The thesis presents the application of the magnetotelluric (MT) sounding method to image Earth’s crust in Oman and South Australia. The aim of these MT surveys is to provide constraints on the geological interpretation of emplacement scenarios and the tectonic evolution of the geological domain. The thesis concentrates on the methodological aspects of the MT technique, e.g. the data analysis and modelling of electromagnetic fields. The phase tensor approach by Caldwell et al. (2004) is applied to the data and provides insights into the dimensionality of the MT data in even complex and electrically distorted terranes. Modelling and inversion of the MT data is performed with various 2-D and 3-D codes to show how the interpretation of the data can benefit from multiple modelling approaches. Data collected in a 2-D survey across the Oman ophiolite mountains show complex behaviour and 2-D inversion and 3-D forward modelling resolve ambiguities in the emplacement scenario of the Oman ophiolite. It is believed that initial underthrusting of the Jurassic-Cretaceous oceanic lithosphere was followed by exhumation. Further oceanic thrusting subsequently led to rising of lower-plate eclogites and eventually gravitational collapse of the ophiolite onto the margin (Gray et al., 2000). The 3-D inversion code by (Siripunvaraporn et al., 2005a) was expanded to incorporate static shift corrections and inversion model misfits have therefore improved significantly compared to inversion models without static shift correction. 2-D and 3-D surveys across the South Australian Gawler Craton reveal deep crustal conductors which are connected to near surface mineralisation systems of the IOCG Olympic Dam deposit in the north-eastern part of the craton and the Au-dominated central Gawler Craton provinces. / Thesis (Ph.D.) -- University of Adelaide, School of Earth and Environmental Sciences, 2008

Le bouclier Est Antarctique est constitué de nombreux domaines géologiques accrétés autour de 530 Ma. Tous ces domaines enregistrent la trace des événements Grenvillien et Pan-Africain à l'exception d'un seul : le Craton de Terre Adélie. <br />Le Craton de Terre Adélie et son prolongement septentrional, le Craton du Gawler (en South Australia), font partie d'un même bloc : le Mawson Continent. Ils présentent donc une histoire géologique commune avant l'ouverture du domaine océanique Austral il y a environ 90 Ma. Ces cratons sont constitués d'un socle métamorphique polyphasé formé et structuré lors de deux événements géologiques majeurs datés au Néoarchéen (∼ 2.5 Ga) et au Paléoprotérozoïque (∼ 1.7 Ga). <br />Cette étude présente les mécanismes tectoniques à l'origine de la structuration de ce paléo-continent. Les campagnes de terrain et les travaux en laboratoire (pétrologie, géochronologie Ar–Ar et U–Th–Pb) réalisés sur des roches provenant des deux cratons ont permis (1) de préciser l'âge et l'origine de la déformation néoarchéenne ainsi que le comportement de la lithosphère continentale à cette époque et (2) de quantifier l'importance de la déformation paléoprotérozoïque au sein du noyau archéen et dans les domaines paléoprotérozoïques adjacents. <br />Ces travaux apportent de nouvelles contraintes sur la tectonique précambrienne. <br />Nos travaux ont permis de mettre en évidence et de modéliser numériquement en 3D l'évolution à l'échelle lithosphérique de la déformation lors de l'affaiblissement des contraintes tectoniques convergentes appliquées à une lithosphère archéenne chaude. Sous l'influence de la gravité, la lithosphère chaude va fluer dans une direction perpendiculaire à celle de convergence, principalement par des mécanismes de constriction horizontale. De plus, nous mettons en évidence une dualité rhéologique entre un noyau cratonique stable et sa couverture autochtone lors de processus tardifs de réactivation tectonique.