprint and hydrodynamic sorting effects are evaluated first, then primary mineral distributions are reconstructed and ascribed to different types of sediment sources.We show that, at the million-year timescale, tectonics shape the architecture and the mineralogy of the deposits. Spatially distributed diagenesis and temporal and spatial changes in sediment sources reflect the competing effects of intrabasinal tectonics (local thrust displacements) versus basinscale flexural subsidence linked to the orogen uplift and loading. Tectonically-driven changes are also sensitive to higher frequency (100 ky) anomalic climatic events (PETM, ELMO, X-EVENT) leaving a mineralogical signal in clay fractions and environment deposits succession.The basinscale evolution displays two contrasting stages. During the Ilerdian to the lower Cuisian, a mixed carbonate ramp evolves to a set of deltaic fans of Northern (Pyrenean orogen) provenance delivering plutonic-dominated materials. Then, during the lower/mid Cuisian, they are overprinted by a large fluvial and deltaic system bringing recycled carbonates and siliciclastics sourced in the emerging eastern to southern sedimentary thrust sheets. Later on, the propagation of the Montsec thrust and its lateral ramp decouples the uplifted Graus-Tremp basin from the strongly subsiding Ainsa basin. These different subsidizing schemes are underlined diagenetic overprints diverge, with an extensive kaolinisation of the uppermost units in the Graus-Tremp Basin driven by meteoric fluid circulations, and a severe albitisation of sandstones in the Ainsa basin, coupled with the illitisation of smectites in the lutites and caused by deep basinal fluids

L'étude du remplissage sédimentaire du bassin néogène du Chelif (Algérie) me fut confiée par J. Delfaud. Elle comprend 3 grandes étapes: 1) analyse des données de terrain; 2) analyses des sédiments silico-clastiques en laboratoire; 3) interprétation des résultats, hypothèses, modélisation. 1. Le levé de presque une centaine de coupes a permis de différencier 3 mégaséquences (5e ordre) : au miocène la MS#I ante-nappes telliennes, la MS#I#I post-nappes telliennes; au pliocène, la MS#I#I#I. Aux ordres inférieurs, elles se divisent en séquences majeures (ordre 4) et en séquences (ordre 3) ou formations. Ce découpage nous a amené à établir une typologie scalaire des discontinuités. Les environnements sédimentaires miocènes (ordres 2 et 3) ayant existé sur les marges N et S du bassin montrent une grande disparité entre les 2 marges, entretenue par une tectonique intense au N accompagnée de volcanisme. La tectonique synsédimentaire conditionne le devenir du bassin et son remplissage. 2. En laboratoire, nous avons affiné les hypothèses d'interprétation formulées sur le terrain. Les méthodes classiques : calcimétrie, granulométrie, morphoscopie, exoscopie, minéraux lourds, minéraux argileux, ont été utilisées. Les séquences (ordre 2) sont caractérisées par un ensemble de paramètres physiques et chimiques : le milieu ne pouvant être défini par un seul paramètre, mais par un ensemble regroupant de multiples mécanismes. 3. Un modèle de bassin intramontagneux se dégage de ces investigations sédimentologiques et tectoniques. Quelques caractéristiques typiques ressortent : existence de dépôts détritiques grossiers, apparition d'une sédimentation chimique, importance de la toposéquence dans la répartition des minéraux argileux, subsistance d'un climat subtropical montagnard, tectonique en transpression ou en transtension, influence de l'eustatisme. Nous avons retracé l'histoire éavolutive de ce bassin en le resituant par rapport au système d'Alboran.

On a développé une méthode pour l'extraction automatisée de linéaments (contacts lithologiques, failles, réseau hydrographique. . . ) à partir d'images numériques, notamment celles de la télédétection. Cette méthode est basée sur un modèle de contraste, elle a été bâtie à l'aide du traitement d'image, notamment de l'opération de convolution. On a déterminé l'utilité des données satellitaires et de la méthode proposée dans le domaine de la cartographie géologique de bassins sédimentaires en se basant sur deux études d'application : d'une part sur quatre affleurements dont la cartographie à l'échelle locale était déjà connue sur une coupe. On a superposé sur quatre images classées (méthode des hypercubes, méthode de nuées dynamiques, méthode des tables de Hash et image en fausses couleurs), des lignes correspondant aux réseaux de crêtes, vallées et versants. D’autre part sur l'étude d'un problème structural régional au moyen de données multisources

Cette these est consacree a l'etude des bassins permiens caches sous la couverture mesozoique du sud du bassin de paris. L'analyse structurale dans les bassins permiens affleurants, l'interpretation des profils sismiques ainsi que l'analyse des mesures directes sur les carottes du forage de couy-sancerre, permettent de reconstituer l'origine de ces bassins. Ils se sont ouverts a la fabeur d'une distension nord-sud permienne le long d'accidents d'age carbonifere (n 110-140#o, n 30#o et n 0#o). Le forage de saint amand montrond ne contient que des sediments du stephanien moyen, celui de decize une alternance de microflores stephaniennes et autuniennes, et celui de couy-sancerre des ostracodes du saxono-thuringien. L'etude detaillee des facies, de la mineralogie, et de la repartition des couleurs, montre un paysage continental fluviatile a fluvio-lacustre, sous un climat tropical sec avec une augmentation progressive de la duree de la saison seche

Le bassin Francevillien, situé dans le quart Sud-Est du Gabon, est constitué d'une colonne lithostratigraphique composée de cinq ensembles allant du FA au FE. Il a été rendu célèbre dans le monde grâce à ses réacteurs nucléaires naturels (Oklo et Bangombé) et son importance économique en termes de ressources minières présents dans les ensembles FA et FB (Uranium et Manganèse). Les lithofaciès successifs classiquement décrits dans l’ensemble FA traduisent l'évolution des paléoenvironnements de type fluviatile vers un type deltaïque sous influence tidale. Un environnement marin franc (shoreface à offshore supérieur), caractérise l'ensemble FB. Les nouvelles données géochimiques mettent en évidence, une oxygénation de la colonne d'eau pouvant atteindre l'offshore supérieur, et des quantités importantes de matière organique dans l'eau de mer protérozoïque. Ces conditions chimiques dans les milieux de dépôt, étroitement liées avec l'état d'oxygénation de l'atmosphère, ont eu des conséquences majeures sur l'histoire de ce bassin : émergence et diversification de la biomasse (colonies de macro-organismes multicellulaires), néoformation de phyllosilicates (par altération chimique). La minéralogie de la fraction argileuse (< 2μm) dans le FA est caractérisée par la présence d'une phase illitique dominante dont la cristallinité croît vers la base de la série, et l'apparition de minéraux interstratifiés illite/smectite réguliers (type R1) à la transition FA/FB puis irréguliers (type R0) vers le sommet du FB. Cette évolution met en évidence des assemblages minéralogiques différenciés entre le FA et le FB, et ce malgré une faible variation d'épaisseur et un taux d'enfouissement relativement faible. Ces assemblages minéralogiques révèlent une plus forte intensité de la diagenèse dans les faciès grossiers très pauvres en matière organique (typiques de l’ensemble FA) que dans les faciès fins riches en matière organique (caractéristiques du FB). L'ensemble des résultats peut être interprété en termes d'évolution d'un même processus diagénétique contrôlé par les faciès et la nature des fluides interstitiels. Ceci conforte l'hypothèse d'un gradient géothermique relativement faible par rapport à ce qui a été communément décrit dans d'autres bassins à cette période de l'histoire de la terre. Ainsi, la présence de monazite supportant des surcroissances, des chlorites ferrifères ainsi que des berthiérines tardives ont permis l'estimation des températures de cristallisation avoisinant les 300° C, dans la partie supérieure du FA. Ces résultats attestent des circulations tardives de fluides chauds
Francevillien Basin, located in south-eastern Gabon, consists of a column of five lithostratigraphic formations, starting from FA to FE. He is known around the world through these natural fission reactors (Oklo and Bangombé) and to its rich mineral resources in the FA and FB (Uranium and Manganese). The classically described successive lithofacies in FA reflect the evolution of fluvial environment to a tide-influenced delta environment. Marine environment, ranging from shoreface to upper offshore, characterizes the FB. New geochemical data show, oxygenation of the water column up to the upper offshore, large amounts of dissolved organic matter in Proterozoic seawater. These chemical conditions in the depositional environments are closely linked with the state of oxygenation of the atmosphere, will have major consequences in the history of this basin: the emergence of biomass, large colonial organisms; diversification of phyllosilicates (chemical weathering). The mineralogy of the clay fraction (< 2μm) in the FA formation shows a dominant illitic phase whose crystallinity increases towards the base of the series. It is characterized by the appearance of minerals interlayered illite/smectite regular (type R1) at the FA / FB transition, and irregular (type R0) at the top of the series. This trend highlights the different parageneses in the FA and FB formations, despite a low thickness variation and a general rate relatively low landfill. These parageneses indicate a higher intensity of diagenesis in the coarse facies with low organic matter (typical training FA) than for fine facies rich in organic matter (formation characteristic FB). All the results can be interpreted in terms of changes in a same diagenetic process controlled by the facies and the nature of pore fluids. This reinforces the hypothesis of a relatively low geothermal gradient compared to what has been commonly described in other basins of similar age. The presence of monazite overgrowths, late iron-rich chlorites associated with berthierine was used to estimate the temperatures of crystallization around 300° C in the upper FA. These results confirm the late circulation of hot fluids

Afin d'etudier le cycle de l'eau a l'echelle regionale, le schema de surface isba de meteo-france est couple au modele hydrologique modcou de l'ensmp. Le modele resoud le cycle diurne des bilans d'eau et d'energie en prenant explicitement en compte les types de sol et de vegetation, et permet de valider la repartition evaporation/ruissellement en comparant les debits observes et simules. Le modele couple est applique en mode force sur deux bassins versants tres contrastes : l'adour (14500km2), et le rhone (86500km2). Le forcage atmospherique tri-horaire a ete reconstitue a 5km de resolution a partir des observations, et les parametres du sol et de la vegetation ont ete cartographies en utilisant l'ensemble des bases de donnees disponibles. Le modele a tout d'abord ete calibre sur le bassin versant de l'adour en 1986, sur lequel on disposait, en plus des mesures de debits, des observations du contenu en eau du sol et de l'evaporation effectuees lors de l'experience hapex-mobilhy86. Il a ensuite ete valide sur l'annee 1987. L'etude a montre l'importance de la prise en compte des processus sous mailles tel que le ruissellement et l'evaporation de l'eau intercepte. Elle releve aussi le role du regime des precipitations, qui conduit a une evaporation plus importante en 1986 qu'en 1987, bien que le cumul de pluie soit plus faible. La simulation sur le bassin du rhone, effectuee sans calibration supplementaire, a permis de tester la transportabilite du systeme. La modelisation met en evidence le role majeur du manteau neigeux dans la formation des debits issus des massifs des alpes et du jura, ainsi que les importantes variations spatiales de l'evaporation et du ruissellement sur le domaine. Enfin, les 2 simulations effectuees a echelle fine sont utilisees pour traiter le probleme de l'agregation sur de grandes mailles. On etudie en particulier l'importance de la prise en compte de 3 processus sous-maille : ruissellement, interception et fonte des neiges.

