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International audience; Au début des années 1880, la nécessité de disposer d'une carte de l'ensemble du territoire national à échelle moyenne devient de plus en plus pressante. Pour sa part, le ministère de l'Intérieur s'est engagé en 1879 dans la préparation d'une carte de France à l'échelle 1:100 000. C'est dans ce contexte que le Dépôt de la guerre décide de publier une nouvelle carte, en couleurs et en courbes de niveau, à l'échelle 1:200 000. Il s’agit alors de produire un document à une échelle intermédiaire entre la carte au 1:320 000 qui couvre la métropole en une trentaine de feuilles et la carte d’état-major au 1:80 000 qui n'en compte pas moins de 270. Cette série constitue un tournant important dans la production cartographique militaire dans la mesure où elle constitue un laboratoire quant à la mise au point de la production cartographique en couleurs

The magnetic and gravimetric data analysis of the northern part of the trans-saharan belt allowed to propose a geophysical and rheological compartmentalization map of its crustal structures and to visualize the Tuareg shield terranes over 1000 km to the north, under the saharan sedimentary basins and several aspects have been discussed. A pseudo network of four successive generations of paleovalleys and incisions has been identified on the upper Ordovician glacial succession in the north-eastern part of the Illizi basin on the basis of high-resolution seismic data. For each incision, the geometry and seismic facies of their filling have been determined. Parallelism between the distribution of some paleovalleys and magnetic anomaly orientations has been observed, but no stratigraphic relationship between them has been identified on seismic sections. A complex network of Pleistocene glacial tunnel valleys in the North Sea has been identified on the basis of high-resolution aeromagnetic data. A detailed magnetic analysis was performed by combining several magnetic methods. Finally, 2D synthetic magnetic models were calculated for Ordovician incisions, applied in the case of the Illizi basin. The results obtained show that their magnetic detection is possible, if a high-resolution magnetic survey would still be available.; L’analyse des données magnétiques et gravimétriques de la partie nord de la ceinture trans-saharienne a permis de proposer une carte de compartimentalisation géophysique et rhéologique des structures crustales et de visualiser les terranes du bouclier Touareg sur plus de 1000 km au nord, sous les bassins sédimentaires sahariens et plusieurs aspects ont pu être discutés. Un pseudo réseau de quatre générations successives de paléovallées et incisions a été mis en évidence dans la succession glaciaire de l’Ordovicien supérieur au NE du bassin d’Illizi sur la base des données sismiques de haute résolution. Pour chaque incision, la géométrie ainsi que les faciès sismiques de leur remplissage ont été déterminés. Un parallélisme entre la distribution de certaines paléovallées et l'orientation des anomalies magnétiques a été observé, mais aucune relation stratigraphique entre ces structures n'a été identifiée sur les sections sismiques. Un réseau complexe de vallées tunnel glaciaires du Pléistocène en mer du Nord a été identifié sur la base de données aéromagnétiques à haute résolution. Une analyse magnétique détaillée a été réalisée en combinant plusieurs méthodes magnétiques. A la fin, des modèles magnétiques synthétiques 2D ont été calculés pour les incisions ordoviciennes, appliqué pour le cas du bassin d’Illizi. Les résultats obtenus montrent que leur détection magnétique est possible, si toutes fois un levé magnétique à haute résolution serait disponible.

The magnetic and gravimetric data analysis of the northern part of the trans-saharan belt allowed to propose a geophysical and rheological compartmentalization map of its crustal structures and to visualize the Tuareg shield terranes over 1000 km to the north, under the saharan sedimentary basins and several aspects have been discussed. A pseudo network of four successive generations of paleovalleys and incisions has been identified on the upper Ordovician glacial succession in the north-eastern part of the Illizi basin on the basis of high-resolution seismic data. For each incision, the geometry and seismic facies of their filling have been determined. Parallelism between the distribution of some paleovalleys and magnetic anomaly orientations has been observed, but no stratigraphic relationship between them has been identified on seismic sections. A complex network of Pleistocene glacial tunnel valleys in the North Sea has been identified on the basis of high-resolution aeromagnetic data. A detailed magnetic analysis was performed by combining several magnetic methods. Finally, 2D synthetic magnetic models were calculated for Ordovician incisions, applied in the case of the Illizi basin. The results obtained show that their magnetic detection is possible, if a high-resolution magnetic survey would still be available., L’analyse des données magnétiques et gravimétriques de la partie nord de la ceinture trans-saharienne a permis de proposer une carte de compartimentalisation géophysique et rhéologique des structures crustales et de visualiser les terranes du bouclier Touareg sur plus de 1000 km au nord, sous les bassins sédimentaires sahariens et plusieurs aspects ont pu être discutés. Un pseudo réseau de quatre générations successives de paléovallées et incisions a été mis en évidence dans la succession glaciaire de l’Ordovicien supérieur au NE du bassin d’Illizi sur la base des données sismiques de haute résolution. Pour chaque incision, la géométrie ainsi que les faciès sismiques de leur remplissage ont été déterminés. Un parallélisme entre la distribution de certaines paléovallées et l'orientation des anomalies magnétiques a été observé, mais aucune relation stratigraphique entre ces structures n'a été identifiée sur les sections sismiques. Un réseau complexe de vallées tunnel glaciaires du Pléistocène en mer du Nord a été identifié sur la base de données aéromagnétiques à haute résolution. Une analyse magnétique détaillée a été réalisée en combinant plusieurs méthodes magnétiques. A la fin, des modèles magnétiques synthétiques 2D ont été calculés pour les incisions ordoviciennes, appliqué pour le cas du bassin d’Illizi. Les résultats obtenus montrent que leur détection magnétique est possible, si toutes fois un levé magnétique à haute résolution serait disponible.

