Cette thèse concerne l’étude de la structure géologique de la Crimée orientale et de son prolongement en mer, le fossé Sorokin, dans le but de reconstruire l'évolution tectonique de la marge, inversée, au nord de la Mer Noire Orientale. Ces recherches ont été initiées car l’âge Trias supérieur-Jurassique inférieur des roches les plus anciennes, de type flysch, seraient en fait Albien (Crétacé inférieur) soit 60 à 110 millions d'années plus jeune. Force d'observations sur le terrain, de datations micropaléontologiques, d’une analyse structurale, avec une recherche des paléo-champs de contraintes, d'une analyse de profils de sismiques réflexion de la marge, notre étude permets de réactualiser et de clarifier la géologie de la Crimée orientale. Les principaux résultats de cette thèse sont les suivants : 1) grâce à nos nouvelles datations, les sédiments turbiditiques du Crétacé inférieur ont une plus grande répartition géographique; 2) deux formations de flysch ont été identifiées, l’une du Crétacé inférieur et l’autre du Trias supérieur-Jurassique Moyen (Groupe Tauric); 3) une carte structurale de la Crimée orientale a été réalisée qui permet de mettre en évidence une phase d'extension durant le Crétacé et deux phases compressives durant le Cénozoïque ; 4) ces deux phases compressives (Paléocène-Eocène inférieur et Oligocène-Pliocène moyen) sont confirmées par l’interprétations de 8 profils sismiques en mer qui ont été corrélés avec un forage (Subbotina 403) ; 5) la réalisation de deux transects Terre-Mer permettent de comprendre les structures liées à l'inversion de la marge ; 6) l'analyse des paléo-champs de contraintes révèle plusieurs régimes tectoniques liées aux développement des structures tectoniques; 8) finalement cette thèse propose un vision nouvelle de l'évolution tectonique de la marge nord de la mer Noire orientale, qui subit une inversion depuis le Paléocène, en présentant des cartes de reconstitutions de son évolution depuis le Trias supérieur. / This study is focused on the main structural features of the Eastern Crimean Mountains (CM) and of their closest offshore, with a purpose to derive and reconstruct the tectonic evolution of the northern inverted margin of the Eastern Black Sea. This study was inspired because the Late Triassic-Early Jurassic age of the oldest exposed flysch-like rocks (so-called Tauric Group) “was” defined as 60 to 110 my younger, namely as the Albian (Middle Cretaceous).The aim of this thesis was to obtain by field observations, new dating of rocks, structural analysis, stress-field analysis and seismic interpretation allowing reconsidering the geology of the CM. The main findings of the thesis are: (1) the Lower Cretaceous sediments have a much wider spatial distribution in the Eastern CM; (2) the presence of two flysch units of different age: the youngest flysch unit of the Early Cretaceous age and the oldest, the Tauric Gp and Middle-Jurassic flysch; (3) the structural analysis in the Eastern CM resulted in new structural geological map of the Eastern CM and showed the evidence of extensional tectonics during the Cretaceous and of compressional structures during the Cenozoic; (4) two-stage compression: 1) during the Paleocene-Early Eocene and 2) during the Oligocene-Middle Pliocene were confirmed by interpretation of seismic lines offshore, correlated with the “Subbotina-403” well; (5) both geological and geophysical data in the on-and- off shore transects evidence connection of structures in the northern inverted Black Sea margin; (6) the paleostress analysis of the brittle fault-slip data allow distinguishing of several tectonic regimes responsible for the developments of main tectonic structures of the study area; (8) finally, this thesis presents a new vision of the tectonic evolution of the northern inverted part of the Eastern Black Sea illustrated with paleotectonic maps providing the reconstruction for each main stage of its geological history since the Late Triassic.

Dans la partie Nord de la zone de subduction des Petites Antilles, la convergence est fortement oblique alors qu’au Sud elle est frontale. Cette étude vise à comprendre les conséquences de l’entrée en subduction du plateau des Bahamas fortement flottant par l’étude de l'évolution du champ de contrainte dans le NE de la plaque Caraïbes, depuis l’Eocène. Ce travail montre que sur les îles les plus anciennes, l’arc volcanique s'initie à l’Eocène. La migration de l’arc vers sa position actuelle se produit durant la période Miocène inférieur – Miocène supérieur. La période Oligo-Miocène est charnière : le champ de contrainte évolue d'une extension pure parallèle à la fosse de subduction, à une extension radiale. Après une restauration de la déformation régionale, j'attribue ce changement d’état de contrainte, à l’initiation du partitionnement de la déformation dans le NE de la plaque Caraïbe qui accommode la courbure de la fosse faisant suite à l’entrée en subduction du banc des Bahamas. Dans l’archipel Guadeloupéen, les analyses structurales à terre et en mer montrent des régimes en extension pure perpendiculaire à la fosse. Les orientations des failles similaires depuis l’Eocène confirment un fort héritage structural. À l’actuel, dans le coin NE des Petites Antilles, le régime tectonique est décrochant avec une direction d’extension principale orientée NO-SE soit parallèle à la fosse. Dans l’archipel Guadeloupéen le régime tectonique est purement extensif orienté NE-SO perpendiculairement à la fosse. Cette rotation est interprétée comme résultant de l’augmentation vers le Nord de l’obliquité de la convergence du fait de la courbure de la zone de subduction. / To the north of the Lesser Antilles subduction zone, from North to South, the obliquity of the subduction is decreasing. This study is focus on the consequences of the entrance of Bahamas bank buoyant plateau into the subduction by studying stress field evolution in the NE of the Caribbean plate since Eocene. This work show that the volcanic arc activity on Anguilla bank islands begin at the Eocene. The volcanic arc migration toward his actual localisation occurs during early Miocene – late Miocene period. The Oligo-Miocene period is transitional as a switch in the stress field from pure parallel-to-the-trench to radial extension occurs. A restoration of the regional deformation shows that this switch is related to strain partitioning initiation in the upper Caribbean Plate in response to trench bending that followed the entrance of the Bahamas Bank in the subduction zone. In the Guadeloupean archipelago, kinematic analyses onshore and offshore show a pure extension with a perpendicular-to-the-trench σ3. The similar faults orientations since Eocene confirm that inherited structures control strain localisation. At present day, in NE corner of the Lesser Antilles, the NW-SE main extensional direction of strike-slip stress regime is trench-parallel. In the Guadeloupean archipelago, the pure extensive stress regime is trench-perpendicular (NE-SW). These different orientations of the stress field are interpreted to be the result of increasing trench bending to the North responsible for a northern increase of subduction obliquity