Le fleuve Arno (Toscane, Italie) unifie un domaine géomorphologique assez cohérent. Au nord du fleuve, l’Apennin septentrional est une moyenne montagne constituée de chainons parallèles séparés par des bassins intramontagnards villafranchiens. Au sud de l’Arno, les chaines sont plus basses et les bassins pliocènes plus amples. Les lourds chaînons de flysch restent pauvres en indices morphologiques. Le tracé du Reno et le coude de capture du Bisenzio sont le leg d'un ancien tracé plus méridional de la ligne principale de partage des eaux la ligne des plus hauts sommets portée au N. E. De la ligne de partage des eaux actuelle témoigne d'une antécédence. Les hauts bassins (Mugello, Casentino) sont bien découpes en terrasses pédogénisées à paléosols anciens. Le Valdarno est moins érodé: l'émissaire du Valdarno est tardif. Le bassin de Florence est le dernier né des bassins toscans, et très partiellement comblé: la plaine l'emporte sur les collines bordières. Le bassin le plus méridional, celui de la Valdichiana, est le seul à avoir connu la transgression pliocène; il n'a été annexé au bassin hydrographique de l’Arno qu'a l'époque historique. Les bassins pliocènes au sud de l’Arno ont été fragmentés par la tectonique post-pliocène: gradins du centre du bassin de l'Elsa, graben de la Valdera. La néotectonique est également responsable de la fragmentation du relief au nord du bas Arno en une mosaïque menue de reliefs peu élevés. Le delta de l’Arno, lui, a été entièrement construit par le fleuve. C’est sur cet héritage que s'exerce la dynamique actuelle, sous un climat qui subit l'influence de l'altitude (il est humide) et de la situation méditerranéenne (il y a une saison sèche d'été). Il existe des formes nombreuses de mouvements de terrain, accélérés par les façons culturales modernes, mais l'érosion reste moins importante que dans beaucoup de bassins d'autres fleuves italiens
The Arno river in Tuscany (Italy) is the unifying factor of a fairly coherent geomorphological zone. To the North of the river the Septentrional Apennines are medium-height Mountains forming secondary chains separated from each other by intramontane villafranchian basins. To the south of the Arno, the ranges are lower and the pliocene basins more extensive. Scanty morphological evidence remains to be found in the heavy flysch ranges. The outline of the Reno and the elbow of capture of the Bisenzio are what are left from an older southern outline of the main line of divide. The crestline of the higher summits transferred to the north-east of the present divide remains as evidence of an antecedence. The higher basins (Mugello, Casentino) are sharply cut out into pedogenised terraces with earlier fossil soils. The Valdarno is less eroded: the effluent from the Valdarno appeared at a later date. The Florence basin was the very last of all the Tuscan basins to have been created, and has been partially filled in: the plain takes precedence over the encircling hills. The Southern most basin, that of the Valdichiana, was the only one to have been touched by the pliocene transgression: it was joined to the hydrographic basin of the Arno only during historical times. The pliocene basins south of the Arno have been fragmented by postpliocene tectonics: ledges in tiers in the middle of the Elsa basin, graben of the Valdera. The neotectonics was also the cause of the fragmentation of the relief to the north of the lower Arno into a mosaic of tiny patches with low reliefs. The delta of the Arno, itself, is entirely the work of the river. On this foundation the current dynamics is at work, in a climate affected by altitude - it is humid - and by the propinquity of the mediterranean-it has a dry summer season. There are numerous types of earth movements apparent, accelerated by modern agricultural methods, and here erosion is still less advanced than in many basins of other Italian rivers

Le remaniement sédimentaire sous forme de glissements synsédimentaires est un témoin de l’évolution géodynamique à long terme d’un bassin sédimentaire. Cette étude, réalisée dans le Bassin vocontien (SE France), dans le contexte paléogéographique d’une vallée sous-marine, a cherché à mettre en évidence le rôle des propriétés initiales du sédiment dans le phénomène de glissement. L’essentiel des travaux réalisés concerne les alternances marno-calcaires et leurs remaniements (slumps) pendant l’Hauterivien. La biostratigraphie des slumps a été réalisée grâce à l’abondance des ammonites. Pour caractériser la lithologie originelle de la tranche affectée par le glissement, une coupe composite représentative a été construite à partir de différentes coupes exemptes de slumps. La corrélation entre cette coupe composite et la coupe de Serres-Montclus, suivie d’une interprétation en temps, a permis de distinguer d’une part deux types du matériel glissé (alternance très marneuse et alternance riche en calcaire), et d’autre part de suggérer que les changements climatiques provoquent une condition (indirecte) favorable à la génération des glissements (cycles de Milankovitch). L’hétérogénéité de la masse glissée et des structures internes caractéristiques dans les slumps ont mis en évidence un mécanisme de désintégration (incomplète) par cisaillement dans les intervalles marneux. Une configuration initiale de la tranche affectée a été restaurée par une décompaction sommaire. Les éléments de base pour une modélisation géomécanique du comportement d’un massif hétérogène à alternance marno-calcaire, en cours de lithification sur la pente, ont été mis en place
The sedimentary modification in form of synsedimentary slumping is a witness of long-term geodynamic evolution of a sedimentary basin. This study of the Vocontian Basin (South-East of France), in paleogeographic context of submarine valley, tried to highlight the role of the initial properties of sediment in the phenomenon of submarine sliding. Main part of accomplished works concerns limestone-marl alternations and their modifications (slumps) during Hauterivian, particularly in the region of Serres. The biostratigraphy of slumps was accomplished due to the abundance of ammonites. To characterize the original lithology of the slice affected by sliding, a representative composite section was constructed from different sections exempt from slumps. The correlation between this composite and the section of Serres-Montclus, followed by an interpretation at time, allowed to differentiate on one hand two types of the slided material (very marly alternation and alternation rich in limestone), and on the other hand to suggest that climatic changes cause a indirect condition favourable to the generation of slidings (cycles of Milankovitch). The heterogeneity of the slided mass and internal structures in slumps underlined a mechanism of disintegration by shearing in marly layers. However, the presence of intact blocks testifies an incomplete disintegration. An initial configuration of the affected slice was restored by a decompaction. Basic elements for a geomechanic modelling of the behaviour of a heterogeneous massif with limestone-marl alternation, were set up. .

Jusqu’à un passé récent, l'eau était considérée comme abondante et inépuisable, et une mobilisation accrue était la réponse donnée à l’augmentation des besoins liés à l’augmentation de l’activité anthropique. Néanmoins, avec l’apparition des conflits d’usage, l’idéologie techniciste a été remise en cause et a laissé place à des modèles plus intégrés de gestion. La GIRE et la mise en place d’organisation de bassin sont donc devenus des impératifs de la bonne gouvernance du secteur de l’eau, largement promus par les « entrepreneurs internationaux de politique ». Le Maroc, en 1995, a mis en place une réforme globale du secteur de l’eau basée sur ces deux principes, et qui a abouti à la création d’agence de bassin. Deux décennies après, l’articulation du cadre juridique et institutionnel du secteur parait inefficiente. Les contraintes liées à des dépendances au sentier et à l’environnement institutionnel ont en effet, largement façonné les Agences créant un fossé important entre le « Modèle Agence de bassin » et sa traduction marocaine. L’analyse de l’action de l’Agence dans le bassin fermé du Tensift révèle que le pouvoir de celle-ci est dilué en faveur des autres secteurs qui maintiennent leurs prérogatives historiques sur la ressource. Il est de plus retenu au niveau central, par le ministère de tutelle. Devant les enjeux économiques et politiques qui s’opèrent au niveau du bassin, et qui limitent sont champs d’action, l’Agence est contrainte à un laisser-aller, qui est en soit une forme de gestion de la demande qui laisse opérer une 'sélection naturelle' porteuse d'inégalités et de risques sociaux ainsi que de dégradations environnementales accrues
Until recently, water was considered abundant and inexhaustible, and increased mobilization was the answer given to the increased needs related to the increase in human activity. Nevertheless, with the emergence of use conflicts, the technicist ideology has been called into question and has given way to more integrated models of management. IWRM and the establishment of basin organization have therefore become imperatives of good governance of the water sector, widely promoted by "international policy entrepreneurs". Morocco undertook a comprehensive reform of the water sector in 1995, based on these two principles, which led to the creation of a basin agency.Two decades later, the articulation of the legal and institutional framework of the sector seems inefficient. The constraints related to path dependencies and the institutional environment have, in fact, largely shaped the Agencies creating an important gap between the "Basin Agency Model" and its Moroccan translation. The analysis of the Agency's action in the Tensift Basin reveals that its power is being diluted in favor of other sectors that maintain their historic prerogatives over the resource. It is moreover retained at the central level, by the ministry of supervision. Facing the economic and political stakes that operate at the basin level, and which limit its fields of action, the Agency is forced to ‘laisser- aller’ attitude, which is in itself a form of demand management that allows to operate a 'natural selection' carries inequalities and social risks as well as increased environmental degradation