Volcanoes are complex and heterogeneous edifices. Imaging their structures requires methods that are adapted to the context and to the nature, quality and quantity of available data. This work focuses on the geophysical imaging of the volcanic island of Basse-Terre in Guadeloupe, by performing inversions of gravimetric and magnetic data, ambient noise based surface wave tomography, and travel time tomography from earthquakes of the Lesser Antilles arc. We therefore obtain the first three-dimensional models of Basse-Terre island in terms of density, magnetisation and seismic velocities. Gravimetry and magnetism lead to density and magnetisation models with a very good lateral resoltuion within the first kilometres but with very low vertical resolution. Surface wave tomography from noise correlations shows a good vertical resolution within the first kilometres, but poorly resolves the lateral velocity variations. Travel time tomography allows imaging seismic velocities up to great depths with a good lateral resolution but a poor vertical resolution. We propose a method to invert jointly the seismological and gravimetric data in order to produce a velocity and density model that takes advantage of the complementary resolutions associated with the different datasets.Our results outline a NNW-SSE trend, with velocities and densities roughtly decreasing southwards, in accordance with the southward migration of volcanism across the geological history of the island. We observe low densities, seismic velocities and magnetisations in the area of the dome of the Soufrière volcano as well as in the Bouillante area along the western coast, reflecting the high hydrothermal alteration of these areas. Two major old eruptive centres are identified in the areas of Beaugendre Valley and Petite Plaine Valley., Les volcans sont des édifices complexes et hétérogènes. Imager leur structure demande des méthodes adaptées au contexte ainsi qu'à la nature, à la qualité et à la quantité des données disponibles.Ce travail porte sur l'imagerie géophysique de l'île volcanique de Basse-Terre en Guadeloupe, par inversion de données gravimétriques et magnétiques, par tomographie d'ondes de surface extraites de corrélations de bruit sismique et par tomographie de temps d'arrivée des séismes de l'arc des Petites Antilles. Nous obtenons ainsi les premiers modèles tridimensionnels de l'île de Basse-Terre en termes de densité, aimantation et vitesses sismiques. La gravimétrie et le magnétisme conduisent à des modèles de densité et d'aimantation avec une très bonne résolution latérale dans les premiers kilomètres, mais avec une résolution verticale très faible. Les ondes de surface issues des corrélations de bruit présentent une bonne résolution verticale dans les premiers kilomètres, mais résolvent mal les variations latérales de vitesses. La tomographie de temps d'arrivée permet d'imager les vitesses sismiques jusqu'à des profondeurs élevées, avec une bonne résolution latérale, mais une mauvaise résolution verticale. Nous proposons une méthode pour inverser conjointement les données sismologiques et gravimétriques pour produire un modèle de vitesses et de densité qui bénéficie des résolutions complémentaires des différents jeux de données.Nos résultats soulignent une tendance NNO-SSE, avec des vitesses et des densités qui diminuent vers le sud en moyenne, conformément à la migration du volcanisme du nord vers le sud au cours de l'histoire géologique de l'île. Nous observons de faibles densités, vitesses sismiques et aimantations au niveau du dôme du volcan de la Soufrière ainsi que dans la région de Bouillante sur la côte ouest, reflétant la forte altération hydrothermale de ces zones. Deux anciens centres éruptifs majeurs, caractérisés par de fortes densités et vitesses sismiques, sont identifiés : l'un au niveau de la vallée de Beaugendre, l'autre au nord au niveau de la vallée de Petite Plaine.

The formation of the Ifninan-Tan margin started during the Triassic-Liassic extensional event, and continued during the Jurassic to present opening of the central Atlantic. This margin is located to the S of the South-Atlas lineament, between two contrasted geotectonic scenarios: the N, where the effect of the atlasic and alpine tectonics is spectacular, and the S, where this does not occur. The Ifninan-Tan margin is characterized by a series of post-rift deposits only slightly deformed and disturbed by salt diapirism towards the ocean. These series completely mask the structures of the rift, and they have been studied with the abundant information gathered by the oil exploration campaigns (seismic reflection and drilling), and with the analysis of gravimetrical and magnetic field-potential data. The study of the rift structures (both inland and offshore), highlights the difference between two sectors of the platform: (i) a NE sector, where the upper part of the pre-rift substratum is not very deep, and where the dominating structural style is constituted by half-grabens and horsts; and, (ii) a SW sector where grabens dominate. This paper shows that two structural styles and modes of extension can coexist on the same passive margin, one hundred kilometers apart. The differences described here are imposed by the structures inherited from the Hercynian evolution. La constitution de la marge Ifni/Tan-Tan a commencé lors de la distension triasico-liasique et s’est poursuivie pendant l’ouverture de l’Atlantique central, qui a eu lieu au Jurassique, jusqu’a l’actuel. Située au Sud du linéament sud atlasique entre deux domaines géotectoniques variés: un domaine au Nord ou l’effet de la tectonique atlasique et alpine est très spectaculaire et un domaine au Sud ou cet effet est très discret, la marge Ifni/Tan-Tan est caractérisée par des séries post-rift peu déformées et perturbées, en mer, par des montées diapiriques de sel. Ces séries, qui masquent en totalité les structures du rift, ont pu être étudiées grâce a l’exploitation de nombreuses données acquises par l’exploration pétrolière (sismique réflexion et forage) et a l’analyse de données de champ de potentiel (gravimétrie et magnétisme). L’étude des structures du rift, a terre et en mer, met en évidence l’opposition entre deux secteurs de plateformes : (i) un secteur au NE ou le toit du substratum anté-rift est peu profond et ou le style structural dominant est celui de demi-grabens séparés par des horsts et (ii) un secteur au SW ou dominent les grabens. Cette étude montre que deux types structuraux et deux modes d’extension peuvent coexister a une centaine de kilomètres l’un de l’autre sur une même marge passive. Ces différences sont imposées par les structures héritées de l’évolution hercynienne.

