La chaîne Himalayenne est l'un des exemples les plus spectaculaires de déformation active à la surface de notre planète. Au cours des derniers siècles, de nombreux séismes majeurs (Mw > 7.5) ont affecté cette zone et le lourd bilan humain du séisme de Gorkha en 2015 a une nouvelle fois rappelé l’importance de parvenir à mieux estimer l’aléa sismique de cette région. Bien que les structures lithologiques et tectoniques semblent montrer au premier ordre une cylindricité le long des 2500 km de l'arc Himalayen, de nombreuses études, menées principalement au Népal, ont permis de mettre en évidence des variations latérales structurales, thermochronologiques, morphologiques, gravimétriques, sismologiques ou géodésiques. Le rôle de ces variations latérales sur la segmentation sismique reste cependant mal contraint. La taille maximale et la probabilité d’occurrence de ces méga-séismes sont donc toujours matière à débat.Ainsi, le comportement sismique de l’Himalaya du Bhoutan reste énigmatique. Pour certains les faibles taux de sismicité observés actuellement font de ce royaume une zone asismique de 350 km de long. Pour d’autres, à l’instar de l’Himalaya du Népal, la faible sismicité observée est associé à une forte accumulation de contrainte susceptible de générer des séismes majeurs. L'objectif de ce travail de thèse est d’améliorer notre connaissance de cette région en quantifiant la déformation à différentes échelles spatiales et temporelles via des études morphotectoniques et paléosismologiques.La première partie de cette thèse vise à quantifier les mouvements verticaux à l’ouest Bhutan et le long du Main Frontal Thrust, structure la plus frontale située au sud Bhoutan. Trois campagnes de terrain ont été réalisées permettant l'échantillonnage (1) de terrasses alluviales le long du front afin de quantifier et d'étudier les variations du soulèvement Holocène, (2) de bassins versants pour l'étude de la dénudation court-terme (< 20 ka) dérivée des cosmonucléides ($^{10}$Be) et (3) de terrasses alluviales dans le Moyen-Pays pour quantifier l’incision Holocène. Les vitesses verticales obtenues au front sont comparables à celle proposées le long du reste de l’arc himalayen, suggérant une cinématique relativement simple. Par contre, nos résultats indiquent une variation de la géométrie du chevauchement himalayen (Main Himalayan Thrust) entre l’est Népal et l’ouest Bhoutan.La seconde partie porte sur plusieurs études paléosismologiques le long du front ouest et centre Bhoutanais. Six sites différents ont été étudiés au cours de trois campagnes de terrain. La datation et la modélisation de charbons détritiques a permis de mettre en évidence l'occurrence d’au moins cinq séismes majeurs durant les derniers 2700 ans, faisant du Bhoutan une zone sismiquement aussi active que le Népal. A une échelle régionale, cette étude apporte donc de nouvelles contraintes et contribue au débat sur la possibilité d’occurrence d'un séisme de magnitude 9 le long de l'arc Himalayen. / The Himalayan arc is one of the most active intra-continental mountain belts in the world. Over the last centuries, several major earthquakes (Mw > 7.5) have struck this arc. The dramatic effects of the Gorkha earthquake sequence in 2015 pointed once again the crucial need to improve seismic hazard assessment of this area.Geological explorations of the Himalayas since the late 19th century have emphasized a 2500-km-long roughly cylindrical structure, with striking continuity of main units and thrust faults. However recent geophysical and geological investigations have revealed lateral variations. The relationship between these variations and earthquakes segmentation along the arc remains poorly constraint. The maximum size and the occurrence probability of such earthquakes are still a matter of debate.For instance, the seismic behavior of Bhutan remains enigmatic. The present-day low seismicity rate observed in this area can reflect two opposite fault behaviors: an aseismic creeping zone or a zone of stress accumulation for future great earthquakes as the others parts of Himalayas. The main objective of this thesis is to bring new constraints on the deformation of the