La marge d'Équateur est caractérisée par un bassin avant-arc formé par un socle crétacé et une couverture de sédiments marins d'âge Crétacé à Quaternaire. Le relief de cette zone comprend d'une part la cordillère Côtière proprement dite et la plaine Côtière, située entre la cordillère Côtière et les Andes. Ce travail porte sur l'évolution et le soulèvement de la cordillère Côtière durant le Néogène. Dans un premier temps, nous avons réalisé une étude géologique régionale de la cordillère côtière. À partir de l'analyse stratigraphique et structurale des formations géologiques, nous avons réalisé une carte géologique de la cordillère côtière au 1/500 000 qui nous a permis d'effectuer pour la première fois des corrélations stratigraphique et un schéma structural à l'échelle complète de la cordillère. Dans un deuxième temps nous avons réalisé une étude géomorphologique de la zone. À partir de l'analyse de MNT, d'images satellites et aériennes nous avons défini les principales caractéristiques morphologiques de la zone d'étude. En particulier, le travail a porté principalement sur l'analyse de la géométrie du réseau hydrographique, la mesure de la géométrie des vallées et du profil en long des rivières à l'échelle de la cordillère Côtière. En complément nous avons mesuré le profil longitudinal des terrasses alluviales le long du rio Jama et analysé la morphologie des cônes alluviaux qui se déposent au pied des Andes sur la plaine Côtière. Les résultats ont permis de proposer une évolution du soulèvement de la cordillère Côtière. Les mesures des incisions relatives des rivières suggèrent que le soulèvement de la cordillère Côtière n'est pas homogène et que la cordillère est segmentée en plusieurs blocs dont les taux de soulèvement relatif sont variables: les blocs du Nord présentant les incisions les plus importantes. L'analyse des profils longitudinaux des terrasses alluviales du rio Jama montre une activité néotectonique le long des failles du système de Jama. Le taux de soulèvement estimé à partir de cette analyse est de 0.9 à 1.2 mm/ an pour le segment central de la cordillère Côtière. L'analyse du cône de Santo Domingo, situé aux pieds des Andes, révèle une importante interaction entre le soulèvement de la cordillère Côtière et le remplissage sédimentaire de la plaine côtière dont le résultat est la réorganisation du réseau hydrographique en deux grands bassins hydrographiques: Guayas au Sud et Esmeraldas au Nord. A plus long termes, la géologie et la stratigraphie montrent que la partie du Sud a subis une plus forte érosion (soulèvement ?) qu'au Nord. La mise en évidence de plusieurs discordances à l'échelle régionale montre que la cordillère Côtière s'est soulevée de façon hétérogène depuis le Plio-Pléistocène formant un grand antiforme segmenté et contrôlé par des failles régionales qui présentent une direction proche de la direction du mouvement vers le NE-NNE du bloc Nord-Andin.

La marge d’Équateur est caractérisée par un bassin avant-arc formé par un socle crétacé et une couverture de sédiments marins d’âge Crétacé à Quaternaire. Le relief de cette zone comprend d’une part la cordillère Côtière proprement dite et la plaine Côtière, située entre la cordillère Côtière et les Andes. Ce travail porte sur l’évolution et le soulèvement de la cordillère Côtière durant le Néogène. Dans un premier temps, nous avons réalisé une étude géologique régionale de la cordillère côtière. À partir de l’analyse stratigraphique et structurale des formations géologiques, nous avons réalisé une carte géologique de la cordillère côtière au 1/500 000 qui nous a permis d’effectuer pour la première fois des corrélations stratigraphique et un schéma structural à l’échelle complète de la cordillère. Dans un deuxième temps nous avons réalisé une étude géomorphologique de la zone. À partir de l’analyse de MNT, d’images satellites et aériennes nous avons défini les principales caractéristiques morphologiques de la zone d’étude. En particulier, le travail a porté principalement sur l’analyse de la géométrie du réseau hydrographique, la mesure de la géométrie des vallées et du profil en long des rivières à l’échelle de la cordillère Côtière. En complément nous avons mesuré le profil longitudinal des terrasses alluviales le long du rio Jama et analysé la morphologie des cônes alluviaux qui se déposent au pied des Andes