Le contenu en biomarqueurs aliphatiques et aromatiques de sédiments d’origine terrestre et marine de l’Ordovicien supérieur au Carbonifère inferieur a été comparé aux assemblages de palynomorphes (acritarches, prasinophytes, chitinozoaires, cryptospores, spores trilètes et mégaspores) afin de contribuer à la connaissance de l’évolution des plantes terrestres au cours du Paléozoïque. Cette étude est donc basée sur les biomarqueurs d’origine terrestre et leur attribution à une espèce de plantes. L’enregistrement des biomarqueurs dans les successions clastiques du Silurien moyen – Dévonien inferieur de Tunisie méridionale, dans le basin de Ghadamis (Gondwana) révèle la présence de rétène, cadalène, kaurane, norabiétane, tetrahydroretene, C19 isohexylalkylnaphthalene et simonellite. Les premières bryophytes et les trachéophytes du Paléozoïque (par exemple Cooksonia, lycophytes et zosterophylles) peuvent donc être considérés comme de potentiels précurseurs pour le rétène et ses composés moléculaires associés dans les sédiments du Silurien Moyen au Dévonien Inférieur. En contrepartie, la flore du Carbonifère inferieur formée principalement de lycopodes arborescents, sphenopsides et pteridospermes est proposée comme une possible source pour le phyllocladane, abiétane, ent-béyerane, bisnorsimonellite, totarane diaromatique,sempervirane diaromatique et 2-méthylrétène dans les dépôts de charbon du Carbonifère inférieur (Viséan) de Dunbar (Est Lothian, Ecosse). Parmi les autres biomarqueurs identifiés dans nos échantillons, ionène, alkyldibenzofuranes, pérylène et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) dérivés de combustion indiquent la contribution de pollens, lichens, champignons et végétation carbonisée, respectivement. La plupart des biomarqueurs identifiés ici ont été généralement associées aux conifères, qui ne se sont développés qu’après le Carbonifère supérieur. Il apparait donc que ces composés sont également caractéristiques des premières plantes terrestres. / The aliphatic and aromatic biomarker content from terrestrial and marine sediments of Late Ordovician to Early Carboniferous age have been related to their palynomorph assemblages (e.g. acritarchs, prasinophytes, chitinozoans, cryptospores, trilete spores and megaspores) in order to contribute to the knowledge of land plant evolution during the Palaeozoic. This investigation is therefore focused on the land-derived biomarkers and their attributions to specific kind of plants. The biomarker record of middle Silurian – lower Devonian sediments from southern Tunisia, Ghadamis Basin (Gondwana) reveals the presence of retene, cadalene, kaurane, norabietane, tetrahydroretene, C19 isohexylalkylnaphthalene and simonellite. The early Palaeozoic bryophytes and tracheophytes (e.g. Cooksonia, lycophytes and zosterophylls) may therefore be considered as potential precursors for retene and its related molecular compounds in sediments of Middle Silurian to Early Devonian age. In contrast, the Early Carboniferous flora formed by arborescent lycopods, sphenopsids and pteridosperms have been suggested here as apossible terrestrial source for phyllocladane, abietane, ent-beyerane, bisnorsimonellite, diaromatic totarane, diaromatic sempervirane and 2-methylretene in the Lower Carboniferous (Viséan) coal deposits at Dunbar (East Lothian, Scotland). Among the other biomarkers detected in our samples, ionene, alkyldibenzofurans, perylene and combustion-derived polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) indicate pollen, lichens, fungi and vegetation fire contributions, respectively. Most of the biomarkers identified here had been so far generally associated to conifers, though conifers only evolved during Late Carboniferous. Thesecompounds therefore are also characteristic of early land plants.