L’évolution géodynamique et physiographique de l’espace Méditerranéen, en particulier au sein des bassins bordiers de Valence et Adriatique, sont intimement liées à l’héritage anté-Néogène. L’identification de la segmentation des bassins et leur implication dans l’histoire tectonique et environnementale au Néogène, en particulier lors de la crise d’érosion et de salinité Messinienne (MESC - 5.96-5.32 Ma), reste cependant méconnus et font l’objet de ce travail de recherche. Afin de les mettre en lumière, nous proposons une vision complète du remplissage sédimentaire Néogène des deux bassins, sur la base d’une compilation de profils sismiques et de forages industriels. Nos résultats illustrent une segmentation du domaine Valence-Provençal en trois sousbassins d’âges, de subsidences et de nature crustales différentes. Un nouveau scénario cinématique est proposé à l’échelle des bassins Valencien et Algérien. Cette segmentation met en lumière lors de la MESC un système complet de vallées incisées fluviatiles long de plus de 270 km. Associé aux différents cortèges sédimentaires, un nouveau regard est jeté sur l’événement Messinien et le paradoxe d’ouverture du bassin de l’Ebre. Au sein du domaine Adria, l’héritage Mésozoïque contrôle en premier lieu les environnements néogènes, où deux dépocentres majeurs se distinguent de part et autre du seuil composite Apulien-Gargano-Pelagosa. La propagation des fronts de déformations Albanide et Apennin se surimpose à cet héritage et contrôle la sédimentation et les mouvements verticaux de ces dépocentres La période Messinienne est alors perçue comme une phase de réorganisation tectonique majeure, cette dernière se surimposant à la MESC
The geodynamic evolution of the Mediterranean area, especially in the Valencia and Adriatic basins, is strongly influenced by its ante-Neogene history. The localization of existing thresholds at that time, and their impact on the following tectono- sedimentary evolutions still remain largely unknown. In this work, we will try to reconstruct this evolution and better understand the part of these thresholds, in particular during the Messinian Erosional and Salinity Crisis (MESC, 5.96-5.32 Ma). We provide here a complete view of the Neogene sedimentary infilling for the both Valencia and Adriatic basins thanks to a compilation of seismic profiles correlated to industrial boreholes.Our results allow us to individualize the Valence-Provençal domain into three subbasins whose ages, subsidence and crustal nature differ. A new kinematic and geodynamic scenario for the Valencia and Neogene Algerian basins is proposed here. This segmentation provides also information about MESC. We highlight a fully incised-valley system whose length reaches more than 270 km, the latter associated with the development of several system tracts. Overall, these interpretations lets us look the Ebro basin connection paradox from a different angle.The Mesozoic Apulian-Gargano-Pelagosa composite threshold mainly control the Neogene sedimentation in the Adria domain and distinguishes two main depocenters. The propagating of the Albanid and Apennine deformation fronts control also the evolution of vertical movements and the sedimentation. Our results imply that the Messinian period corresponds to a major tectonic and/or kinematic reorganization phase within which the MSC is a superimposed event

Le bassin versant de la Sebkha d'Oran , allongé du Nord-Est au Sud-Ouest ,forme un bassin sédimentaire sublittoral ; bordé au Nord par les massifs littoraux (Murdjadjo) et au Sud par les monts Tessalas. L'étude hydro climatologique confirme un climat de type seml aride. Les données de la pluviométrie, de l'évapotranspiration et du ruissellement, ont permis l'établissement d'un bilan hydrologique. La structure géologique détermine deux grands ensembles: - un substratum ante-synchro-nappe affleurant dans Ies zones hautes. - un remplissage néogène dans le bassin. Les calcaires messiniens constituent le meilleur réservoir hydrogéologique de la région. La corrélation des forages nous a permis de confirmer l'absence de leur continuité sous la sebkha. Dans la plaine de Mleta ceci a été confirmé par des sondages électriques. L'étude piézométrique de la nappe alluviale révèle une importante sédimentation par les calcaires messiniens au Nord de la sebkha et une alimentation par les cônes de déjection des oueds dans la Mleta.L'écoulement de la nappe se fait globalement en direction de la sebkha. L' interprétation des résultats des essais de pompage a permis de déterminer partiellement les caractéristiques hydrodynamiques de certains aquifères. L'étude physico-chimique des eaux de la nappe entre Oran et Boutlelis permet une bonne distinction entre les eaux peu minéralisées, à faciès bicarbonaté calcique ou magnesien des calcaires et les eaux très minéralisées, à faciès chloruré soidique des alluvions . L'étude des sources indique la forte in fluence des évaporites dans les Tessalas. Les analyses de teneur en Tritium des eaux de certaines sources nous ont renseigné sur leur mode de circulation. Les mécanismes contrôlant la salinisation du bassin versant ont été détaillés; il en ressort que la sebkha n'est pas à l'origine de cette salinisation mais en serait plutôt la conséquence.

Les bassins sédimentaires sont l'expression de déformations lithosphériques. Plus la durée de vie d'un bassin est longue, plus sa probabilité de changer de nature géodynamique est forte. De nombreux bassins enregistrent le passage d'un régime extensif à un régime compressif. Cette évolution peut se traduire par un arrêt définitif de son fonctionnement, ou à l'inverse, par une réorganisation majeure de la subsidence et des faciès. Ces évolutions sont de type marge passive / marge active ou de type bassin intracratonique / bassin d'avant-pays, voire rift oblique / avant-pays. Si le premier type d'évolution a fait l'objet de nombreuses modélisations, ce n'est pas le cas du dernier. Le propos de ce travail est d'étudier les modalités de passage d'un rift oblique à un bassin d'avant-pays et ses conséquences sur l'enregistrement sédimentaire à partir de l'analyse 3D des géométries sédimentaires (Serrano et al., 2001). Le domaine étudié est le bassin d'Aquitaine du Crétacé supérieur au Paléogène, durant la 'convergence Ibérie-Eurasie et sa conséquence: la formation de la chaîne des Pyrénées. En effet, si l'histoire du Crétacé inférieur à l'Eocène supérieur est relativement bien connue, avec (1) un rift oblique au Crétacé inférieur et (2) la "phase" dite pyrénéenne à l'Eocène moyen-supérieur, les modalités d'évolution de l'un à l'autre demeurent sujettes à nombreuses discussions. Nous nous proposons donc, d'apporter de nouveaux éléments pour contraindre cette étape cruciale de l'histoire du bassin d'Aquitaine que constitue le passage d'un régime extensif à un régime compressif. Cette démarche repose sur une analyse 3D des géométries sédimentaires selon les principes de la stratigraphie séquentielle, sur puits et sismique.

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la gestion du bassin versant méditerranéen de la Têt, principale rivière du département des Pyrénées-Orientales, sur une section comprise entre Perpignan et Canet-en-Roussillon. Les contributions de cette thèse se situent à plusieurs niveaux : 1) Développement d’un modèle d’aide à la décision, pluie/débit, comme outil de prédiction des débits de crues extrêmes : nous proposons un modèle basé sur un réseau de neurones de Elman qui permet la prédiction du débit de la rivière à Perpignan, au jour J+1, ainsi que les débits d’influents des stations d’épuration de Perpignan et de Canet, au jour J+1. 2) Classification des données qualitatives, représentatives de la rivière et des deux stations d’épurations situées sur la zone d’étude, à l’aide des cartes auto-organisatrices de Kohonen. Ceci permet notamment de mettre en évidence les corrélations des paramètres entre la rivière et les stations d’épuration. 3) Développement d’un modèle bilan matière permettant de quantifier l’impact des stations d’épuration sur le milieu naturel. Les paramètres fondamentaux nécessaire à cette étude sont l’azote, le carbone dissous et les phosphates. 4) Ces paramètres essentiels pour la modélisation sont difficilement accessibles par des mesures en ligne. Nous avons donc adapté le modèle de classification de Kohonen afin de compléter les données manquantes dans une base de données contenant ces paramètres
The results summarized in this documents deal with the mediterranean low land Têt river management. The contributions of this work are divided into severals levels. 1) Design of a rain/flow model as a decision-making tool for predicting flows of extreme floods of the Têt river at Perpignan. We propose a model based on the Recurrent Neural Network introduced by Elman, able to predict the river flow at Perpignan, at the day d+1, and influent flow of both Perpignan and Canet WWTP, at day d+1. 2) Classifications of qualitative data, which are aggregate to the functionning of the Têt river and the two plants localized on the study area. This part of the work was done thanks to the Kohonen’s self organizing maps. This enables to highlight correlations between the river and the plant parameters. 3) A mass balance model development enables the quantification of the WWTP impacts on the river. These fundamental parameters, essential to make this study, are nitrogens, carbons and phosphates. 4) These parameters, essential for modelling, are very difficult to measure inline. So, we adapt the Kohonen model in order to complete missing values in the needed database containing these parameters

Après une phase de critique des données, on présente les lois de distribution et les quantiles obtenus pour les valeurs annuelles, mensuelles et maximales journalières des pluies de l'ensemble du bassin. Sur le sous-bassin de la Solre, on ajuste deux lois saisonnières caractérisant les relations intensité-durée-fréquence des pluies de trente minutes à 24 heures dans la région de Maubeuge (loi de Montana). L'étude des crues est l'occasion d'un ajustement des débits de pointe et permet d'estimer la période de retour de la plus forte crue constatée sur le bassin. La comparaison avec un sous-bassin montre qu'il faut attribuer les différences de coefficient d'écoulement en période de crue aux différences de perméabilité des terrains. Un modèle a deux réservoirs permet de simuler de façon adéquate les débits moyens journaliers observés en aval du bassin de la Solre. Des observations géologiques montrent enfin, qu'en période d'inondation, d'importantes infiltrations vers la nappe s'effectuent au niveau d'effondrements observés à proximité du lit de la Solre