sur la plaine Côtière. Les résultats ont permis de proposer une évolution du soulèvement de la cordillère Côtière. Les mesures des incisions relatives des rivières suggèrent que le soulèvement de la cordillère Côtière n’est pas homogène et que la cordillère est segmentée en plusieurs blocs dont les taux de soulèvement relatif sont variables: les blocs du Nord présentant les incisions les plus importantes. L’analyse des profils longitudinaux des terrasses alluviales du rio Jama montre une activité néotectonique le long des failles du système de Jama. Le taux de soulèvement estimé à partir de cette analyse est de 0.9 à 1.2 mm/ an pour le segment central de la cordillère Côtière. L’analyse du cône de Santo Domingo, situé aux pieds des Andes, révèle une importante interaction entre le soulèvement de la cordillère Côtière et le remplissage sédimentaire de la plaine côtière dont le résultat est la réorganisation du réseau hydrographique en deux grands bassins hydrographiques: Guayas au Sud et Esmeraldas au Nord. A plus long termes, la géologie et la stratigraphie montrent que la partie du Sud a subis une plus forte érosion (soulèvement ?) qu'au Nord. La mise en évidence de plusieurs discordances à l’échelle régionale montre que la cordillère Côtière s’est soulevée de façon hétérogène depuis le Plio-Pléistocène formant un grand antiforme segmenté et contrôlé par des failles régionales qui présentent une direction proche de la direction du mouvement vers le NE-NNE du bloc Nord-Andin. / The Ecuadorian margin is characterized by a forearc basin composed of a Cretaceous basement covered by marine sediments of the Cretaceous to Quaternary age. The topography of this area displays two main morphological domains: the Coastal cordillera in the west and the Coastal plain in the east at the foothills of Andes cordillera. This work focuses on the genesis of the Coastal cordillera during the Neogene. Firstly, we carried out a geological fieldwork throughout the Coastal cordillera. From stratigraphy and structural studies, we produced a regional geological map of the Coastal cordillera at 1:500000 scale, which have allowed for the first time to realize a regional stratigraphy correlation and determine the structural pattern across the Coastal cordillera. In a second step, we carried out a geomorphologic study of the area. From DEM analysis and satellite and aerial imagery processing, we characterized the main landforms features of the study area. In particular, we focused on the geometry of the drainage network and on the river profiles crossing the Coastal cordillera. In addition, we measured the longitudinal profile of the alluvial terrace treads along the Jama River and analyzed the morphology of alluvial fans that are deposited on the Coastal Plain at the foothills of the Andes cordillera. From the different results obtained, we proposed an evolution scheme of the uplift of the coastal cordillera. The measurements of incisions along river valleys suggest that the uplift of the Costal cordillera is heterogeneous: the cordillera is segmented into several blocks with own uplift rates. The incisions of the northern blocks are the highest. The analysis of the longitudinal profiles along the alluvial terrace treads of the Jama River indicates a recent activity along the faults of the system Jama. The uplift rates estimated from this analysis ranges from 0.9 to 1.2 mm/yr for the central segment of the Coastal cordillera. The analysis of Santo Domingo alluvial fan situated at the foothills of the Andes cordillera reveals a large interaction between the sedimentary filling of the Coastal plain and the contemporaneous uplift of the Andes and the Coastal cordilleras. This interaction results into the reorganization of two major drainage basins: Guayas in the south and Esmeraldas in the north. At long timescales, the geology and stratigraphy of the Neogene formations shows that domains in the southern Coastal cordillera were subject to intense erosion (rising?) with respect to the northern domains. The analysis of the several unconformities evidences that the Coastal cordillera was raised in a heterogeneous way since the Plio-Pleistocene as a large and elongated antiform segmented and controlled by regional faults which have a trend between NE and NNE, which is close to that of the movement to the North Andean block.