Les affleurements, localisés dans la région nord-est et centrale de l’Etat de Sonora, NO du Mexique, révèlent une série à dominance carbonatée qui s’étend du Dévonien supérieur à la base du Permien. Cinq grandes coupes sont étudiées : (1) les Cerros de Tule ; (2-3) le Cerro Los Abajeños et le Cerro El Palmar dans la Sierra Agua Verde ; (4) le Cerro El Yugo (Arivechi) et (5) le Cerro Las Moritas. Les résultats obtenus, intéressant surtout la lithostratigraphie et la biostratigraphie, sont fondés sur l’étude des foraminifères et des algues calcaires. Les biozones identifiées sont successivement : (a) Nanicella gallowayi seule ; (b) Eogeinitzina devonica ; (c) Moravamminides indéterminés ; (d) Granuliferella ; (e) Laxoendothyra parakosvensis et Granuliferelloides sp., (f) Tuberendothyra sp. et Inflatoendothyra sp. ; (g) Endothyra prisca et Stacheoides tenuis, suivies des zones de fusulinines de Wilde : M2, A2, A4, DS1, DS2, MC1/2, VC2/3 et PW1/2. Des données géochimiques ont aussi été recherchées : on a fait ainsi une interprétation des oxydes majeurs obtenus par FRX. On ajoute une réflexion sur les relations génétiques et climatiques avec les cyclothèmes du midcontinent des USA et avec la glaciation LPIA (Late Paleozoic Ice Age) du Gondwana. Comme le paléoclimat offre les mêmes caractéristiques que le reste du Craton Nord-américain, que l’on peut qualifier de “pays des cyclothèmes”, une tectonique synsédimentaire locale a sûrement prévalu en Sonora. En fin de compte, la partie étudiée du Sonora apparaît comme une grande plate-forme (peut-être un bassin d’avant-pays) située entre le Craton Nord-américain et l’Océan Rhéïque. / The outcrops, located in the northeast and central region of the State of Sonora, NW Mexico, reveal a predominately carbonate series that ranges from Upper Devonian to the base of the Permian. Five detailed sections were studied : (1) the Cerros of Tule ; (2-3) the Cerro Los Abajeños and the Cerro El Palmar; in the Sierra Agua Verde ; (4) the Cerro El Yugo (Arivechi) and (5) the Cerro Las Moritas. Results on lithostratigraphy and biostratigraphy, based on foraminifers and calcareous algae, are proposed. The identified biozones are successively: (a) Nanicella gallowayi; (b) Eogeinitzina devonica ; (c) Moravamminides indéterminés ; (d) Granuliferella ; (e) Laxoendothyra parakosvensis et Granuliferelloides sp., (f) Tuberendothyra sp. et Inflatoendothyra sp. ; (g) Endothyra prisca et Stacheoides tenuis, followed by the fusulinid zones of Wilde: M2, A2, A4, DS1, DS2, MC1/2, VC2/3 and PW1/2. Geochemical data were investigated; they permit a preliminary interpretation of the major oxydes. It is added a reflection on the genetic relationships and climatic with the cyclothems of Midcontinent of USA and the LPIA (Late Paleozoic Ice Age) of Gondwana. As the palaeoclimate is presented with similar characteristics to that of the rest of the North American Craton ìcountry of the cyclothems, a synsedimentary and local tectonic could dominate in Sonora. Finally, the studied part of Sonora appears as a large platform (maybe a foreland unit) between the North American Craton and the Rheic Ocean.