L’arc des Petites Antilles résulte de la lente subduction vers l'Ouest des plaques Nord et Sud-Américaines sous la plaque Caraïbes (2cm/an). A la latitude de l’archipel guadeloupéen et à ~150 km à l’Ouest du front de déformation, le bassin d'avant-arc de Marie-Galante forme un bassin perché, incliné vers la fosse et limité vers l’Est par un haut-fond, l’Eperon Karukéra. À cette latitude, le bassin de Marie-Galante domine le prisme d’accrétion de la Barbade et fait face à la ride de Tiburon qui balaye la zone du Nord au Sud depuis la fin du Miocène supérieur. Le remplissage sédimentaire du Bassin de Marie-Galante montre des déformations actives au moins depuis ~30 millions d’années. L’objectif du travail est de reconstituer l’évolution tectono-sédimentaire de ce bassin pour apporter de nouvelles contraintes sur la compréhension globale de la zone de subduction frontale des Petites Antilles. Ce travail s'appuie sur les données de bathymétrie multifaisceaux et de sismique réflexion multi-traces haute résolution acquises lors des campagnes du programme KaShallow. Cette base de données, complétée de profils sismiques plus basse résolution de campagnes antérieures, permet d’avoir une couverture pseudo 3D et à quatre échelles de résolution de l'ensemble du bassin. Un échantillonnage par ROV et carottage ciblé a fourni 40 prélèvements dans les principales unités sismiques. Les analyses pétrologiques et les datations biostratigraphiques autorisent des reconstitutions paléo-environnementales depuis le Paléogène supérieur jusqu’à Actuel. L’interprétation sismique multi-échelle montre un bassin sédimentaire atteignant ~4,5s temps double (~4500 à 5625 m) sur un substratum magmatique pré-structuré. Ce bassin est composé de 5 grands ensembles sédimentaires (E-1, E1, E2, E3 et E4) subdivisés en 13 unités limitées par 14 surfaces de discontinuités. L’organisation séquentielle des unités sismiques permet de mettre en évidence 10 séquences de dépôts de troisièmes ordres (S-1 à S9). Le calage biostratigraphique de l’ensemble des séquences permet de proposer une évolution tectono-sédimentaire du bassin de l’Éocène à l’Actuel. Ainsi, nous distinguons quatre systèmes de failles normales associées à trois phases d’extensions qui contrôlent l’évolution architecturale et sédimentaire du bassin. 1/ Un système N050±10°E hérité, actif dès le Paléogène supérieur, qui contrôle le basculement général du bassin vers le SSE. Il est responsable de la formation de l'escarpement de Désirade d’environ 4500 m de dénivelé. Cette première extension est interprétée comme résultant de la fragmentation de l'avant-arc en réponse à l'augmentation du rayon de courbure de la zone de subduction. 2/ Un système N130°-N150°E, structurant à l’échelle de l’Éperon Karukéra, qui contrôle la sédimentation dès le Miocène inférieur et marque une première phase d'extension transverse à l’arc. 3/ Un système N160°-N180°E qui segmente le Bassin de Marie-Galante en un sous-bassin à l'Ouest et l'Éperon Karukéra à l'Est. Cette seconde extension, globalement perpendiculaire à la marge, s'accompagne d’une subsidence et d'une inversion de la polarité du bassin en réponse à son basculement vers la fosse qui débute au cours du Miocène moyen et se poursuit actuellement à l'Est du bassin. Cette évolution à long terme de l'avant-arc, concomitante avec le recul de l'arc volcanique vers l’Ouest, est considérée comme résultant d’une érosion basale de la plaque supérieure. 4/ Un système N090±10°E plus tardif est localisé au centre du bassin et qui contrôle le développement de plates-formes carbonatées néritiques sur certaines têtes de blocs, comme par exemple à Marie-Galante. Cette dernière extension, parallèle à l’arc, se manifeste dans le bassin à partir du Pliocène inférieur. Elle se superpose au régime d'extension perpendiculaire à l'avant-arc et est interprétée comme l'accommodation du partitionnement de la déformation en réponse à l’obliquité croissante du front subduction vers le Nord
The Lesser Antilles result of the slow westward subduction of the North and South American plate under the Caribbean plate (2 cm / year). At the latitude of the Guadeloupe archipelago and ~ 150 km to the west of the deformation front, the fore-arc basin of Marie-Galante forms a perched basin tilted to the pit and limited to the East by a shoal, the Spur Karukéra. At this latitude, Marie-Galante basin dominates the accretionary prism of Barbados and faces wrinkle Tiburon sweeping the area from North to South from the late Miocene. The sedimentary fill Basin Marie-Galante shows active deformation since at least ~ 30 million years. The aim of the work is to reconstruct the tectono-sedimentary evolution of the basin to provide new constraints on the overall understanding of the frontal subduction zone Lesser Antilles. This work relies on multibeam bathymetry data and high-resolution seismic reflection multi-traces acquired during campaigns KaShallow program. This database, supplemented by lower resolution of previous campaigns seismic profiles, provides a pseudo-3D coverage and four scales of resolution of the entire basin. ROV sampling and targeted core provided 40 samples in the main seismic units. Petrological analysis and biostratigraphic dating allow paleoenvironmental reconstructions from the upper Paleogene up Actuel. Seismic interpretation multiscale shows a sedimentary basin reaching ~ 4,5s double (~ 4500-5625 m) on a substrate pre-structured magma. This basin consists of 5 main sedimentary units (E-1, E1, E2, E3 and E4) divided into 13 units bounded by discontinuities 14 surfaces. The sequential organization of seismic units allows to highlight sequences 10 deposits of third order (S-1 to S9). The biostratigraphic calibration of all sequences able to offer a tectono-sedimentary evolution of the Eocene basin to Present. Thus, we distinguish four normal fault systems associated with three phases of extensions that control the architectural and sedimentary evolution of the basin. 1 / A system N050 ± 10 ° E inherited assets from the upper Paleogene, which controls the overall pelvic tilt towards the SSE. He is responsible for the formation of the escarpment Désirade about 4500 m elevation. The first extension is interpreted as resulting from the fragmentation of the fore-arc in response to the increase in the radius of curvature of subduction. 2 / A system N130 ° -N150 ° E, structuring across the Spur Karukéra, which controls sediment from the Miocene and marks the first phase of transverse extension arc. 3 / A system N160 ° E ° -N180 which segments Basin Marie-Galante in a sub-basin to the west and the Spur Karukéra in the East. This second extension, generally perpendicular to the margin, is accompanied by subsidence and reversing the polarity of the basin in response to his switch to the pit, beginning during the Middle Miocene and is ongoing in the East the basin. This long-term evolution of the forearc, concurrent with the decline in volcanic arc to the west, is considered as resulting from a basal erosion of the top plate. 4 / A system N090 ± 10 ° later E is located in the center of the basin and controlling the development of neritic carbonate platforms on certain blocks heads, such as Marie-Galante. This latest extension, parallel to the arc occurs in the basin from the lower Pliocene. It is superimposed on the expansion plan perpendicular to the fore-arc and is interpreted as the accommodation of the partitioning of deformation in response to the increasing obliquity front subduction north