La croissance des reliefs et les flux sédimentaires associés à la dynamique des marges actives en subduction sont des processus encore mal connus. Les archives géologiques sont souvent difficiles d'accès ou bien simplement mal préservées à cause de déformations importantes. Le bassin avant arc d'Hawke Bay de la marge Hikurangi en Nouvelle-Zélande constitue un objet d'étude privilégié. En effet, il est peu déformé, partiellement émergé et actif pendant le Pléistocène, période au cours de laquelle l'âge des séries sédimentaires et certains facteurs comme le climat et l'eustatisme sont bien contraints. Une étude pluridisciplinaire, intégrant l'interprétation de données sismiques marines et terrestres, l'analyse de puits, de carottes et de coupes de terrain et l'observation des bassins versants a permis d'établir l'architecture stratigraphique à très haute résolution sur le dernier 1.1 Ma de ce domaine avant arc. Cette stratigraphie montre une organisation en un empilement complexe de 11 séquences de dépôt d'origine climato-eustatique (20, 40 et 100 ka) préservées dans des sous bassins contrôlés par les structures chevauchantes actives. Ces séquences sont caractérisées par des changements paléogéographiques profonds qui évoluent entre deux états extrêmes à chaque maximum glaciaire et optimum interglaciaire. Ainsi, le domaine avant arc d'Hawke Bay montre une segmentation en sous bassins isolés par des rides tectoniques émergeantes pendant les bas niveaux marins et submergées lors des hauts niveaux marins. Aux échelles de temps supérieures à 100 ka, ces structures actives sont à l'origine, dans chacun des bassins, d'une migration progressive vers l'arc des dépocentres des séquences sous l'influence combinée de la tectonique et la charge sédimentaire. Le calcul des volumes de sédiments préservés dans chacune des séquences de dépôt, depuis les sources les plus en amont jusqu'au pied des systèmes sédimentaires les plus profonds à l'aval, permet d'estimer des flux sédimentaires qui ont transité à travers le domaine avant arc au cours de Pléistocène supérieur. Ces flux varient de ~3 à ~6 Mt.a-1. Les variations de flux à long terme (100 ka à 1 Ma) correspondent à des changements de configuration tectonique (distribution de la déformation sur les structures) du domaine avant arc et traduisent la capacité des bassins à stocker des sédiments. Les variations enregistrées à plus court terme (<100 ka) sont corrélées aux importants changements climatiques Pléistocènes, qui modifient les taux d'érosion dans le bassin versant et par conséquent, le flux sédimentaire. Cette observation montre la forte sensibilité et réactivité du domaine amont aux variations environnementales, également illustrée par le doublement des valeurs de flux sédimentaires depuis l'arrivée des européens sur le territoire néo-zélandais au 18ème siècle et le déboisement intensif qui lui a succédé.

Dans la zone de suture de l'Indus en l'Himalaya du Ladakh, l'étude lithostratigraphique, biostratigraphique, sédimentologique, pétrographique et structurale, conduit à différencier plusieurs catégories d'unités: - les unités appartenant à la marge nord néotéthysienne ; - des témoins de l'espace océanique néotéthysien ; - des unités de marge distale sud néotéthysienne (nord-indienne), Ces données, associées à une interprétation en terme de stratigraphie séquentielle, permettent de préciser la paléogéographie du Bloc du Ladakh avant et pendant la subduction de la Néotéthys sous l'Eurasie, puis d'envisager son évolution structurale pendant la collision. * Avant la subduction, le bloc du Ladakh, situé vers l'équateur, se présentait sous la forme d'une vaste étendue de lithosphère océanique d'âge jurassique , moyen englobant quelques témoins isolés de nature continentale. * Le volcanisme d'arc y a débuté au Crétacé inférieur, avant l'Aptien (probablement au Barrémien), soit plus tôt que dans le Bloc de Lhasa (Albien). Les premiers épanchements volcaniques sous-marins voisinaient avec des turbidites volcano-sédimentaires et des flyschs à blocs, * Développement de l'arc insulaire : pendant la période Aptien-Albien inférieur se sont déposées, dans les bassins, des turbidites volcanodétritiques. Simultanément, des plates-formes carbonatées à rudistes s'installaient sur le pourtour des parties émergées de l'arc, Ensuite, tandis que les régions de l'arc intrudée par les plutons se soulevaient, le bassin d'avant-arc s'enfonçait, et voyait le développement des cônes sous-marins. Ce type de sédimentation s'est poursuit jusqu'au Paléocène supérieur, * Derniers dépôts marins: à partir de la fin du Paléocène le bassin d'avant-arc devint le siège d'une épaisse sédimentation marine infra à supra-littorale détritique, admettant des passées lenticulaires de calcaires bioclastiques. A la fin de l'Eocène inférieur, le bassin marin résiduel situé entre les deux marges disparut brutalement, sous l'effet conjugué de la collision et d'un pic régressif eustatique accusé. * structuration pendant la collision: la partie sud du bassin d'avant-arc fut affectée par des chevauchements vers le Sud. Ensuite, les unités structurales ainsi crées furent redressées et basculées vers le Nord. Dans la zone de suture s'individualisa alors le bassin des formations continentales d'épisuture, dont le substratum était constitué d'unités structurales des deux anciennes marges. Au cours des stades ultimes du serrage, cet ensemble fut affecté par des charriages à vergence nord.