En Asie centro-orientale (Xinjiang nord), l'orogène paléozoïque du Tianshan sépare les blocs du Tarim et du Junggar. Trois unités y sont distinguées : le Tianshan sud, constitué de nappes gneissiques et ophiolitiques siluriennes ; le Tianshan central, caractérisé par un arc volcanique ordovicien et des flyschs siluriens sur un socle protérozoïque ; le Tianshan nord, représenté par un arc volcanique calco-alcalin dévono-carbonifère.<br />L'étude structurale du Tianshan centro-occidental et de la bordure orientale du Junggar a permis de préciser la chronologie et la cinématique des déformations responsables de la structuration paléozoïque controversée de cette région. A part une phase de déformation anté-sinienne D1 reconnue dans le socle protérozoïque des Tianshan sud et central, trois déformations ont été distinguées. La première, D2, à vergence nord, est considérée comme contemporaine de la mise en place des ophiolites de Mishigou au nord du Tianshan central et des ophiolites de Kumux dans le Tianshan sud. L'âge de D2, compris entre le Dévonien moyen et le Dévonien supérieur, est contraint par les âges (Dévonien inférieur) des mélanges et par la discordance du Carbonifère inférieur. Une déformation D3, d'âge Carbonifère moyen-supérieur, est divisée en deux stades : le premier, à vergence sud, est observée le long de la limite entre le Junggar et le bloc Sibérie ; le second, à vergence nord est responsable du développement de plis et de chevauchements dans l'unité du Tianshan nord. Elle serait contemporaine de l'accrétion du bloc du Junggar avec l'arc du Tianshan nord. Enfin, une phase décrochante D4 a affecté tout le pourtour du bassin du Junggar entre 290 et 245 Ma. Dextre dans tout le Tianshan, elle est globalement senestre dans l'Altay chinois et accommode les rotations relatives des blocs du Junggar, du Tarim et de l'Eurasie. <br />En conclusion, les nouvelles données structurales et géochimiques exposées dans ce travail sont synthétisées dans un modèle géodynamique retraçant l'histoire de cette région de l'Asie entre le Cambrien et le Permien, marquée par l'accrétion successive des blocs continentaux et des arcs impliqués.

Le clade des lignophytes comprend d'une part les progymnospermes (Dévonien-Carbonifère) à reproduction par spores, et d'autre part les plantes à graines ou spermatophytes (Dévonien-actuel) qui dominent la majorité des écosystèmes actuels. Dans le cadre de recherches sur l'évolution du port arborescent au Paléozoïque, nous nous sommes intéressés aux premiers arbres apparus dans ce clade. Les plus anciennes lignophytes arborescentes sont les progymnospermes Archaeopteridales qui apparaissent à la fin du Dévonien moyen (385 Ma) et s'éteignent autour de la limite Dévonien-Carbonifère. Après leur disparition, on connait au Carbonifère inférieur (Mississippien) une vingtaine de nouveaux taxons d'Europe et d'Amérique du nord considérés comme arborescents et attribuées aux progymnospermes Protopityales et aux spermatophytes. En raison de l'insuffisance de données, particulièrement sur leur mode de reproduction, les affinités de ces taxons sont incertaines et leur importance a souvent été sous-estimée. <br />Ce travail de thèse documente dans un premier temps des spécimens anatomiquement conservés d'âge Mississippien provenant de la Montagne Noire (France), du Sahara central (Algérie) et de quatre bassins de l'état du Queensland (Australie). Ces spécimens, dont certains représentent de nouveaux taxons, illustrent la diversité taxonomique des lignophytes arborescentes qui succèdent aux Archaeopteridales. Ils documentent pour la première fois avec certitude leur présence en Gondwana, et ce dès le Mississippien inférieur. Plus généralement, ces résultats plaident en faveur d'une transition progressive entre les Archaeopteridales du Dévonien et les nouvelles formes arborescentes du Mississippien. <br />Dans un second temps nous comparons la disparité morpho-anatomique des lignophytes arborescentes et non-arborescentes du Dévonien et du Mississippien. Les résultats mettent notamment en évidence une diversification importante de l'appareil végétatif chez les formes arborescentes du Mississippien ; ceci concerne en particulier l'anatomie du système vasculaire primaire et secondaire et le mode d'émission des organes latéraux. Enfin, une analyse phylogénétique basée sur un jeu de caractères essentiellement végétatifs a permis de tester les affinités de taxons mississippiens dont le mode de reproduction est inconnu. Les formes arborescentes attribuées a priori aux spermatophytes, se placent effectivement dans ce clade. Elles forment un groupe para- ou polyphylétique et présentent des affinités avec des spermatophytes non-arborescentes et avec les Cordaitales.