La matière organique continentale déposée dans les bassins profonds est peu décrite et représente un intérêt certain pour l'industrie pétrolière. Comprendre les processus sédimentaires qui permettent le dépôt et la préservation de cette matière organique d'origine terrestre dans les bassins profonds est alors fondamental. Durant le Paléogène, période de transition climatique greenhouse à icehouse, le Delta de Mackenzie, situé dans le Bassin Arctique, reçoit de la matière organique continentale du continent et en préserve une partie. Quel est le contexte stratigraphique et climatique qui a rendu possible l'export de la matière organique continentale. Dans un premier temps, l'étude sédimentaire du bassin a montré un delta mixte dominé par des processus fluviatiles, avec une influence moindre des processus de tempêtes et de marées. Ce modèle de faciès associé à l'étude des diagraphies des puits disponibles dans la zone a permis de proposer un modèle d'électrofaciès des puits du bassin et de caractériser les séquences sédimentaires du delta évoluer au cours du temps et mettre en évidence sa migration au début du Paléogène en réponse à la mise en place de la chaîne des Brooks et des Rocheuses. Malgré des contraintes biostratigraphiques contradictoires qu'il a fallu réévaluer et des données sismiques de mauvaise qualité et fortement impactés par la déformation contemporaine de la chaîne de Brooks, il a été possible de proposer le long de deux transects terre-mer un découpage stratigraphique et sédimentologique des séries paléogènes du Delta de Mackenzie. L'étude sédimentaire du bassin a montré la présence d'influence de processus de marée en zone interne du Bassin Arctique. La présence conjointe de pollens d'Avicennia et de Nypa a montré l'existence d'une mangrove bien installée en domaine Arctique durant le Paléogène avec des températures associées d'au moins 18-20 °C. Les dépôts de matière organique sont dans la quasi-totalité d'origine continentale du Delta de Mackenzie. Cette matière organique est de deux types : 1) des dépôts de charbon déposés durant la période où la mangrove se développe et 2) des dépôts formés d'association de débris végétaux et de matière organique amorphe et déposés en condition réductrice sous l'interface eau-sédiment. Ces dépôts de matière organique sont les plus importants à la fin des séquences progradantes dans les faciès de plaine deltaïque. Il a été montré une corrélation positive entre l'augmentation des TOC et l'augmentation des apports détritiques dans le delta, ainsi qu'entre les dépôts de charbon et illite. En revanche, aucune corrélation entre le second type (débris végétaux + MO amoprhe) de matière organique et le cortège argileux n'a pu être mise en évidence. A partir de la comparaison des dépôts de matière organique dans le Delta de Mackenzie et sur la Ride de Lomonosov, le taux de sédimentation et l'anoxie semblent être des paramètres clefs dans les conditions de sédimentation et surtout de préservation de la matière organique selon l'oxygénation du milieu. De plus, la Ride de Lomonosov semble semble avoir présenté un retard dans sa subsidence ce qui lui a permis de rester en position semi-émergée durant le Paléogène
The continental organic matter deposited in the deep basins is little described and represents a definite interest for the petroleum industry. Understanding the sedimentary processes that allow the deposit and preservation of this organic material of terrestrial origin in the deep basins is fundamental. During the Palaeogene, a period of glacial transition to icehouse, the Mackenzie Delta, located in the Arctic Basin, receives and maintains continental organic matter from the continent. What is the stratigraphic and climatic context that made possible the export of continental organic matter? Initially, the sedimentary study of the basin showed a mixed mixture dominated by the fluviatile process, with less influence of the process of storms and tides. This model of facies associated with the study of the logs of wells available in the zone made it possible to propose a model of electrical appliances of the wells of the basin and to characterize the sedimentary sequences of the delta to evolve over time and to demonstrate its migration to Beginning of the Paleogene in response to the establishment of the Brooks and Rocky Ranges. Despite the contradictory biostratigraphic constraints that had to be re-evaluated and poor quality seismic data and strongly impacted by the contemporary deformation of the Brooks chain, it is possible to propose a stratigraphic and sedimentological division along two land-sea transects. Paleogeographic series of the Mackenzie Delta. The sedimentary study of the basin showed the presence of influence of the tidal process in the internal zone of the Arctic Basin. The common presence of pollen from Avicenna and Nypa showed the existence of a mangrove well established in the Arctic domain during the Palaeogene with associated temperatures of at least 18-20 ° C. The deposits of organic matter are in the Almost all of continental origin of the Mackenzie Delta. This organic matter is of two types: (1) deposits of coal deposited during the period when the mangrove develops and (2) deposits formed by association of plant debris and amorphous organic matter and deposited under reducing conditions under the water interface -sediment. These deposits of organic matter are the most important at the end of the prograding sequences in the facies of the deltaic plain. A positive correlation was found between the increase in OCD and the increase in detrital inputs in the delta, as well as between deposits of coal and illite. On the other hand, no correlation between the second type (organic debris + MO amoprhe) of organic matter and the clayey cortege could not be demonstrated. From the comparison of organic matter deposits in the Mackenzie Delta and Lomonosov Ridge, the sedimentation rate and anteriority appear to be key parameters in sedimentation conditions and especially in the preservation of organic matter according to l Oxygenation of the medium. Moreover, Lomonosov's Ride presents itself as a guest in a home where it is permitted to remain in semi-emerged position during the Paleogene

Le rifting continental est un processus polyphasé conduisant non seulement à la création de blocs basculés dans les marges proximales mais également à la mise en place de systèmes de failles de détachement dans les marges dites « distales ». Les failles de détachement exhument leur mur au fond de bassins sédimentaires originaux : les bassins supra-détachement. Bien qu’imagés dans les marges actuelles ou décrits dans des analogues fossiles, ils n’ont quasiment jamais été explorés. Cette étude s’intéresse à leur développement pendant le rifting sur la base de deux chantiers à terre (alpin et pyrénéen). Cette étude montre qu’ils ont une morphologie, une architecture stratigraphique et un remplissage sédimentaire fortement conditionnés par le développement des systèmes de détachement. Ces derniers développent des éléments structuraux dérivés de la délamination de leur toit qui subdivisent les bassins en trois ordres de grandeurs le long de la marge distale. En dépit des échelles différentes, leur enregistrement sédimentaire est la conséquence d’une évolution triphasée : 1) initiation de l’exhumation du mur de faille et développement d’un cortège sédimentaire basal, syn-tectonique, dérivé de son toit ; 2) exhumation et érosion du mur vers l'amont du bassin alimentant le cortège basal ; 3) migration de l’exhumation en dehors du bassin par création d’un nouvel élément structural à l’aval et développement d’une séquence syn-rift post-tectonique remplissant passivement le bassin. Cette dernière, coupée de la source d’origine tectonique, est dépendante d’une connexion avec un flux sédimentaire externe et de son importance au regard de l’accommodation post-tectonique
One of the most effective geodynamical processes creating sedimentary basins is the continental rifting. Investigations performed in deep magma-poor rifted margins showed that the crust can be extremely extended and associated with low-angle detachment faulting. Therefore, the tectono-sedimentary models developed for classical hemigrabens of the most proximal domains of the margins cannot be applied to the distal margins. Unfortunately, due to access issues, this evolution remains poorly understood. This is the aim of this study focused on two fossil analogues (Alps and Pyrenees). Palinspastic restoration helped to restore the post-rift architecture of this type of basins preserving their syn-rift sedimentary record. This study shows that supra-detachment basins are controlled by the detachment faults flooring rift-basins. They are bounded by structural elements resulting from the hangingwall delamination during active exhumation (allochthons or detachment breakaway blocks). A syn-rift trilogy evolution can be observed as: 1) Onset of exhumation, with the hangingwall rupture during the basin opening over the exhumed fault plane. Deposition of hangingwall-derived basal facies tract. 2) Widening of the basin accommodated by the upstream footwall exhumation controls a source change to footwall derived deposits. 3) Tectonic cessation through the basin leads to develop the post-tectonic sequence consisting of passive infilling. Because of the cessation of active exhumation as the engine of the syn-rift gravity flows along the fault, this sequence is strongly dependent of a potential incoming sediment flux and its efficiency compare to post-tectonic space accommodation