The formation of the Ifninan-Tan margin started during the Triassic-Liassic extensional event, and continued during the Jurassic to present opening of the central Atlantic. This margin is located to the S of the South-Atlas lineament, between two contrasted geotectonic scenarios: the N, where the effect of the atlasic and alpine tectonics is spectacular, and the S, where this does not occur. The Ifninan-Tan margin is characterized by a series of post-rift deposits only slightly deformed and disturbed by salt diapirism towards the ocean. These series completely mask the structures of the rift, and they have been studied with the abundant information gathered by the oil exploration campaigns (seismic reflection and drilling), and with the analysis of gravimetrical and magnetic field-potential data. The study of the rift structures (both inland and offshore), highlights the difference between two sectors of the platform: (i) a NE sector, where the upper part of the pre-rift substratum is not very deep, and where the dominating structural style is constituted by half-grabens and horsts; and, (ii) a SW sector where grabens dominate. This paper shows that two structural styles and modes of extension can coexist on the same passive margin, one hundred kilometers apart. The differences described here are imposed by the structures inherited from the Hercynian evolution.La constitution de la marge Ifni/Tan-Tan a commencé lors de la distension triasico-liasique et s’est poursuivie pendant l’ouverture de l’Atlantique central, qui a eu lieu au Jurassique, jusqu’a l’actuel. Située au Sud du linéament sud atlasique entre deux domaines géotectoniques variés: un domaine au Nord ou l’effet de la tectonique atlasique et alpine est très spectaculaire et un domaine au Sud ou cet effet est très discret, la marge Ifni/Tan-Tan est caractérisée par des séries post-rift peu déformées et perturbées, en mer, par des montées diapiriques de sel. Ces séries, qui masquent en totalité les structures du rift, ont pu être étudiées grâce a l’exploitation de nombreuses données acquises par l’exploration pétrolière (sismique réflexion et forage) et a l’analyse de données de champ de potentiel (gravimétrie et magnétisme). L’étude des structures du rift, a terre et en mer, met en évidence l’opposition entre deux secteurs de plateformes : (i) un secteur au NE ou le toit du substratum anté-rift est peu profond et ou le style structural dominant est celui de demi-grabens séparés par des horsts et (ii) un secteur au SW ou dominent les grabens. Cette étude montre que deux types structuraux et deux modes d’extension peuvent coexister a une centaine de kilomètres l’un de l’autre sur une même marge passive. Ces différences sont imposées par les structures héritées de l’évolution hercynienne.

New bathymetric and geophysical data were collected in the region east of the island of Malaita during the SOPACMAPS II cruise of the French research vessel L'Atalante. This region, part of the Malaita Anticlinorium was interpreted as a piece of oceanic crust from the Ontong Java Plateau obducted over the old Solomon Islands arc during collision between the Pacific and Australian plates. It has been generally accepted that convergent motion between the Australia and Pacific plates since the Late Miocene was absorbed exclusively along the San Cristobal trench, southwest of the Solomon Islands Arc. Bathymetry, imagery, and geophysical data (magnetism, gravity, seismic) acquired during the SOPACMAPS II survey allow us to classify the successive parallel ridges mapped within the region as being recent volcanic, oceanic crust, or deformed sedimentary ridges. Seismic profiling provides evidence of successive compressive events along the Malaita margin caused by the relative motion between the Solomon Islands and the Pacific plate. The main phase of convergence probably occurred during Oligocene-early Miocene time, but some relative motion between the two domains are still being absorbed along the East Malaita boundary. The existence of active faulting in the sedimentary cover throughout the region and the present-day deformation of the outer sedimentary ridge is a good illustration of this phenomenon. (Résumé d'auteur)

A Sea Beam survey of an area located west of the Fiji Islands in the North Fiji Basin, between 17°10′S and 18°S and 175°40′E and 176°40′E, shows a complex structure characterized by two deep grabens bounding a central plateau. In previous papers, we interpreted this area as an intraoceanic strike-slip deformation zone, rejecting the possibility of oceanic spreading in the area. By comparison with the structures observed in the Galapagos 95.5° W area, we now reinterpret the area as a southward propagating spreading system. The analysis of structural and magnetic data and earthquake focal mechanisms confirms this new interpretation. The full spreading rate for the North Fiji Basin ridge, deduced from magnetic lineations, varies from 50 to 80 mm/yr. For the West Fiji spreading ridge, the magnetic anomaly analysis gives a spreading rate of about 50 mm/yr for the northern segment and slightly slower (40 mm/yr) for the southeastern segment. Using a 50 mm/yr spreading rate, the angles between the pseudofaults allow us to calculate the propagation velocity. For an angle of 75° north of 17°35′S, the propagation velocity is 33 mm/yr. The tip of the propagator is characterized by a 20° angle between the pseudofaults, which implies a recent increase of propagation velocity to 141 mm/yr. The initiation of this propagation could be related to the emplacement of the North Fiji fracture zone 1 to 1.5 m.y. ago, resulting in the formation of the 16°50′S triple junction. The main kinematic implication of the existence of a propagating rift west of the Fiji Islands is that in the North Fiji Basin the present-day accretion is distributed on two parallel active spreading ridges, one in the central part of the basin, the other one in its southeastern quadrant. Such a phenomenon, unusual on mid-oceanic ridges, except for microplates such as Galapagos, Easter and Juan Fernandez, may be more common in marginal basins because of their peculiar geodynamic setting.