Le bassin de Sbaa est situé dans la province centre-occidentale du Sahara algérien. Il est essentiellement constitué par des formations argilo-gréseuses paléozoïques allant du Combro-Ordovicien au Namurien (épaisseurs maximales traversées par les sondages : 2000 m environ), surmontées par des terrains mésozoïques peu épais.<br />Ce bassin s'individualise au sein de cette région particulièrement riche en gisements d'hydrocarbures gazeux, par des accumulations d'huile, notamment au niveau de la formation des « Grès de Sbaa » (âge : Tournaisien profondeur : 500 m ; réserves prouvées : 22 millions de tonnes).<br /><br />Dans le but de comprendre les raisons de cette anomalie et de guider l'exploration pétrolière dans la région, 160 échantillons provenant de 9 sondages effectués dans le bassin ont été étudiés par les méthodes de la pétrologie et de la géochimie organiques modernes.<br />L'approche pétrologique a été essentiellement menée par le biais de la microspectrofluorimétrie et de la palynologie. Du point de vue géochimique, ont été notamment mis en œuvre : pyrolyse Rock-Eval, chromatographie en phase gazeuse (CPG) et couplage pyrolyse-CPG.<br />Par ailleurs, un concentré d'Algues Tasmanacés isolées du Silurien du sondage OTAL-1 a été soumis à une simulation de génération d'hydrocarbures (pyrolyse en milieu confiné) afin d'étudier le comportement diagénétique de ce matériel organique « pur ».<br /><br />Concernant la diagénèse organique dans le bassin de Sbaa, les principaux résultats obtenus sont :<br />1. la roche mère effective est le Silurien de la partie nord du bassin. La génération des hydrocarbures n'a probablement pas eu lieu avant la fin du Paléozoïque. Leur expulsion a dü suivre de peu leur formation. La phase paroxysmique du cycle Hercynien est vraisemblablement responsable de la mise en place des pièges structuraux permettant leur accumulation.<br />2. les roches mères potentielles sont le Givétien dans la partie nord du bassin et le Silurien en général.<br /><br />Par ailleurs, l'étude microspectrofluorimétrique a permis de confirmer les résultats suivants : (1) l'existence d'une corrélation entre la diminution du QF-535 des Tasmanacées et l'augmentation des teneurs en extrait chloroformique des sédiments correspondants ; (2) l'existence d'une corrélation entre la diminution du QF-535 des Tasmacées et l'enrichissement des extraits des sédiments correspondants en hydrocarbure aliphatiques saturés.<br /><br />Enfin, la similitude de composition des hydrocarbures issus de la pyrolyse en milieu confiné du concentré de Tasmanacées du Silurien et de l'huile accumulée au niveau des « Grès de Sbaa » a permis de mettre en évidence la participation notable de ces Algues à la formation du pétrole du bassin de Sbaa et de confirmer l'identité de la roche mère.

Ce travail de thèse avait un double objectif: préciser les relations entre les organismes marins paléozoïques et les changements paléoenvironnementaux et si possible établir un modèle applicable dans différents domaines paléogéographiques et à différentes époques du Paléozoïque. Dans ce but, des analyses sédimentologiques, paléoécologiques et taphonomiques ont été réalisées afin de déterminer la réponse de la faune benthique aux variations du niveau marin, dans un contexte environnemental de plate-forme, à 2 époques différentes, l'Ordovicien supérieur et le Dévonien inférieur.