Bhutan Himalayas, at different space- and time-scales, through morphotectonic and paleoseismological approaches.The first part of this thesis focuses on the vertical deformation assessment along a N-S transect in western Bhutan and along the Main Frontal Thrust, which is the southern-most thrust in southern Bhutan. In the past three years, we have carried out three fieldwork campaigns to sample (1) frontal terraces to assess Holocene uplift rates, (2) watershed basins to quantify short term denudation rates (< 20 ky) derived from cosmonuclides $^{10}$Be and (3) hinterland alluvial terraces to quantify the Holocene incision rate. Frontal Holocene uplift rates obtained in Bhutan are consistent with those obtained in the others parts of Himalayas. Furthermore, our results reveal a variation in the geometry of the Main Himalayan Thrust between eastern Nepal and western Bhutan.The second part focuses on several paleoseismic studies along the west and central bhutanese Himalayan front. Different sites were investigated during three fieldwork campaigns. Detritic charcoals sampling and modeling suggest the occurrence of at least five surface-rupturing earthquakes during the last ~2700 years. These results demonstrate that the present-day low seismicity rate observed in Bhutan is not representative of the seismic activity at longer time scale. At regional scale, they also take part of a broader discussion on the probability of occurrence of a magnitude 9 earthquake along the Himalayan arc.

La convergence oblique entre les plaques Caraïbes et Amérique du Sud à partir de l'Oligocène a conduit à la formation de la cordillère « Serranía del Interior » (SDI) et de son avant pays au sud (bassin de Maturín) et la ceinture plissée de Monagas. D’abord transpressif (direction NW-SE), le déplacement entre les deux plaques devient à compter de ~12 Ma principalement une translation O-E qui s’accommode principalement sur la faille d’El Pilar. Cependant, des indices de compression active ont été identifiés à la terminaison de la faille d'Urica dans la chaine plissée de Monagas. Pour discuter des mécanismes de cette déformation compressive actuelle, nous avons mis en œuvre une interprétation sismique (2D et 3D), une étude géomorphologique et une étude paléomagnétique. Depuis le front sud de la SDI dans la chaîne plissée de Monagas, l'interprétation sismique et l’analyse géomorphologique se sont concentrées sur les chevauchements de San Félix, Tarragona, Punta de Mata, Jusepín et Amarilis. Deux discordances miocènes (Mid-Miocene Unconformity (MMU) de ~10 Ma et Late Miocene Unconformity (LMU) de ~5,3 Ma) ont été cartographiées sur la sismique. En s’appuyant sur la LMU, il a été calculé à l’aplomb de ces accidents un taux de soulèvement plio-pléistocène de ~0,4 mm/a. Invisibles sur la sismique, des déformations ont aussi été observées en surface sur ces accidents (des terrasses fluviatiles basculées, plissées et faillées et des anomalies de drainage). Datées par des méthodes cosmonucléides (10Be et 26Al), l’âge des terrasses alluviales déformées sont compris entre ~90 ka sur le chevauchement de Tarragona et ~15 ka dans la zone de Punta de Mata. Un taux minimal de soulèvement pléistocène terminal à l’aplomb des chevauchements a été calculé entre 0,1 et 0,6 mm/a. Cette gamme de vitesse recouvre celle renvoyée par la LMU et montre que la déformation n'a pas varié significativement pendant les derniers 5,3 Ma. Ces observations montrent que les chevauchements de Tarragona, Pirital El Furrial et d’autres plus jeunes développés dans la formation Carapita restent actifs. Cette déformation superficielle s’estompe rapidement vers l’est près de la ville Maturín. Nous interprétons cette déformation comme liée au jeu récent de la faille d'Urica qui se termine au sud en queue de cheval. La faille d’Urica accommoderait donc une partie du déplacement entre plaques Caraïbe et Amérique du Sud. Une étude paléomagnétique a été réalisée dans les blocs de Caripe et Bergatín au sein de la SDI où 27 localités ont été échantillonnées dans les sédiments du Crétacé au Paléocène. Une observation clé de cette étude a été la mise en évidence d'une composante paléomagnétique