Large-scale accretionary and collisional crustal orogenic architecture is studied combining structural geology, lithostratigraphy, geochronology and magmatic petrology with gravity, magnetic and seismic data. This multidisciplinary approach allows characterizing the structure and composition of the orogenic crust in two accretionary-collisional systems. The Central Asian Orogenic Belt (CAOB) constituting one third of the Asia continent and the Bohemian Massif are two Palaeozoic orogens formed by accretion followed by collision. It is proposed that the CAOB formed by successive Paleozoic accretion of oceanic and continental fragments followed by a late Palaeozoic to early Mesozoic N-S convergence of North Chinese and Siberian Cratons. The comparison between the potential fields and the geological data reveals an incorrect compartmentalization into different lithostratigraphic terranes. In contrast to geology the geophysical approach allows the analysis of the crustal structures on a complete thickness of crustal column. This thesis presents a compilation of geological data combined with unique gravity and magnetic results which are integrated into a preliminary model for the architecture of the continental crust. Conversely, an important collection of complementary data is available for the Bohemian Massif, allow more precise 3D geophysical forward modeling. In this area, geophysical data reveal the occurrence of an allochtonous lower crustal layer with a felsic composition. This indicates that the Variscan orogenic crust actually resulted from the accretion of contrasted crustal fragments., L’architecture crustale d’orogènes d’accrétion et de collision à grande échelle est étudiée en combinant géologie structurale, litho-stratigraphie, géochronologie et pétrologie magmatique avec les données gravimétriques, magnétiques et sismiques. Cette approche pluridisciplinaire permet de caractériser la structure et la composition de la croûte orogénique dans deux systèmes d’accrétion-collision : la Ceinture Orogénique d’Asie Centrale (CAOC) et le Massif de Bohême. La CAOC représente près d’un tiers du continent asiatique actuel. Ce système orogénique s’est construit par une accrétion continue de matériel depuis le Paléozoïque jusqu’au début du Mésozoïque, suivie par une collision durant le Mésozoïque. La comparaison des champs de potentiels avec les données géologiques met en évidence une compartimentation erronée de l’orogène en unités litho-stratigraphiques. Par rapport à la géologie, la géophysique permet une analyse directe des structures de la croûte orogénique sur toute son épaisseur. Le travail de thèse présente une compilation de données géologiques et de traitements gravimétriques et magnétiques inédits, dont la modélisation préliminaire pour contraindre l’architecture de la croûte continentale est proposée. Le Massif de Bohême possède quant à lui un catalogue de données complémentaires plus conséquent, ce qui permet une modélisation géophysique 3D plus précise. Dans cette zone, les données géophysiques mettent en évidence l’existence d’une croûte inférieure allochtone de composition felsique. Ceci indique que la croûte orogénique hercynienne est également le résultat d’une accrétion de portions crustales contrastées.

In 1952, ORSTOM started the building of magnetic and sismological observatories, at Bangui (RCA) and Mbour (Senegal). The study of secular variations of the magnetic field evidenced an accelerated movement of the magnetic equator in coastal areas. Equatorial electrojet is studied in 1969 and 1970, by ORSTOM people, and again in 1992 and 1993, by an international team: knowledge of the physics of the ionosphere are significantly improved. Magnetic Bangui anomaly would be the sum of two distinct anomalies. Networks of temporary seismic stations were set up in three different regions: near Kumbia (Guinea), after the 1983 earthquake, near Mont Cameroon after eruptions occurred in 2000, near Boumerdes (Algeria), after the 2003 earthquake. The results concerned either the seismicity of these regions or the modelling of lithospheric structures (Adamawa, Garoua). Now research activities in magnetism and seismology are fewer. Bangui obervatory is off, Mbour observatory was upgraded: digital acquisition and new sensors (INTERMAGNET, GEOSCOPE, CTBTO). Gravity survey have started in 1952 and lasted until the late 1980 in Francophone countries of Subsaharian Africa, in Sierra Leone, in Algeria (Tanezrouft) and in Madagacar. The interpretation of gravity data enabled the modelling of deep structures explained by collision suture (Sierra Leone) between craton and mobile zone, or on uplifs like Adamawa whose negative anomaly is due to a thicker crust. Now remote sensing replaces gravity surveys. Electrical methods are often applied to hydrogeology; Electromagnetic techniques include MT (magnetotelluric), TDEM (Time Domain Electro-Magnetic) and since the years 2000, MRS (Magnetic Resonance Sounding). During the sixties, sedimentary basins of Chad were investigated by electrical soundings using very long lines; other soundings were made with shorter lines in coastal areas or basement areas in Senegal. Following improvements in measurement techniques like ERT (Electrical Resistivity Tomography) and new EM instruments, many new experiments are set up during the 1990 years: Cameroon, Madagascar, Tunisia, Burkina, Cap Vert, Réunion Island. Now the team named "hydrogéophysique" is involved in teaching at university (Cotonou, Benin) and in a major research program applied to water resources in basement areas. Finally I celebrate the memory of three deceased colleagues: Yvonne Crenn, Ousseini Fambitakoye et Claude Villeneuve., En 1952, l'ORSTOM commença la construction des observatoires magnétiques et sismologiques de Bangui (RCA) et de Mbour (Sénégal). En magnétisme l'étude des variations séculaires de champ géomagnétique mit en évidence une accélération du déplacement de l'équateur magnétique dans les régions proches de l'océan Atlantique. Le phénomène de l'électrojet équatorial fut étudié dès les années 1970 et à nouveau par une équipe multidisciplinaire dans les années 1990, équipe qui améliora les connaissances sur la physique de l'ionosphère. Quant à l'anomalie magnétique dite de Bangui, elle semble être la somme de deux anomalies distinctes. En sismologie, des réseaux de stations temporaires furent mis en place après le séisme de Koumbia en Guinée (1983), après les éruptions du mont Cameroun, en 2000 et après le séisme de Boumerdes en Algérie (2003) ; les résultats intéressent soit la séismicité de ces régions, soit la modélisation des structures lithosphériques (Adamaoua, Garoua). Les études magnétiques et sismologiques en Afrique sont moins nombreuses actuellement : l'observatoire de Bangui a été fermé, celui de Mbour fonctionne toujours et a été modernisé (GEOSCOPE et CTBTO). Les campagnes gravimétriques, commencées en 1952, se sont poursuivies jusqu'aux années 1990, dans tous les pays francophones d'Afrique subsaharienne, en Sierra Leone, en Algérie (dans le Tanezrouft) et à Madagascar. L'interprétation des données a permis d'établir des modèles lithosphériques sur les contacts craton-zone mobile, sutures de collision (Sierra Leone), et sur les bombements lithosphériques (Adamaoua). Les observations satellitaires remplacent maintenant les campagnes de terrain. Les méthodes électriques sont souvent utilisées pour la reconnaissance hydrogéologique, elles sont complétées par les méthodes électromagnétiques magnéto-telluriques (MT) et TDEM (Time Domain Electro-Magnetic) et, depuis les années 2000, par la RMP (Résonance magnétique des Protons). Dans les années 1960, des sondages électriques en grandes longueurs de ligne furent menés au Tchad pour l'étude des bassins sédimentaires ; des sondages électriques étaient réalisés sur des objectifs plus superficiels dans les régions côtières ou sur les formations de socle du Sénégal. Suite au développement des techniques de mesure (dispositifs multi-électrodes en électrique et nouveaux instruments électro-magnétiques), beaucoup de terrains nouveaux furent explorés dans les années 1990 : Cameroun, Madagascar, Tunisie, Burkina, Cap-Vert, île de la Réunion. Actuellement, le groupe hydrogéophysique, très actif dans l'enseignement, mène un important programme de recherches au Bénin. En Afrique, c'est le seul programme géophysique en croissance. Enfin, nous célébrons la mémoire de trois orstomiens disparus : Yvonne Crenn, Ousseini Fambitakoye et Claude Villeneuve.