<br /><br />Une coupe du Caradoc-Ashgill de Sardaigne, cinq coupes de l'Emsien inférieur du Massif armoricain et une coupe de l'Emsien inférieur d'Espagne (León) ont été choisies. La démarche de l'étude consiste en une analyse séquentielle à haute résolution et en un échantillonnage détaillé, destiné à l'étude paléontologique (taphonomie, définition d'associations d'organismes récurrents, systématique). Dans ce travail, seuls les brachiopodes ont été étudiés du point de vue systématique. Les brachiopodes décrits et figurés comportent 20 espèces pour l'Ordovicien supérieur sarde et 33 espèces pour le Dévonien inférieur Ibéro-armoricain.<br /><br />L'étude stratonomique a permis de reconnaître plusieurs types de faciès sédimentaires et les conditions de dépôt, en relation avec la distance à la ligne de rivage. L'empilement des faciès sédimentaires s'organise en séquences génétiques engendrées par les fluctuations du niveau relatif de la mer. Le signal de variation du niveau marin est cyclique et semble lié aux changements des paramètres orbitaux de Milankovitch. Des associations d'organismes, définies à l'aide d'analyses multivariées (analyses en composantes principales, classification hiérarchique), se répartissent de façon récurrente et en accord avec les faciès sédimentaires, caractérisant ainsi des milieux de dépôt différents. 16 associations sont ainsi définies: l'association à 'Longvillia', 'Nicolella', 'Paucicrura' et 'Ibéromena' de l'Ordovicien supérieur de Sardaigne; l'association à 'Adolfia', 'Stenorhynchia', 'Chonétides', 'Crinoïdes-Brachiopodes', 'Crinoïdes-Ostracodes', 'Ostracodes', 'Ostracodes-Tentaculitides', 'Bryozoaires' et 'Dacryoconarides' du Dévonien inférieur du Massif armoricain; l'association à 'Rhynchonellides', 'Spiriférides' et 'Tétracoralliaires-Crinoïdes-Dacryoconarides' du Dévonien inférieur ibérique. Une grande partie des archives paléontologiques est conservée au sein de concentrations coquillières d'épaisseur variable. L'étude des concentrations coquillières, en considérant les différents critères taphonomiques et leur répartition au sein des séquences génétiques, a permis la distinction de 2 types de concentration et l'élaboration d'un modèle expliquant leur mise en place. La formation des concentrations coquillières est liée à la dynamique des tempêtes (facteurs autocycliques) et aux variations du niveau marin (facteurs allocycliques). Les concentrations fines de tempêtes (type A) se forment préférentiellement lors des phases de chute du niveau marin à très haute fréquence, tandis que les concentrations composites de tempêtes (type B) s'individualisent lors des périodes d'élévation du niveau de la mer à très haute fréquence. Ces périodes se caractérisent par des apports sédimentaires faibles: il s'agit d'intervalles de stabilité à l'interface eau-sédiment, favorisant la rétroaction taphonomique ou encore l'activité des organismes perforants (bioérosion). Les accumulations coquillières qui en résultent sont des niveaux condensés, caractérisées par l'amalgame de nombreuses générations d'organismes.<br /><br />La complémentarité des approches séquentielles et paléontologiques se révèle fructueuse dans la compréhension de la dynamique des associations: le résultat des analyses multivariées des niveaux à partir de leur contenu faunique est en accord avec les regroupements établis par la stratigraphie séquentielle. Les associations reflètent clairement les fluctuations du niveau marin. Lors des variations progressives et modérées du niveau marin, les remplacements d'associations se caractérisent par une réorganisation de la composition taxonomique, de la diversité et des réseaux trophiques (remplacements d'associations par réorganisation). Lors de variations rapides et importantes du niveau marin, les remplacements d'association se définissent par des renouvellements dans la structure écologique (remplacements d'associations par renouvellement). Des changements paléoécologiques sont ainsi définis en relation avec les variations eustatiques.