Le partage équitable des bénéfices dans les bassins fluviaux transfrontaliers est nécessaire pour résoudre les conflits entre les pays riverains et atteindre un consensus sur les activités de développement et de gestion du bassin versant. Le partage des bénéfices doit être discuté collectivement par tous les pays riverains pour être perçu non seulement comme efficace, mais aussi équitable. La littérature actuelle décrit principalement ce que l’on entend par le partage des bénéfices d’un point de vue conceptuel. Les arrangements institutionnels pratiques qui assurent le bien-être économique maximal, ainsi que les méthodes développées en collaboration pour encourager le partage équitable des bénéfices, ne sont toutefois pas présentés. L’objectif global de ce projet de thèse est de développer un arrangement institutionnel, qui comprend à la fois des politiques de répartition de l’eau et des mécanismes de partage des bénéfices, afin d’améliorer la gestion des ressources en eau transfrontalières et d’encourager la coopération entre les pays riverains. La méthodologie étend l’approche traditionnelle, basée sur des stratégies d’allocation très limitées en allouant efficacement les ressources en eau et le partage équitable des bénéfices découlant de l’utilisation de l’eau. Cette thèse détaille l’arrangement institutionnel développé et, à travers trois activités distinctes, les principales composantes de l’arrangement sont analysés. Dans l’arrangement institutionnel, une autorité de bassin fluvial (RBA) est l’opérateur d’un système axé sur le marché, dans lequel les politiques d’allocation économiquement efficaces sont identifiées et imposées aux usagers de l’eau, qui doit payer pour l’eau qui leur est alloué. Ces frais sont collectés et redistribués, via une règle de partage spécifique au bassin fluvial, afin d’assurer l’équité entre les usagers de l’eau. Le bassin du Nil oriental est utilisé comme étude de cas pour illustrer l’approche. Il y a des secteurs hydroélectriques et agricoles répartis dans trois pays (Egypte, Soudan et Ethiopie) et une longue histoire de non-coopération dans ce bassin. La répartition actuelle de l’eau repose sur des accords bilatéraux de l’époque coloniale, qui désignent l’Egypte et le Soudan comme les seuls bénéficiaires des eaux du Nil. La coopération future est impérative dans ce bassin pour profiter du potentiel hydroélectrique en Ethiopie, et du potentiel de l’agriculture au Soudan, ainsi que pour atténuer, autant que possible, les effets du changement climatique. Les résultats montrent que la gestion coopérative du bassin du Nil oriental, et de son infrastructure, augmenterait considérablement les bénéfices économiques à l’échelle du bassin et entraiînerait une répartition de l’eau plus efficace. L’arrangement institutionnel garantit que l’eau est retirée ouù elle a la plus grande valeur et que les investissements en amont dans des projets à faible productivité sont découragés. Le plus haut niveau de coopération est effectuée en vertu d’une institution supranationale et toutes les parties doivent se mettre d’accord sur la définition de l’équité dans le le partage des bénéfices. L’imposition d’axiomes spécifiques sur la base de cette vision collaborative de l’équité se traduit par une solution unique pour la répartition des bénéfices économiques. Une règle de partage élaborée avec la participation des parties prenantes peut être plus acceptable parce que la définition de la règle n’est pas contestée, comme ce serait le cas si les règles existantes avaientété appliquées avec leurs propres définitions de l’équité. Enfin, les résultats globaux montrent que la réalisation de compromis entre l’efficacité et l’équité peut se produire lorsque ces deux principes de répartition de l’eau sont couplés afin de maximiser les avantages de l’utilisation de l’eau, puis de réaffecter ces d’une manière équitable.
Le partage équitable des bénéfices dans les bassins fluviaux transfrontaliers est nécessaire pour résoudre les conflits entre les pays riverains et atteindre un consensus sur les activités de développement et de gestion du bassin versant. Le partage des bénéfices doit être discuté collectivement par tous les pays riverains pour être perçu non seulement comme efficace, mais aussi équitable. La littérature actuelle décrit principalement ce que l’on entend par le partage des bénéfices d’un point de vue conceptuel. Les arrangements institutionnels pratiques qui assurent le bien-être économique maximal, ainsi que les méthodes développées en collaboration pour encourager le partage équitable des bénéfices, ne sont toutefois pas présentés. L’objectif global de ce projet de thèse est de développer un arrangement institutionnel, qui comprend à la fois des politiques de répartition de l’eau et des mécanismes de partage des bénéfices, afin d’améliorer la gestion des ressources en eau transfrontalières et d’encourager la coopération entre les pays riverains. La méthodologie étend l’approche traditionnelle, basée sur des stratégies d’allocation très limitées en allouant efficacement les ressources en eau et le partage équitable des bénéfices découlant de l’utilisation de l’eau. Cette thèse détaille l’arrangement institutionnel développé et, à travers trois activités distinctes, les principales composantes de l’arrangement sont analysés. Dans l’arrangement institutionnel, une autorité de bassin fluvial (RBA) est l’opérateur d’un système axé sur le marché, dans lequel les politiques d’allocation économiquement efficaces sont identifiées et imposées aux usagers de l’eau, qui doit payer pour l’eau qui leur est alloué. Ces frais sont collectés et redistribués, via une règle de partage spécifique au bassin fluvial, afin d’assurer l’équité entre les usagers de l’eau. Le bassin du Nil oriental est utilisé comme étude de cas pour illustrer l’approche. Il y a des secteurs hydroélectriques et agricoles répartis dans trois pays (Egypte, Soudan et Ethiopie) et une longue histoire de non-coopération dans ce bassin. La répartition actuelle de l’eau repose sur des accords bilatéraux de l’époque coloniale, qui désignent l’Egypte et le Soudan comme les seuls bénéficiaires des eaux du Nil. La coopération future est impérative dans ce bassin pour profiter du potentiel hydroélectrique en Ethiopie, et du potentiel de l’agriculture au Soudan, ainsi que pour atténuer, autant que possible, les effets du changement climatique. Les résultats montrent que la gestion coopérative du bassin du Nil oriental, et de son infrastructure, augmenterait considérablement les bénéfices économiques à l’échelle du bassin et entraiînerait une répartition de l’eau plus efficace. L’arrangement institutionnel garantit que l’eau est retirée ouù elle a la plus grande valeur et que les investissements en amont dans des projets à faible productivité sont découragés. Le plus haut niveau de coopération est effectuée en vertu d’une institution supranationale et toutes les parties doivent se mettre d’accord sur la définition de l’équité dans le le partage des bénéfices. L’imposition d’axiomes spécifiques sur la base de cette vision collaborative de l’équité se traduit par une solution unique pour la répartition des bénéfices économiques. Une règle de partage élaborée avec la participation des parties prenantes peut être plus acceptable parce que la définition de la règle n’est pas contestée, comme ce serait le cas si les règles existantes avaientété appliquées avec leurs propres définitions de l’équité. Enfin, les résultats globaux montrent que la réalisation de compromis entre l’efficacité et l’équité peut se produire lorsque ces deux principes de répartition de l’eau sont couplés afin de maximiser les avantages de l’utilisation de l’eau, puis de réaffecter ces d’une manière équitable.
The equitable sharing of benefits in transboundary river basins is necessary to solve disputes among riparian countries and to reach a consensus on basin-wide development and management activities. Benefit-sharing arrangements must be collaboratively developed to be perceived not only as efficient, but also as equitable, and to be considered acceptable to all riparian countries. The current literature mainly describes what is meant by the term benefit sharing, in the context of transboundary river basins, and discusses this from a conceptual point of view. Practical, institutional arrangements that ensure maximum economic welfare, as well as collaboratively developed methods for encouraging the equitable sharing of benefits, are, however, not provided. The overall objective of this PhD project was to develop an institutional arrangement, that includes both water allocation policies and benefit-sharing mechanisms, to improve the sustainability of managing transboundary water resources and to encourage cooperation between riparian states. The methodology extends the traditional approach, which is based on highly constrained allocation policies, that merely complement existing management institutions, by efficiently allocating water resources and then equitably sharing the benefits derived from water use. This thesis details the institutional arrangement developed and, through three separate activities, the main components of the arrangement are analyzed. A river basin authority (RBA) is the operator of a market-based system, in which economically efficient allocation policies are identified and imposed on water users, who are charged for the water allocated to them. These charges are collected and redistributed, via a sharing rule specific to the river basin, to ensure equity among the water users. The Eastern Nile River Basin is used as the case study to illustrate the approach. There are important hydropower and agricultural sectors spread across three countries (Egypt, Sudan and Ethiopia), and there is a long history of non-cooperation in this river basin. Current water allocation is based on colonial era bilateral agreements that designate Egypt and Sudan as the only beneficiaries of the Nile waters. Future cooperation is imperative, in this basin, to take advantage of hydropower potential in Ethiopia, and agriculture potential in Sudan, as well as to mitigate, as much as possible, the effects of climate change in the near future. Results reveal that the cooperative management of the Eastern Nile River Basin and its infrastructure would significantly increase the basin-wide economic benefits and lead to more efficient water allocation. The institutional arrangement ensures that water is withdrawn where it has the greatest value (efficient water allocation is established) and that upstream investments in low productivity projects are discouraged. The highest level of cooperation is effectuated through a supranational institution and all parties must agree on the definition of fairness in the sharing of benefits.The imposition of specific axioms, based on this agreedupon vision of fairness results in a unique solution for the distribution of economic benefits. A sharing rule developed with stakeholder input may be more acceptable because the definition of the rule is not in question, as would be the case if existing rules were applied with their inherent definitions of equity. Finally, overall results show that achieving trade-offs between efficiency and equity can occur when these two principles of water allocation are coupled to first maximize the benefits from water use and then reallocate these in an equitable manner.
The equitable sharing of benefits in transboundary river basins is necessary to solve disputes among riparian countries and to reach a consensus on basin-wide development and management activities. Benefit-sharing arrangements must be collaboratively developed to be perceived not only as efficient, but also as equitable, and to be considered acceptable to all riparian countries. The current literature mainly describes what is meant by the term benefit sharing, in the context of transboundary river basins, and discusses this from a conceptual point of view. Practical, institutional arrangements that ensure maximum economic welfare, as well as collaboratively developed methods for encouraging the equitable sharing of benefits, are, however, not provided. The overall objective of this PhD project was to develop an institutional arrangement, that includes both water allocation policies and benefit-sharing mechanisms, to improve the sustainability of managing transboundary water resources and to encourage cooperation between riparian states. The methodology extends the traditional approach, which is based on highly constrained allocation policies, that merely complement existing management institutions, by efficiently allocating water resources and then equitably sharing the benefits derived from water use. This thesis details the institutional arrangement developed and, through three separate activities, the main components of the arrangement are analyzed. A river basin authority (RBA) is the operator of a market-based system, in which economically efficient allocation policies are identified and imposed on water users, who are charged for the water allocated to them. These charges are collected and redistributed, via a sharing rule specific to the river basin, to ensure equity among the water users. The Eastern Nile River Basin is used as the case study to illustrate the approach. There are important hydropower and agricultural sectors spread across three countries (Egypt, Sudan and Ethiopia), and there is a long history of non-cooperation in this river basin. Current water allocation is based on colonial era bilateral agreements that designate Egypt and Sudan as the only beneficiaries of the Nile waters. Future cooperation is imperative, in this basin, to take advantage of hydropower potential in Ethiopia, and agriculture potential in Sudan, as well as to mitigate, as much as possible, the effects of climate change in the near future. Results reveal that the cooperative management of the Eastern Nile River Basin and its infrastructure would significantly increase the basin-wide economic benefits and lead to more efficient water allocation. The institutional arrangement ensures that water is withdrawn where it has the greatest value (efficient water allocation is established) and that upstream investments in low productivity projects are discouraged. The highest level of cooperation is effectuated through a supranational institution and all parties must agree on the definition of fairness in the sharing of benefits.The imposition of specific axioms, based on this agreedupon vision of fairness results in a unique solution for the distribution of economic benefits. A sharing rule developed with stakeholder input may be more acceptable because the definition of the rule is not in question, as would be the case if existing rules were applied with their inherent definitions of equity. Finally, overall results show that achieving trade-offs between efficiency and equity can occur when these two principles of water allocation are coupled to first maximize the benefits from water use and then reallocate these in an equitable manner.