L'infiltration profonde sous les mares temporaires est la principale source de recharge des aquifères libres au Sahel. Au Niger semi-aride, une tomographie et un suivi RMP (résonance magnétique protonique) ainsi que plusieurs campagnes de mesures de gravimétrie absolue et relative ont été réalisés entre 2008 et 2010 pour étudier la sensibilité des deux méthodes géophysiques aux variations spatio-temporelles du stock d'eau souterrain à proximité d'une mare. Les résultats montrent une bonne cohérence et une complémentarité des méthodes, les sondages RMP étant davantage précis pour caractériser les variations verticales et horizontales du stock d'eau et la gravimétrie étant plus performante pour l'estimation des variations temporelles et/ou superficielles. (Résumé d'auteur)

Separation between solids The concept of separation between solids includes two different notions : separation aims at producing several sets based either upon the "size" criterion, or the mineralogical species criterion. A classification according to particle sizes will be carried on in the first case and a concentration in the second one. In both the lines, various possible technologies are quickly described : * screening, hydraulic or pneumatic classification, special devices for submicronic particles ; * magnetic separation (low and high intensity, high field-high gradient possibilities), present trends in froth flotation (new cells, classical or column), gravimetry., Le concept de "séparation solide-solide" recouvre deux notions différentes : en effet la séparation peut vouloir créer plusieurs ensembles en se basant soit sur le critère "dimension", soit sur le critère "espèce minérale". On réalisera dans le premier cas une classification en dimension, et dans le second une concentration. Les diverses technologies envisageables dans ces deux filières sont rapidement passées en revue : * criblage, classification hydraulique ou pneumatique, cas particuliers des particules submicroniques ; * séparation magnétique (basse et haute intensité, haut gradient-haut champ), tendances actuelles en flottation (nouvelles cellules, classiques ou colonnes), concentration gravimétrique., Houot Robert. Séparation solide-solide. / Separation between solids. In: Sciences Géologiques. Bulletin, tome 46, n°1-4, 1993. Minéraux finement divisés, sous la direction de Jacques Yvon. pp. 125-141.

La Réunion is a huge volcanic oceanic complex of which most of the volume is submerged. Its internal structure is investigated using geophysical approaches; gravity, magnetic and electromagnetic, offering a large scale model of the overall system. The gravity coverage of Piton de la Fournaise volcano distinguishes between shallow and deep sources. Gravity variations associated with the collapse of the Dolomieu crater in 2007 are studied in terms of mass transfers within the edifice. The Piton des Neiges volcano appears as a huge volcano organized around a hypovolcanic complex with a great extent both laterally and vertically. The correlation between its morphology and the topography suggests a relationship between the subsidence of the complex and that of the overlying depressions. The coverage of recent formations, incomplete, presents varying thicknesses and helps to reconstruct the morphology of the island at the Brunhes- Matuyama transition. At the scale of the submarine system, the morphology of two large areas of old volcanic structures is proposed (to the east and south-west of the island) challenging the seismic interpretations. The general morphology of the constructed edifice is built. The coastal shelf is interpreted in terms of accumulation of hyaloclastites and pillow lavas. The four submarine bulges are mainly composed of an accumulation of debris avalanches deposits, whose internal density contrasts can be correlated with some geological units observed at the surface. A comparative study between La Réunion and other oceanic volcanic islands highlights both, morphological, structural and geophysical, similarities and dissimilarities between different oceanic volcanic systems.; L'Ile de La Réunion est un système océanique volcanique dont l'essentiel du volume est immergé. Sa structure interne est investiguée par approches géophysiques, gravimétrique, magnétique et électromagnétique, offrant un modèle du système à grande échelle. La couverture gravimétrique du Piton de la Fournaise permet de distinguer les sources superficielles et profondes. Des variations gravimétriques associées à l'effondrement du Dolomieu en 2007 sont étudiées en termes de déplacements de masse au sein de l'édifice. Le Piton des Neiges apparaît comme un immense volcan organisé autour d'un système hypovolcanique de grande extension. La corrélation entre sa morphologie et la topographie suggère une relation entre la subsidence du complexe et celle des dépressions sus-jacentes. La couverture de formations récentes, incomplète, présente des épaisseurs variables et permet de reconstruire la morphologie de l'île à la transition Brunhes-Matuyama. A l'échelle du système immergé, la morphologie de deux larges zones de constructions volcaniques anciennes est proposée, à l'E et au SO de l'île, remettant en question les interprétations sismiques. La morphologie générale de l'édifice construit est reconstituée. Le plateau côtier est interprété en termes d'accumulation de hyaloclastites et de pillow lavas. Les quatre excroissances sous-marines sont principalement composées d'accumulation de dépôts d'avalanches de débris, dont les contrastes internes de densité peuvent être corrélés avec certaines unités géologiques observées en surface. Une étude comparative entre l'édifice de La Réunion et d'autres îles océaniques met en lumière les analogies et dissemblances morphologiques, structurales et géophysiques entre différents systèmes volcaniques océaniques.