Le continent nord-américain présente sur sa bordure Pacifique un domaine constitué par l'accrétion du Paléozoïque supérieur au Cénozoïque de fragments lithosphériques : les Cordillères nord-américaines. Ces fragments lithosphériques sont caractérisés par des séquences volcaniques d'arc ou de bassin océanique. Les séquences volcaniques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias ont longtemps été considérées comme un seul arc. Depuis une dizaine d'années, des équipes françaises ont montré que les séquences d'arc du Paléozoïque et du Trias des Klamath orientales et de Sierra Nevada (Californie du Nord) étaient établies respectivement sur une lithosphère océanique et un bloc continental. Dans le Nevada occidental, les séquences d'arcs du Paléozoïque supérieur affleurent dans deux régions distinctes : Black Rock Desert et Excelsior Mountains. Dans le Black Rock Desert, la séquence permo-triasique de Bilk Creek ressemble en tout point à celle * des Klamath orientales et des Blue Mountains. Il s'agit d'un magmatisme d'arc permo-triasique continu, reposant sur des calcaires permiens inférieurs à affinité téthysienne. Ce magmatisme dériverait d'une source mantellique de type-MORB. Dans les Excelsior Mountains, la formation Black Dyke est constituée de laves et de pyroclastites recouvertes en concordance par des turbidites volcanoclastiques. Cette activité volcanique se produit au Permien inférieur autour de 276 Ma. Ce magmatisme d'arc présente de nombreuses similitudes avec celui de Sierra Nevada. Dans les deux cas, il s'agit d'un magmatisme exclusivement Permien, caractérisé par : (i) des roches volcaniques calco-alcalines; et (ii) de faibles valeurs d'eNd (T=275Ma) comprisent entre -11 et +5,5. Cet arc est séparé du continent nord-américain par un domaine océanique, le bassin de Golconda. En Sierra Nevada, cet arc paléozoïque est établi sur une séquence sédimentaire du Palézoïque inférieur tectonisée. Les faibles valeurs de l'eNd(T) des roches magmatiques de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains suggèrent que les magmas dérivent d'une source mantellique, contaminée par une vieille croûte continentale, probablement protérozoïque. Ces magmas subissent au cours de leur remontée et leur stockage dans des chambres des assimilations de matériel crustal lors de leur fractionnement et de leur cristallisation. Le Paléozoïque supérieur volcanique et sédimentaire d'arc de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains est plissé, puis recouvert en discordance par des sédiments respectivement du Trias ou du Jurassique. Ces déformations et cette discordance sont liées à la phase orogénique Sonoma, induite par la collision de cet arc avec la marge nord-américaine. Après l'accrétion de cet arc, un magmatisme calco-alcalin à shoshonitique se développe au Trias en bordure du craton. Sa diversité reflète vraisemblablement des variations dans la nature et l'épaisseur de de la croûte qui forme la marge occidentale cratonique américaine et sur laquelle s'édifie cet arc de type andin.