Les recherches systématiques de minéralisations de divers éléments métallifères, entreprises dans le Massif armoricain au début des années 60 par le B.R .G.M., ont abouti à la découverte d'indices puis de gîtes de type ama~ sulfuré à Pb, Zn, Cu, Fe, Ag d'âge briovérien (Rouez) et paléozoïque : Porte-aux-Moines (amas sulfuré sur appareil volcanique), Bodennec (hydrothermal sédimentaire). Ces deux derniers sont d'âge dévonien inférieur et sont antérieurs à la Formation des "Grès de Landévennec". A la suite de la découverte d'anomalies géochimiques et géophysiques sur le secteur de Gouézec - St Thois le B.R.G.M. a décidé d'implanter des sondages carottés sur la zone de Torhoat : ils ont recoupé des niveaux minéralisés. La présente étude, proposée par le B.R.G.M. a pour objectif de définir le cadre géologique de cette minéralisation. Des travaux cartographiques et l'étude des sondages ont permis d'identifier six formations (sédimentaire, volcano-sédimentaire et volcanique) datées du Silurien au Carbonifère . Le volcanisme observé sur ce secteur est bimodal : - les faciès volcaniques basiques possèdent des affinités tholéïtiques de type intraplaque . - les volcanites acides s'apparentent à des ignimbrites . L'étude géophysique a permis de mettre en évidence des structures ("axes lourds") et de préciser les limites entre les formations . L'évolution tectono-métamorphique se traduit par l 'existence de deux périodes de tectogenèse : - la première synschisteuse et la seconde caractérisée "namuro- westphalienne". métamorphique est rapportée à la phase "bretonne" par un décrochevauchement est attribuée à la phase L'étude de la minéralisation a permis d ' identifier deux niveaux porteurs situés dan s deux formations différentes : - le premier est de type sédimentaire distal - le second est submassif stratiforme (à blende dominante), intimement lié à des volcanites acides . Les travaux cartographiques, l'étude des sondages, structurale et micropaléontologique ont permis d 'attribuer un âge Dévonien moyen à supérieur à ces minéralisations. La dé couverte du niveau minéralisé submassif stratiforme, à ce jour inconnu dans le secteur de Gouézec - St Thois peut constituer un argument favorable à la relance de l 'étude des indices sulfurés dans la partie terminale du Paléozoique . Ces é tude s furent abandonnées à la suite des travaux sur les gisements de Porte-aux-Moines et de Bodennec qui concluaient à l 'existence d' une seule minéralisation da tée du Dévonien inférieur dans le bassin de Châteaulin (synclinorium médian).

Le Tien Shan est une chaîne de montagne active située à plus de 1000 km de la limite de plaque la plus proche, le front Himalayen. Elle possède une histoire ancienne qui va de la fin du Protérozoïque à la fin du Paléozoïque dans un contexte d’accrétions successives formant la plus grande chaîne d’accrétion du monde, la CAOB. Afin de comprendre comment l’histoire paléozoïque du Tien Shan influence la localisation de la déformation cénozoïque, nous avons dans un premier temps étudié la structuration de la chaîne pour en identifier les principales structures héritées. Nous avons mis en avant le partitionnement de la déformation entre les zones de sutures Sud et Nord au cours de la collision entre le Tarim et le Tien Shan au Carbonifère supérieur. Le front de collision est caractérisé par des chevauchements et des détachements au sein d’unités métamorphiques. Au Nord, se trouve une zone en décrochement caractérisée par une structure en fleur positive. Ensuite, ces résultats sont utilisés comme les conditions initiales de modèles numériques thermo-mécaniques 2D dont le but est de tester l’influence de ces zones héritées sur la localisation de la déformation cénozoïque. Ces modèles montrent que la déformation cénozoïque dans le Tien Shan se localise à la faveur de zones de faiblesses crustales et non mantelliques. De plus, nous avons pu établir que la bordure nord du Tarim avait une rhéologie proche de celle du Tien Shan. Finalement, à l’aide des modèles numériques une étude systématique a permis de mettre en évidence que le couplage entre l’érosion et le réseau de drainage jouait un rôle important dans la répartition et l’âge des roches de basse température exhumées. / The Tien Shan is an active mountain belt located at more than thousand kilometres of the closest plate boundary, the Himalayan front. Its Late Proterozoic to Late Paleozoic history takes place during the CAOB accretion which represents the largest accretionary belt in the world. In order to understand how the Paleozoic tectonics of the Tien Shan influences the Cenozoic strain localization, we aim at identifying the main inherited structures of the belt. We highlighted the strain partitioning between the North and South suture zones during the Tarim-Tien Shan Late Carboniferous collision. The collisional front is characterized by thrusts and detachments in metamorphic units while northward, a strike-slip zone is evidenced by a positive flower structure. Then, these results are used as variable inputs in 2D numerical thermo-mechanical models in order to assess the role of these inherited structures on the Cenozoic strain localization. These models show that the Cenozoic deformation in the Tien Shan is localized in favour of crustal weak zones instead of mantellic ones. Moreover, we are able to show that the northern border of the Tarim has a Tien Shan like rheology. Finally, we performed a systematic numerical modelling analyse in order to show that the coupling between erosion and drainage network plays an important role on low temperature rocks exhumation ages and repartition.