The southwest Pacific results from the fragmentation of Gondwanaland since the Cretaceous time. The purpose of the current PhD work is to deepen our understanding of the history of the New Caledonia and Fairway basins, located west of New Caledonia, in order to better constrain the geodynamical evolution of the SW Pacific from Cretaceous to Oligocene. The analysis of new geophysical data has led to distinguish 3 main phases of this fragmentation: 1 Mid Cretaceous formation of the Fairway-Aotea Basin in a continental intra-arc position. The formation of this basin reflects the initial stage of continental fragmentation of the Eastern Gondwana margin. The causes of this fragmentation are to be searched for in a major change of the dynamics of the peri-Pacific subduction zone. 2 Latest late Eocene local deformation of the Northern NCB, synchronously with the New Caledonian obduction. We suggest that as the ophiolitic nappe was being obducted onto New Caledonia, the NC Basin subsided under the effect of the loading and underthrusted to accommodate the compressional deformation as a foreland flexural basin. 3 Regional Eocene Oligocene subsidence of the structures linking NC to New Zealand. The morphostructural style of this deformation leads us to suggest that detachment of the lower crust is the cause of subsidence. We therefore propose a model in which the renewal of the Australia-Pacific convergent plate boundary around 45 Ma would have driven the lithosphere to thicken, leading to a root instability and to its detachment in the mantle. These new results have regional petroleum implications, which are discussed in the PhD., Le Sud-Ouest Pacifique est le résultat de la fragmentation de la marge Est du Gondwana depuis le Crétacé. L'objet du présent travail de thèse est d'approfondir la connaissance des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway, situés à l'Ouest de la NC, afin de préciser l'évolution géodynamique du SO Pacifique du Crétacé à l'Oligocène. L'analyse de nouvelles données géophysiques a permis de dégager 3 étapes de cette fragmentation: 1 Formation du Bassin de Fairway-Aotea au Crétacé moyen en position intra-arc continental. La formation de ce bassin reflète les prémices de la déchirure continentale de la marge Est Gondwanienne dont la cause est à rechercher dans un changement de la dynamique de la subduction. 2 Déformation locale de la partie Nord du BNC à l'Eocène terminal synchrone à l'obduction Néo Calédonienne. Nous proposons ainsi un modèle selon lequel le BNC aurait subsidé et réagi comme un bassin flexural d'avant-pays suivant un processus de sous-charriage, au fur et à mesure que la nappe progressait sur le bâti Calédonien. 3 Subsidence Eocène Oligocène régionale affectant les structures reliant la Nouvelle-Zélande à la NC. Les traits morphostructuraux de cette déformation nous permettent d'émettre l'hypothèse que l'ablation d'une partie de la croûte inférieure de ce système serait responsable de la subsidence. Nous proposons ainsi un modèle dans lequel la reprise de la convergence vers 45 Ma entre les plaques Australienne et Pacifique aurait entraîné un épaississement crustal de l'ensemble aboutissant à une instabilité gravitaire de sa racine et provoquant son détachement dans le manteau. Ces nouveaux résultats ont des implications pour le potentiel pétrolier régional.

The tectonic role and geodynamic significance of major discontinuities in the late to post-orogenic evolutionare questioned in the Variscan belt. The Sillon Houiller Fault (SHF) is a major sub meridian discontinuity which pre-Stephanian kinematics and evolution remain poorly understood. In order to better understand the role of the SHF duringthe late Variscan evolution of the French Massif Central, a multidisciplinary study has been carried out on some of themassifs which are situated along the fault: petrology, geochronology, Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS),gravity as well as interpretation of aeromagnetic survey. New geophysical, field and AMS data have been integrated into2D and 3D, forward and inverse, geophysical and geological models, which highlight the geometry and the emplacementof syn-tectonic Namurian plutons. These results allow us to draw the following major conclusions. In Namurian time,the SHF may be related to magma emplacement, as for the Montmarault pluton in the north, or not, as for the Glénat,Omps and Boisset massifs in the south. Nevertheless, all the analyzed granitic plutons record a NW-SE stretchingdirection, perpendicular to the general strike of the SHF. From our structural and kinematics analysis, in Namurian time,if the SHF existed, it should behave as a NW-SE dilatant zone.; La question du rôle structural et de la signification géodynamique des grandes discontinuités dans lesphénomènes tardi-orogéniques se pose dans la chaîne Varisque. Dans le Massif central français, le Sillon Houiller (SH)est une faille lithosphérique dont la cinématique et le fonctionnement anté-Stéphanien restent inconnus. Afin de mieuxappréhender le rôle du SH au cours de l' évolution post-orogénique du Massif central, une étude pluridisciplinaire a étéréalisée sur des massifs granitiques qui longeaient l' accident : analyses pétro-structurales, géochrono-logiques,anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM), gravimétrie ainsi que le retraitement de données aéro-magnétiquesdisponibles. Ces nouvelles données géophysiques, de terrain et de l'ASM, ont été intégrées dans des modélisationsgéophysiques et géologiques, 2D et 3D, directes et inverses qui ont mis en valeur la géométrie et la mise en place de cesplutons syn-tectoniques namuriens. Il apparaît qu' au Namurien, le SH peut être lié à la mise en place de magmas,comme le pluton de Montmarault, ou pas, comme ceux de Glénat, Omps et Boisset. Néanmoins, au Namurien,l' ensemble des plutons granitiques enregistre une linéation d' étirement NW-SE, perpendiculaire à l' orientation généraledu SH. Au vu des analyses structurales et cinématiques, au Namurien, le SH s' il existe, ne peut alors que se comporterque comme une zone de dilatation NW-SE.