stable déviée vers le Nord Est avec des polarités normale et inverse. Les analyses statistiques de ces composantes indiquent une acquisition postérieure au plissement de la SDI (< ~12 Ma). La déclinaison moyenne dans les blocs de Caripe et de Bergatín indique une rotation horaire de R=37º±4 º autour d’un axe vertical. Le taux de rotation post-Miocene moyen avoisine ~3.7º/Ma et reste probablement actif. Nous proposons de rattacher cette rotation horaire à un système de failles type "Riedel" (Urica et San Francisco) en relation avec la faille d’El Pilar. / In Northeastern Venezuela, the tectonic provinces of the Serranía Del Interior thrust belt (high hills), the Monagas Thrust belt (foothills) and the Maturín foreland basin formed as a result of the oblique convergence between the Caribbean and South American plates since the Oligocene. GPS data show that post 12 My wrenching component between the plates is accommodated predominantly by the E-W strike-slip El Pilar Fault. However, evidence of active compression has been identified in the southern limit of the NW-SE dextral Urica Fault, specifically, in the Monagas Fold and Thrust Belt. In order to constrain the neotectonics of this area, this thesis presents a combined approach, which includes geomorphological study, seismic and paleomagnetism. In the Monagas Fold and Thrust Belt, the geomorphological study and the seismic interpretation were focused on five zones. From the foothills to the deformation front, these zones are: San Felix, Tarragona, Punta de Mata, Jusepín and Amarilis. These areas show surface deformations such as topographic uplifts, tilted terraces, folded terraces, faulted terraces, and drainage anomalies. The dating of the river terraces through 10Be and 26Al methods indicates that these terraces formed in the Late Pleistocene. The oldest terrace located in the Tarragona zone has a maximum exposure age of ~90 ky and the youngest located in the Punta de Mata zone of ~15 ky. From this dating, a minimum vertical deformation rate between ~0.6-0.1 mm/y was calculated for this area. Using the seismic interpretation of a 3D block, the surfaces of two unconformities (MMU and LMU) have been mapped. The age obtained for the LMU (~5.3 My), yield a Plio-Pleistocene uplift rate between ~0.3-0.4 mm/y, which is close to the vertical deformation rate calculated from the terraces dated. These similar rates seem to indicate that the deformation rate in the MFTB has not changed significantly for the last 5.3 My. The deformed surfaces observed in the field and in DEM images coincide vertically with the deep structures interpreted in the seismic lines. I propose that the deformation on the surface is linked to the Tarragona, Pirital, Furrial thrusts and the Amarilis Backthrust activity and to the youngest thrusts developed in the Carapita Formation. However, this surface deformation dies out near the city of Maturín, therefore, the neotectonic deformation is inferred to be caused by local tectonics. I propose that this local compressive deformation could have been generated by a horsetail termination in the southern limit of the Urica Fault which reactivated the oldest thrusts (Tarragona and Pirital thrusts) and deformed the post-Middle Miocene units until reaching the surface. In the zones where the El Pilar Fault mainly accommodates the wrenching component, block rotation is likely. For that reason, a paleomagnetic study was conducted in the Caripe and Bergatín blocks of the Serranía Del Interior where 27 sites were sampled in Cretaceous to Paleocene sediments. Statistics analyses of the components yield a negative bedding-tilt test, indicating that this component was acquired post ~12 My after the folding process in the Serranía del interior. The average declination indicates a clockwise block rotation of R = 37º ± 4º and a post-Middle Miocene rotation rate of ~3.7º/My in both the Caripe and Bergatín blocks. This rotation rate is probably still active. I propose to relate the regional clockwise rotation to the development of a synthetic Riedel shear system formed by the El Pilar Fault (master regional fault) and by the Urica and San Francisco synthetic Riedel shears.