Cette thèse présente les résultats d'une étude du Haut Zagros, la partie la plus interne du Zagros plissé. Sur les cartes, le Haut Zagros est présent dans deux régions séparées l'une de l'autre, le Haut Zagros Occidental et Oriental respectivement, et partiellement masqué comme un domaine sous-plaqué sous la Zone de Sanandaj-Sirjan. Le Haut Zagros est l'unique endroit du Zagros où les roches paléozoïques affleurent largement.Un premier objectif était de réévaluer le style tectonique et l'évolution cinématique du Haut Zagros. Il est montré que la caractéristique structurale principale de cette zone est l'existence de plis de décollement faillés, associés à un réseau complexe de chevauchements et de failles décrochantes. Ce travail suggère que l'existence de niveaux de décollement au sein des couches ordoviciennes et/ou silurienne a permis le développement de duplex aux cœurs des anticlinaux. Un scénario tectonique en deux étapes, identique à celui proposé ailleurs dans la chaîne, est mis en avant. Une première phase en tectonique de couverture a permis la formation d'un train de plis de décollement au dessus du sel précambrien d'Hormuz. Le socle est impliqué dans la déformation dans un second tempspermettant l'exhumation des roches du Paléozoïque Inférieur. Après cette présentation du contexte tectonique du Haut Zagros, la thèse se concentre sur la signification tectonique de la discordance pré-permienne dont la manifestation la plus évidente est l'existence d'un très important hiatus sédimentaire allant du Cambro-Ordovicien au Permien dans le Zagros Occidental et du Dévonien terminal au Permien dans le Zagros Oriental. Il est montré que : (1) le Haut Zagros présente sous la discordance une géométrie générale en Arche et Bassin et que (2) seules des structures extensives comme des failles normales et des blocs basculés sont présentes sous la discordance, sans aucune trace de structures compressives. Un soulèvement thermique d'âge possible fini-dévonien est proposé comme mécanisme expliquant à la fois le mouvement vertical et l'extension diffuse. Cette hypothèse modifie considérablement l'interprétation classique associant le hiatus pré-permien à un effet lointain de l'orogenèse varisque.Des modélisations thermiques basées sur des données de maturité de la matière organique provenant des roches-mères potentielles du Haut Zagros ont été réalisé. Le modèle le plus probable suggère un flux de chaleur important pendant le Dévonien et l'érosion de ~3900m de sédiments avant le dépôt du Permien. Ce résultat est en accord avec l'hypothèse d'un soulèvement thermique évoqué plus haut. Par ailleurs, des mesures d'âges (U-Th)/He sur zircon montrent une remise à zéro partielle. Ces deux gammes de résultats sont en accord avec les données publiées suggérant l'existence d'un événement thermo-mécanique majeur au cours du Dévonien terminal et du Carbonifère Inférieur dans l'Arche du Levant (Israël, Jordanie). Un mécanisme commun est suggéré à l'échelle de la Plaque Arabe. / This Thesis presents the results of a study of the “High Zagros”, the most internal part of the Zagros-Fold-Thrust-Belt (ZFTB). On map view, the High Zagros is exposed in two separated domains (Western and Eastern High Zagros respectively) and partly hidden as an under-plated region beneath the Sanandaj-Sirjan Domain. The High Zagros is the only place in the ZFTB where the Paleozoic rocks are widely exposed.A primary objective was to reevaluate the structural style and kinematic evolution of the High Zagros. It is shown that the most significant geological elements within this area are large scale faulted detachment folds, associated with a complex system of thrust faults segmented by strike-slip faults. This work suggests that the existence of active Ordovician and/or Silurian décollements led to the development of duplex structures which are confined in the core of the anticlines. A two-step kinematic scenario, similar to the one already proposed elsewhere in the belt, is proposed for the High Zagros. Firstly, a thin-skinned phase led to establish detachment folding over the basal Hormuz salt. Then, a thick-skinned phase resulted in the basement thrusting and allowed the exhumation of Lower Paleozoic succession.After this presentation of the tectonic context of the High Zagros, the thesis focuses on the tectonic significance of the pre-Permian unconformity, which was known through a major hiatus between Cambro-Ordovicien to Early Permian and between