L'etat thermique des bassins sedimentaires est analyse suivant deux approches differentes et complementaires permettant de definir les roles respectifs des transferts de chaleur par conduction et convection. Dans la premiere partie est envisagee l'estimation des conductivites thermiques in situ a partir des diagraphies et de thermometries d'equilibre. La procedure utilisee sur deux puits du bassin de paris permet de reveler une variation du comportement thermique des argiles en fonction de la profondeur. La deuxieme partie est consacree a l'etude des effets thermiques des divers mecanismes convectifs. Un modele de perturbation est propose afin de rendre compte de l'indice des ecoulements de fluides le long de structures peu epaisses et inclinees. Enfin, dans la troisieme partie les resultats precedents sont integres pour approcher le regime thermique actuel du bassin de paris: une anomalie froide d'echelle regionale est mise en evidence puis interpretee en terme de debit de fluide

L'etude de nombreuses chlorophycees (dasycladales, caulerpales) recoltees dans les sediments paleogenes du bassin de paris, de bretagne, du cotentin et du bassin de mons, nous a permis de reveler la morphologie externe et interne d'environ 70 especes dano-montiennes a stampiennes. Pour chaque espece, on precise les distributions stratigraphiques et paleogeographiques. Six nouvelles especes sont decrites

En Méditerranée orientale, la paleo-marge sud de la Téthys a subit des épisodes polyphasés d'extension pendant le Paléozoïque et le Mésozoïque. Cette marge a été postérieurement inversée pendant des épisodes compressifs et discontinus depuis le Crétacé supérieur liés à la convergence entre l'Afrique et l'Eurasie.La marge Cyrénaïque (nord-est Libye) a enregistré ces épisodes extensifs et compressifs. Elle permet donc l'analyse des inversions et de leurs relations avec les évènements ayant eu lieu le long de la frontière de la plaque Africaine (i.e. subduction Hellenique).Le bassin de Sirte, adjacent à la Cyrénaïque montre une direction oblique, ne présente pas la même déformation et est caractérisé par une subsidence continue depuis le Mésozoïque.Des données de sismique (réflexion) combinées à des rapports et des corrélations de puits, nous ont permis d'examiner et de discuter les interactions entre la Cyrénaïque, le bassin de Sirte et les domaines profonds (i.e. bassin Ionien).Ce travail permet de mieux préciser les différents épisodes d'extension, de contraindre les évènements compressifs enregistrés par la région Cyrénaïque, d'observer les structures du bassin de Sirte et de clarifier en partie son évolution.Finalement cette partie de la marge est intégrée dans le cadre géodynamique régional de la Téthys sud et permet de discuter l'âge ainsi que le mécanisme d'ouverture pour la branche orientale de la Méditerranée
In the Eastern Mediterranean, the South-Tethys paleo-margin experienced poly-phased rifting episodes during Paleozoic and Mesozoic times. This margin has been subsequently inverted by discontinuous events occurring since the Late Cretaceous as a consequence of the Africa-Eurasia convergence.The Cyrenaica margin (northeast Libya) has recorded these extensional and compressional events. It thus gives the opportunity to analyse these inversion and their possible causal links with events occurring along the plate boundary (i.e. within the Hellenic subduction).The adjacent Sirt Basin, follows an oblique direction, did not suffer the same deformation as Cyrenaica and has recorded a continuous subsidence since the Mesozoic.Offshore seismic data combined with well correlations have permitted us to investigate and discuss the interactions between Cyrenaica, Sirt Basin and the deeper domains (i.e. Ionian Basin).We were able to document the different rift episodes, better constrain the compressional events on Cyrenaica, observe characteristics of the architecture of the Sirt Basin and clarify part of its evolution.Finally we integrate this part of the margin, in the regional geodynamic frame of the East Mediterranean branch of the Neo-Tethys by discussing the timing and mechanism which led to its opening

Les karsts sont l'une des formations aquifères les plus présentes au monde. Exploités, ils fournissent de l'eau potable pour près de 25% de la population mondiale. Cependant la forte hétérogénéité de leur structure implique un comportement non-linéaire particulièrement difficile à simuler et à prévoir. Les réseaux de neurones formels sont des modèles d'apprentissage statistique qui ont été largement utilisés en hydrologie de surface depuis les années 1990, grâce à leurs propriétés de parcimonie et d'approximation universelle. Dans cette thèse, il est proposé d'utiliser les réseaux de neurones pour étudier le comportement des aquifères karstiques. L'aquifère du Lez est choisi pour appliquer le modèle par réseaux de neurones. Cet aquifère, situé près de l'agglomération de Montpellier (400 000 habitants), est exploité pour fournir de l'eau potable à une grande partie de l'agglomération. Dans un premier temps, un réseau de neurones " classique ", de type boîte noire, est appliqué à la simulation et à la prévision des débits de la source du Lez. Une méthode de sélection des entrées de pluie est proposée, couplant analyse par corrélations croisées et méthode de validation croisée. Les résultats montrent l'adéquation du modèle neuronal pour la simulation et la prévision du débit de la source d'un aquifère karstique complexe. Le test du modèle est effectué sur les deux cycles hydrologiques comportant les crues les plus intenses de la base de données. Les hydrogrammes montrent que le modèle neuronal a été capable de correctement prévoir les débits des crues majeures en test, qui sont supérieurs aux débits présents dans la base d'apprentissage du modèle. La prévision est acceptable jusqu'à un horizon de prévision de un jour. Dans un second temps, une méthode d'extraction des données contenues dans la boîte noire est proposée. Afin de contraindre le modèle neuronal à donner des valeurs physiquement interprétables, des connaissances a priori sur la géologie de l'aquifère sont incluses dans l'architecture du réseau de neurones. La méthode KnoX (Knowledge eXtraction) proposée dans cette étude permet d'extraire du modèle les contributions des différentes zones géologiques à la source du Lez ainsi que les temps de réponse correspondants. L'application de la méthode KnoX à un hydrosystème fictif dont on contrôle en particulier les temps de réponse et contributions des différents sous-hydrosystèmes fictifs a permis de valider cette méthode. Les résultats obtenus sur le bassin du Lez sont très satisfaisants et en adéquation avec les connaissances actuelles que l'on a sur ce système. De plus la méthode a permis d'affiner ces connaissances, notamment l'infiltration retardée par des aquifères perchés et les limites du bassin d'alimentation de la source du Lez. Enfin, la méthode KnoX est générique et applicable à tout hydrosystème pour lequel on dispose de mesures de pluie et de débit.

D'épais sédiments évaporitiques d'âge Éocène supérieure à Oligocène inférieur se sont déposés, au sud du fossé rhénan (Alsace). Leur étude bénéficie des travaux de subsurface (miniers et pétroliers) et intègre l'ensemble des données minéralogiques, géochimiques, pétrographiques, paléontologiques, stratigraphiques et cartographiques : 1) dès la base du Salifère inferieur (épaisseur totale 900 m), la subsidence joue un rôle fondamental, mais les données analytiques sont trop ponctuelles pour caractériser précisément le milieu de sédimentation ; 2) le Salifère moyen (320 m d'épaisseur) se marque, dès la base, par des modifications majeures parmi lesquelles l'apparition d'organismes saumâtres et marins. La partie supérieure (zone fossilifère) montre une communication avec un domaine marin; 3) le Salifère supérieur (630 m d'épaisseur) n'est d'abord halitique que dans le seul bassin de Mulhouse (Sel IV), avec deux couches potassiques métriques), puis dans la partie centrale de tous les bassins alsaciens (Sel V). Pour le Sel V, les failles synsédimentaires sont plus actives et le détritisme augmente d'importance. Puis (marnes sans Sel), les conditions évaporitiques disparaissent progressivement. Les valeurs du carbone organique total (COT) des horizons argilo-carbonates associés à l'anhydrite litée sont élevées et fluctuent de façon rythmique. Les mécanismes de contrôle de la sédimentation saline sont abordés à travers les relations évaporites climat et évaporites subsidence. Puis les données relatives à l'origine marine ou continentale des sels sont discutées.

Les karsts sont l'une des formations aquifères les plus présentes au monde. Exploités, ils fournissent de l'eau potable pour près de 25% de la population mondiale. Cependant la forte hétérogénéité de leur structure implique un comportement non-linéaire et les rendent particulièrement difficiles à étudier, à simuler et à prévoir. Les réseaux de neurones formels sont des modèles d'apprentissage statistiques qui ont été largement utilisés en hydrologie de surface depuis les années 1990, grâce à leurs propriétés de parcimonie et d'approximation universelle.Dans cette thèse, il est proposé d'utiliser les réseaux de neurones pour étudier le comportement des aquifères karstiques. L'aquifère du Lez est choisi pour appliquer le modèle par réseaux de neurones. Cet aquifère, situé près de l'agglomération de Montpellier (400 000 habitant), est exploité pour fournir de l'eau potable à une grande partie de l'agglomération.Dans un premier temps, un réseau de neurones « classique », de type boîte noire, est appliqué à la simulation et à la prévision des débits de la source du Lez. Une méthode de sélection des entrées de pluie est proposée, couplant analyse par corrélations croisées et méthode de validation croisée. Les résultats montrent l'adéquation du modèle neuronal pour la simulation et la prévision du débit de la source d'un aquifère karstique complexe. Le test du modèle est effectué sur les deux cycles hydrologiques comportant les crues les plus intenses de la base de données. Les hydrogrammes montrent que le modèle neuronal a été capable d'extrapoler puisque les débits prévus pour les crues majeures en test sont corrects et supérieurs aux débits présents dans la base d'apprentissage du modèle. La prévision est acceptable jusqu'à un horizon de prévision de un jour. Dans un second temps, une méthode d'extraction des données contenues dans la boîte noire est proposée. Afin de contraindre le modèle neuronal à donner des valeurs physiquement interprétables, des connaissances a priori sur la géologie de l'aquifère sont incluses dans l'architecture du réseau de neurones. La méthode KnoX (Knowledge eXtraction) proposée dans cette étude permet d'extraire du modèle les contributions des différentes zones géologiques à la source du lez ainsi que les temps de réponse correspondants. L'application de la méthode KnoX a un hydrosystème fictif dont on contrôle en particulier les temps de réponse et les contributions des différents sous-hydrosystèmes fictifs a permis de valider cette méthode. Les résultats obtenus sur le bassin du Lez sont très satisfaisants et en adéquation avec les connaissances actuelles que l'on a sur ce système. De plus la méthode a permis d'affiner ces connaissances, notamment l'infiltration retardée par des aquifères perchés et concernant la limite du bassin d'alimentation de la source du Lez. Enfin, la méthode KnoX est générique et applicable à tout hydrosystème pour lequel on dispose de mesures de pluie et de débit
Karst is one of the most widespread aquifer formations in the worlds. Their exploitation provides fresh water to practically 25% of the global population. The high level of structure heterogeneity in these aquifers however makes them complex and their behavior is difficult to study, simulate and forecast.Artificial neural networks are machine learning models widely used in surface hydrology since the 90's thanks to their properties of parsimony and universal approximation.In this thesis, artificial neural networks are used to study karst aquifer behavior. Application is done in the Lez. This aquifer situated near Montpellier conurbation (400 000 inhabitants) provides fresh water for a large part of this population.First, a “classical” black box neural network is applied to simulate and forecast Lez spring discharge. A rainfall input selection method is proposed, using cross correlation analysis and cross validation method at the same time. Results show neural model efficiency in order to simulate and forecast the spring discharge of a complex karstic aquifer. The model was tested using two hydrologic cycles including the two most intense floods of the database. Hydrographs shows that neural model was able to extrapolate the maximum flood discharge of the learning database. Forecasting is satisfactory until a one-day horizon.In a second time, extraction of the knowledge data included in the black box is proposed. In order to constrain the model to give physically plausible solution, a priori knowledge about aquifer geology is included into the network architecture. KnoX (Knowledge eXtraction) method proposed in this study aims at extract geological zone contributions to the Lez spring and corresponding response times. The KnoX methodology was applied to a fictitious hydrosystem built using a model with controlled parameters, in particular contributions of subbasin to the outlet and lag time of each subbasin. This application permitted to validate the KnoX methodology. Results obtained on the Lez basin are satisfactory and agree with current knowledge about this hydrosystem. In addition, the KnoX methodology allows to refine this knowledge, in particular concerning delayed infiltration because of infiltration in perched aquifer and concerning Lez spring alimentation basin boundaries. Lastly the KnoX methodology is a generic methodology that can be applied on any basin with available discharge and rainfall data