Central Brittany is a particular domain of the Hercynian belt of western Europe that suffered limited thickening during continental collision. It is bounded by two major dextral strike-slip zones. The present study argues that a large part of Central Brittany has been deformed by simple shear. A kinematic model based on a geostatistical analysis of structural data allowed to restore the strain in the area and to examine consequences along its faulted borders. South of Central Brittany, restoration of the deformation was further performed using new geophysical data that show that shearing of this domain was accommodated by scissor-type crustal-scale thrusts. Finally, a comparison of seimic tomographic data with the simple shear model suggests that the whole lithosphere was implied in the Hercynian dextral shearing below Central Brittany., Le Massif Armoricain est situé dans la syntaxe Ibéro-Armoricaine, à l'extrémité Ouest de la chaîne hercynienne d'Europe. Cette structure arquée se referme pendant toute l'histoire de la collision continentale jusqu'au cours du Carbonifère, et de grands décrochements se forment à travers ces domaines. Deux de ces grands décrochements, le Cisaillement Nord Armoricain et le Cisaillement Sud Armoricain, délimitent un domaine supra-crustal peu épaissi au cours de l'orogenèse hercynienne : la Bretagne Centrale. La partie orientale de ce domaine présente tous les caractères d'une zone de cisaillement simple dextre. L'étude présentée dans cette thèse aboutit à une modélisation nouvelle du cisaillement simple. La modélisation est basée sur une analyse géostatistique des données structurales compilées à travers toute la zone d'étude. Cette analyse permet en outre de filtrer les variations locales du champ de déformation par rapport à celles régionalement corrélées et de quantifier ainsi les paramètres cinématiques du cisaillement simple en Bretagne Centrale. La restauration de ce cisaillement régional conduit à réinterpréter les déformations subies aux limites du domaine et dans les zones adjacentes ; par exemple, le bassin Carbonifère de Châteaulin, jusqu'à présent interprété comme extensif s'avère être vraisemblablement transpressif. Le domaine situé au Sud de la Bretagne Centrale a aussi pu être restauré à l'aide de l'interprétation des structures d'échelle crustale imagées par les données géophysiques récemment acquises dans le cadre du projet de recherche Armor2-Géofrance3D (données sismiques, gravimétriques et magnétiques). On montre que dans cette zone, le cisaillement régional est largement accommodé par de grandes structures chevauchantes en ciseaux. Enfin, la confrontation des données de tomographie sismique au modèle de déformation obtenu à partir des données de terrain suggère que le cisaillement simple de Bretagne Centrale a affecté l'ensemble de la lithosphère sous-jacente.

L'étude tectonique et structurale de la collision entre la ride des Loyauté et l'arc des Nouvelles Hébrides permet de caractériser l'évolution géodynamique de la région

Interpretation of magnetic and gravity anomaly maps, derived and prolongated maps has lead to the establishment of a detailed map of the magnetic and gravimetric structure of the Rhine basement (Vosges, Rhine Graben, Black Forest) and to a larger-scale map of the Variscan basement on Central Europe (from the Paris Basin to the Franconian Jura). These maps show the characteristics of the rocks (strong or weak magnetisation ; high, average or low density) that are predominant on the upper kilometers of the basement. They enable zones and sub-zones, showing similar characteristics, to be set up and followed beneath the sedimentary cover. At outcrop these zones usually coincide with the structural zones of the Variscan chain. Some important strike-slip faults are revealed among the important structural discontinuities, such as the N 35° sinistral fault of the Upper Rhine Graben and the dextral Lalaye — Lubine — Vittel fault. These maps lead to a better understanding of the structure and formation of the Variscan chain., L'interprétation de cartes d'anomalies magnétiques et gravimétriques et de cartes transformées a abouti à l'établissement d'une carte détaillée des structures magnétiques et gravimétriques du socle rhénan (Vosges, fossé Rhénan, Forêt-Noire = Schwarzwald), ainsi que d'une carte à plus grande échelle du socle varisque d'Europe moyenne (du Bassin de Paris au Jura de Franconie = Schwäbische Alb). Ces cartes indiquent en un endroit donné les caractéristiques des roches (aimantation forte ou faible, densité forte, moyenne ou faible) prédominant dans les premiers kilomètres du socle. Elles permettent de définir des zones et sous-zones présentant des caractéristiques semblables et d'en suivre les limites sous la couverture sédimentaire. A l'affleurement, ces zones coïncident généralement avec les zones structurales de la chaîne varisque. Parmi les discontinuités, failles et contacts, mises en évidence, figurent d'importants accidents décrochants, tels les accidents N 35 à rejet horizontal sénestre du fossé Rhénan supérieur et le grand cisaillement dextre de la dislocation de Lalaye — Lubine — Vittel. Ces cartes devraient contribuer à une meilleure connaissance de la structure et de la formation de la chaîne varisque., Edel Jean-Bernard. Le socle varisque de l'Europe moyenne. Apports du magnétisme et de la gravimétrie. In: Sciences Géologiques. Bulletin, tome 35, n°4, 1982. pp. 207-224.