Devonian to Permian rocks in the western and eastern High Zagros respectively. It is shown that (1) the High Zagros presents below the unconformity a large “Arch-and-Basin” geometry; and that (2) only extensional features such as normal faults and rotated blocks, without evidence of contractional deformation, can be observed below the unconformity. Thermal uplift of possible Late Devonian is proposed as a probable mechanism explaining both the uplift and the diffuse extensional deformation. This proposal strongly modifies the “classical” interpretation of the pre-Permian hiatus as a far effect of the Variscan Orogeny.Thermal modeling based on maturity data from potential source rocks cropping out in the High Zagros has been performed. The most probable modeled scenario suggests an important heat flow during the Devonian and the erosion of ~3900m of the sedimentary pile prior to the deposition of Permian sequence. This outcome reinforces our interpretation of a thermal uplift scenario responsible for pre-Permian vertical movements. On the other hand, a set of new (U-Th)/He ages obtained from the Lower Paleozoic, Devonian and early Permian clastic rocks show a partial reset of zircon grains. These two results are fairly consistent with the published data describing a major thermo-tectonic event during Late Devonian-Early Carboniferous in the Levant Arch (Israel, Jordan) and suggest a common mechanism at the scale of the Arabian Plate.

Le Centre-Est de la Mongolie intérieure, faisant la partie sud-est de la Ceinture Orogénique de l'Asie Centrale (CAOB), est une zone de clé pour étudier l'histoire de l’accrétion-collision entre la Chine du Nord (NCC) et les blocs continentaux du Nord. Les contraintes du cadre tectonique et de la connaissance de l’évolution tectonique sont importantes pour comprendre l’accrétion de la CAOB car il n’y a pas de consensus sur le mode et la période de l'accrétion entre NCC et les blocs du Nord. Par conséquent, des études pluridisciplinaires ont été effectuées sur les roches sédimentaires et magmatiques du Paléozoïque supérieur dans le centre-oriental de la Mongolie Intérieure. Sur la base de nos études sédimentologiques, géochronologiques, géochimiques et paléomagnétiques, et compte tenu des résultats précédents en pétrographie, géochimie et paléontologie, l'évolution sédimentaire et tectonique du Paléozoïque supérieur du Centre-Oriental de la Mongolie Intérieure a été bien établie. Les études détaillées en sédimentologie et géochimie montrent une transition entre les dépôts molassiques du Dévonien à la dénudation du Carbonifère inférieur et les sédiments marins du Carbonifère supérieure vers les dépôts de bassin d'extension au Permien. D’après nos analyses détaillées des faciès sédimentaires, des caractéristiques géochimiques des roches magmatiques et nos données paléomagnétiques, nous proposons un modèle géodynamique de subduction-collision-extension post-orogénique pour le Paléozoïque au Centre-Oriental de la Mongolie Intérieure. / Central-eastern Inner Mongolia, located in the southeastern part of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), is a key area to study the collisional-accretionary history between the North China Craton (NCC) and the northern continental blocks. The establishment of precise constraints of this tectonic framework and evolutional history are important to understand the accretion of CAOB. However, no any consensus has been achieved about the way and the timing of the accretion between NCC and the northern blocks. Therefore, multidisciplinary studies have been carried out on the Late Paleozoic strata and magmatic rocks in central-eastern Inner Mongolia. Based on our sedimentological analyses, detrital zircon geochronological constraints, geochemical studies and paleomagnetic investigations, integrating the previous results in petrology, geochemistry and paleontology, the Late Paleozoic sedimentary-tectonic evolution of the central-eastern Inner Mongolia has been established. Detailed sedimentological and geochemical studies show a transition from the Devonian molassic deposits to the Early Carboniferous denudation and from the Late Carboniferous inland-sea sediments to the Permian extensional basin deposits. According to the comprehensive analyses on sedimentary facies, geochemical characteristics and paleomagnetic data, we propose a Paleozoic subduction-collision- post-orogenic extension tectonic model for central-eastern Inner Mongolia.