Ce mémoire de maîtrise cherche à quantifier et analyser l'impact des anomalies de température dans la mer des Caraïbes (SSTC) sur l'hydrologie du bassin Artibonite et sur la gestion des infrastructures hydrauliques existantes et futures. L'approche proposée repose sur la modélisation hydro-économique du bassin et sur l'analyse par scénarios. La gestion du bassin est optimisée pour deux scénarios, avec ou sans prise en compte des SSTC dans le processus de prise de décisions. La comparaison des performances du système hydrique pour les deux scénarios révèle l'utilité de cette information hydro-climatique. Les résultats démontrent que les apports du bassin sont linéairement dépendants de ces anomalies mais que l'intensité de la relation est insuffisante pour améliorer significativement les performances du système, que ce soit en année sèche, normale ou humide.
This MSc thesis analyses the impact of temperature anomalies in the Caribbean region (SSTC) on the hydrology of the Artibonite river and on the performance of the water resources system including planned irrigation and hydropower projects. The method relies on hydroeconomic modelling and scenario analysis. The water resources system of the Artibonite River is optimized for two decision-making scenarios : with or without SSTC-based management decisions. Comparing the economic performance of the water resources system for these two scenario reveals the utility of this hydro-climate information. The results show that while the inflows of the basin are linearly dependent on these anomalies, the intensity of the relationship is insufficient to influence the decisions and hence improves the performance of the system, whether in dry, normal or wet year.

Le propos de cette thèse est d’étudier le rift de l’Atlantique sud au Congo, en se focalisant sur (1) la dynamique des reliefs amont du rift (les épaulements de rift), (2) l’architecture stratigraphique du remplissage sédimentaire et (3) le routage sédimentaire ante- à syn-rift. L’etude de terrain a permis de reconstituer la géométrie des paléovallées, le cadre sédimentaire et stratigraphique du remplissage sédimentaire et de discuter des implications géodynamiques de ces paleovalleys en termes de dynamique du rift et de contrôle des systèmes sédimentaires. Ces paléovallées ont été incisées dans le substratum précambrien du Mayombe par des rivières alluviales pendant la phase d'étirement du rifting et remplies par des sédiments d’âge Aptien moyen de la Formation de Chéla. Le remplissage sédimentaire de ces paléovallées consiste en des faciès gravitaires sousaquatiques interdigités dans les argiles lacustres riches en matière organique, recouvrant en discordante le socle Précambrien du Mayombe. Ces depôts s'organisent en une séquence transgressive, caractérisée par l’empilement des séquences élémentaires de type finning-up . L’analyse sédimentologique de carottes a permis de caractériser les environnements de dépôts des Formations de Pointe-Noire, Pointe-indienne et de Chéla, correspondant à la phase d’hyperextension (sag) de l’evolution du rift. La Formation de Pointe-Noire d’âge Barrémien moyen est constituée des faciès gravitaires de cônes sous-lacustres profonds à dominance argileux et riches en matière organique dans lesquels s’intercalent localement des faciès carbonatés de plate-forme peu profonde et gravitaires resédimentés du membre de Toca, accumulés au cours d'une importante transgression associée à un évènement anoxique général. La Formation de Pointe-indienne d’âge Barrémien supérieur à Aptien inferieur est caracterisée par variations latérales et verticales de faciès. Elle comprend des faciès gravitaires gréso-argileux (membre Mengo) de cônes sous-lacustres profonds, surmontés par des faciès mixtes silicoclastiques et carbonatés de rampe interne à moyenne dominée par des vagues de tempêtes (Membre des Argiles vertes) passant progressivement vers le haut à des faciès deltaïques de Tchibota. La formation de Chéla d’âge Aptien moyen se caractérise par des variations latérales et verticales de faciès. Elle comprend des faciès sous-aquatiques de delta alluvionnaire passant latéralement aux faciès gravitaires sous-lacustres, suivi par des faciès de baies mixtes lacustres -marine, surmontés par des faciès de sabkha (membre Vembo) recourvets par les evaorites de Loémé. Les facies de sebkha au sommet de la Formation de Chéla témoignent d’une incursion marine avant la mise en place des évaporites. Les corrélations stratigraphiques entre puits ont permis de subdiviser la succession sédimentaire de la phase d’hyper-extension (sag) en trois principales séquences de dépôt montrant respectivement des tendances rétrogradante, progradante et rétrogradante. La datation des zircons et apatites détritiques a permis de reconstituer le routage sédimentaire ante- à syn-rift et l’évolution de reliefs en amant du rift. Les résultats montrent des changements spatio-temporels de sources de sediments et deux régions de provenance de sédiments. Les sédiments ante-rift (Formation de Vandji) d’age Berriasien proviennent des sources lointaines, confirmant l’existence d’un système pre-rift – et donc d’un bassin antérieur au système rift du segment central de l’Atlantique sud, alimenté de l’ouest à sud-ouest par des sources angolaise et brésilienne. Les sédiments syn-rift (Formation de Djéno) d’age Barremien inférieur et Sag (Formation de chéla) d’age Aptien moyen proviennent des sources locales (massif du Mayombe), ce qui implique un changement majeur de sources et de reliefs entre les phases pre-rift et syn-rift et l’existance des reliefs en amont de la faille bordière pendant les phases d’étirement et d’hyper-extension du rift
The purpose of this thesis was to study the South Atlantic rift system in Congo by focusing on (1) the dynamic of the upstream paleoreliefs (rift shoulders), (2) the stratigraphic architecture and (3) sediment routing of the pre to syn-rift sedimentary infilling. Detailed field mapping allows to characterize the geometry of the incised valleys, sedimentary environments of thier sediment infilling and to discuss the geodynamic implications of these incised valleys in terms of rift dynamic and control of sedimentary systems. These incised valleys were cut through the Precambrian Mayombe basement by alluvial processes shaping pediments during the stretching period of the rift and filled with middle Aptian siliciclastic sediments of the Chéla formation. The sediment filling consists of flood-generated sublacustrine gravity flow deposits interbedded with organic-rich lacustrine shales, overlying unconformably the basement. These deposits are organized into an overall transgressive depositional sequence, characterized by stacked of elementary fining upward facies sequences. Detailled facies analysis of cores permits to determine the sedimentary environments of the Pointe-Noire, Pointe-Indienne and Chéla Formation, developed during the hyper-extended (sag) rift phase. The middle Barremian Pointe-Noire Formation consists of organic-rich shale-prone deep-lacustrine fan facies intertonguing locally with shallow-water platform carbonate facies and gravity-flow resedimented carbonate facies of the Toca Member that were deposited in an anoxic deep-lake. The Late Barremian–early Aptian Pointe-Indienne Formation is characterized by facies heterogeneity. This Formation consists of sand-rich sublacustrine-fan gravity facies of Mengo member overlain by storm influenced mixed siliciclastic-carbonate ramp facies (Argiles vertes Member) passing upward to deltaic facies of Tchibota member. The middle Aptian Chéla Formation represents a widespread transgressive unit, characterized by lateral and vertical changes in facies and a variety of depositional environnements. It is made up of interbedded coarse-grained alluvial bedload facies and sub-lacustrine gravity facies at the base, overlain by lacustrine-marine mixed bay facies passing upward to sabkha facies, which in turn are capped by evaporites of the Loémé Formation. The sebkha facies records the late middle Aptian marine transgression on the Congo basin prior to the deposition of Upper Aptian evaporites of Loémé Formation. Well-log stratigraphic correlations permit subdivision of the middle Barremian to middle Aptian syn-hyper-extended rift-related deposits into three major depositional sequences that display retrogradation, progradation, and retrogradation stacking pattern, respectively. Detrital zircon and apatite provenance analyses provide a better understanding of sediment routing systems of the pre to syn-rift infilling, and paleorelief and tectonic evolutions during the Early Cretaceous times. The results show changes in sediment provenances and two different source areas. The Berriasian-Valanginian Pre-rift sediments of the Vandji Formation were derived from multiple and relatively distant source areas, located either in the South America and southern of Africa plate, thus supporting the existence of large intracratonic basin prior to the rifting, fed by prominent large-scale drainage system. located toward the southwest. In contrast to the Pre-rift sediments, the Barremian syn-stretched rift sediments of the Djeno Formation and the Aptian syn- hyper-extended rift sediments of the Chela Formation were derived from adjacent Precambrian Mayombe belt that underwent phases of tectonic uplift during the rifting. Consequently, this implies an abrupt change in sediment provenance and relief between the pre-rift phase and the Syn-rift phase and indicate the persistence of local sources, i.e. from rift shoulders, from the stretching rift phase to the hyper-extended (sag) rift phase