L'analyse stratigraphique, la découverte de faunes et microfaunes et l 'étude des modes et milieux de dépôts permettent de distinguer plusieurs unités lithostratigraphiques, qui malgrè quelques variations de faciès, se suivent latéralement d'Ouest en Est et ont pu être cartées au 1/125.000e. La structure d ' ensemble en synclinorium dissymétrique affecté de failles inverses à vergence nord résulte de deux phases de plissements majeures . L 'analyse microstructurale permet d 'estimer une direction de raccourcissement proche de N10. L 'importance des déformations et l 'intensité du métamorphisme décroissent toutes deux du Sud vers le Nord. Ceci peut être mis en relation avec un rétrochevauchement vers le Nord . L'histoire de l évolution du bassin de l'Indus est celle d'une marge active prise dans une collision intercontinentale. En avant 'un arc magmatique, mis en place le long de la marge active sud tibétaine , s 'individualise dès l'Albien supérieur un bassin semblable au "fore arc" interne des marges andines actuelles. Pendant toute la fin du Crétacé et jusqu'à l'Eocène inférieur, des conditions marines franches régnent au Sud du bassin, tandis qu ' au Nord les produits terrigènes issus du démantèlement du batholite ladakhi constituent d 'importants cônes torrentiels ou fluviatiles. A partir de l 'Eocène moyen, consécutivement à la collision des blocs indien et sud tibétain s'observe une régression généralisée; la sédimentation devient continentale sur tout le bassin , et correspond à la superposition de cônes alluviaux plus ou moins distaux . La dérive vers le Nord du bloc continental indien se poursuivant un serrage important règle les déformations et le métamorphisme qui affectent les séries du bassin de l'Indus; celles- ci finissent par être chevauchées par les formations du fore -arc externe : la cicatrice de l'Indus est alors définitivement structurée.

Cette étude régionale traite largement la géologie structurale de l'île de Levkas en Grèce Nord-occidentale. Dans un premier temps il est fait rappel des données stratigraphiques qui concernent les deux domaines isopiques qui constituent file (zone de Paxos et zone ionienne), puis les datations de foraminifères planctoniques viennent compléter les attributions stratigraphiques de son Néogène. La stratigraphie des formations continentales pléistocènes à actuelles est aussi traitée. Une étude détaillée essentiellement basée sur la cartographie permet de préciser la nature et l'âge de la formation des structures plissées ou charriées affectant la série sédimentaire ionienne dans le niveau structural supérieur. On y montre notamment l'importance des phases tectoniques du Miocène moyen (Langhien inférieur) et du Pliocène inférieur, et la présence de plis ou chevauchements déversés vers 1/Est se surimposant aux structures à vergence Est-Ouest classiquement décrites en Grèce de l'Ouest. Une troisième partie montre l'importance des déformations plio-quaternaires dans la région. A Levkas, un important bombement NNE-SSW décakilométrique se forme au cours de la phase compressive du Pléistocène ancien. Celui-ci est assimilable à une voussure anticlinale sur laquelle se forment des failles extensives parfois kilométriques. Cependant des failles décrochantes plurikilométriques dextres normales (10km) fonctionnent du Pléistocène ancien(?) jusqu'à l'Actuel dans la partie occidentale de l'île, laissant supposer l'existence d'un accident décrochant dextre longeant la côte Ouest. Une quatrième partie est consacrée à l'analyse géométrique ou numérique des déformations cassantes ou souples afin de déterminer les modalités de l'application des contraintes au cours de l'histoire tectonique de l'île. Les deux derniers chapitres intègrent les données obtenues à Levkas et régionalement (géologie, géophysique, paléomagnétisme) afin de retracer l'évolution géodynamique de la partie NW de l'arc ionien-lycien puis égéen depuis le Miocène inférieur et jusqu'à l'Actuel. En annexe, de nombreuses données ont été consignées ainsi que l'architecture d'un programme de traitement des données de tectonique cassante fonctionnant sur micro-ordinateur.