Die grosse Vielzahl magnetischer und gravimetrischer Anomalien haben ihren Ursprung in den Gesteinen des prä-permischen Grundgebirges. Zahlreiche Untersuchungen von Aufschlüssen dieses Grundgebirges im Odenwald, dem Schwarzwald, den Vogesen, dem Morvan und eines Teils des Zentralmassivs gestatteten es geologische und geophysikalische Strukturen zu identifizieren, die für diese Anomalien verantwortlich sind. Eine Karte deutet, summiert und extrapoliert die gewonnenen Informationen von der Gesamtheit der varistischen Ketten Ostfrankreichs und Süddeutschlands., The greatest part of magnetic and gravity anomalies originate from the rocks of ante -Permian basement. Numerous studies of the outcrops of this basement in Odenwald and Schwarzwald (Germany) and in Vosges, Morvan, and in a part of the Massif Central (France) permitted the authors to identify the geological and geophysical structures which were responsible for these anomalies. A concise and interpretative map extrapolates the informations obtained to the whole variscan range in Eastern France and Southern Germany., Edel Jean-Bernard. Contribution du magnétisme et de la gravimétrie à la connaissance du socle varisque dans l'Est de la France et le Sud de l'Allemagne. In: Sciences Géologiques. Bulletin, tome 31, n°2, 1978. Vosges - Alsace. pp. 45-55.

Cette thèse présente deux cas particuliers d'évolution de la lithosphère océanique aux frontières de plaques. La première partie concerne l'étude géophysique de la zone d'enracinement de la nappe ophiolitique en Nouvelle-Calédonie. Cette partie rassemble les résultats obtenus sur la structure crustale de la ride de Nouvelle-Calédonie par les méthodes de la gravimétrie, du magnétisme, de la sismique réflexion et réfraction. Cette étude a permis de montrer que l'ophiolite affleurant en Nouvelle-Calédonie résulte de l'obduction de la lithosphère océanique d'un bassin adjacent et que cette obduction s'est accomplie sur une longueur d'environ 800 km sans faire intervenir de collision continent-arc ou continent-continent. Une discussion du contexte géodynamique de l'obduction en Nouvelle-Calédonie termine cette première partie. La seconde partie de ce mémoire présente les résultats obtenus par bathymétrie SEABEAM, sismique réflexion, magnétisme et gravimétrie sur la collision entre la zone d'Entrecasteaux (DEZ) et l'arc insulaire des Nouvelles-Hébrides. L'évolution structurale du segment central de l'arc des Nouvelles-Hébrides est replacée dans un contexte géodynamique cohérent. L'érosion tectonique et la déformation de la marge de l'arc, la surrection de chaînes de montagne avant et arrière-arc, la subsidence d'un bassin intra-arc ainsi que les déformations de la plaque plongeante sont interprétées en relation avec les collisions de la zone d'Entrecasteaux et du Massif Ouest Torrès avec l'arc des Nouvelles-Hébrides. L'érosion tectonique de la marge de l'arc apparaît comme un processus majeur résultant de la subduction/collision d'aspérités topographiques portées par la plaque plongeante

Des levés bathymétriuqes et géophysiques réalisés le long de la fosse des Tonga permettent de caractériser la structure des murs externe et interne de la fosse au niveau où la ride de Louisville portée par la Plaque pacifique vient obliquement en subduction. La fosse des Tonga appartient à la catégorie des marges convergentes en régime d'extension tectonique.

23 pages, 13 figures, 2 plates, The South Pandora and the Tripartite Ridges are active spreading centers located in the northern part of the North Fiji Basin. These spreading centers were surveyed over a distance of 750 km during the NOFI cruise of R/V L'Atalante (August–September 1994) which was conducted in the frame of the french-japanese Newstarmer cooperation project. SIMRAD EM12-dual full coverage swath bathymetric and imagery data as well as airgun 6-channel seismic, magnetics and gravity profiles were recorded along and offaxis from 170°40′ E to 178° E. Dredging and piston coring were also performed along and off-axis. The axial domain of the South Pandora Ridge is divided into 5 first-order segments characterized by contrasted morphologies. The average width of the active domain is 20 km and corresponds either to bathymetric highs or to deep elongated grabens. The bathymetric highs are volcanic constructions, locally faulted and rifted, which can obstruct totally the axial valley. The grabens show the typical morphology of slow spreading axes, with two steep walls flanking a deep axial valley. Elongated lateral ridges may be present on both sides of the grabens. Numerous volcanoes, up to several kilometers in diameter, occur on both flanks of the South Pandora Ridge. The Tripartite Ridge consists of three main segments showing a sigmoid shape. Major changes in the direction of the active zones are observed at the segment discontinuities. These discontinuities show various geometrical patterns which suggest complex transform relay zones. Preliminary analysis of seismic reflection profiles suggest that the Tripartite Ridge is a very young feature which propagates into an older oceanic domain characterized by a significant sedimentary cover. By contrast, a very thin to absent sedimentary cover is observed about 100 km on both flanks of the South Pandora Ridge active axis. The magnetic anomaly profiles give evidence of long and continuous lineations, parallel to the South Pandora Ridge spreading axis. According to our preliminary interpretation, the spreading rate would have been very low (8 km/m.y. half rate) during the last 7 Ma. The South Pandora and Tripartite Ridges exhibit characteristics typical of active oceanic ridges: (1) a segmented pattern, with segments ranging from 80 to 100 km in length; (2) an axial tectonic and volcanic zone, 10 to 20 km wide; (3) well-organized magnetic lineations, parallel to the active axis; (4) clear signature on the free-air gravity anomaly map. However, no typical transform fault is observed; instead, complex relay zones are separating first-order segments. © 1996 Kluwer Academic Publishers.