Cette thèse est centrée sur la caractérisation des traceurs des fluides qui interagissent avec les roches du socle et les roches sédimentaires dans les systèmes riftés hyper-amincis exposés dans la Téthys alpine, les Pyrénées et Ibérie-Terre Neuve. L’étude de ces fluides est basée sur les observations géologiques, les analyses géochimiques et les données géophysiques. Deux types de fluides ont été identifiés : les fluides associés à la croûte continentale, avec une signature caractérisée par Si et Ca, ainsi que les fluides liés au manteau en exhumation, avec une signature caractérisée par Si, Mg, Fe, Mn, Ca, Ni, Cr et V. La percolation des fluides est fortement liée à la formation des failles de détachement et à l’évolution des systèmes hyper-amincis. Le flux de fluides dans ces systèmes a des implications importantes pour les changements rhéologiques, pour la nature des sédiments et pour les modifications chimiques des réservoirs de la Terre. / This thesis focus in the identification of geochemical tracers and effects of fluid that interact with basement and sedimentary rocks in hyperextended systems. The investigation of such fluids is based on geological observation, geochemical analyses and geophysical data from fossil hyperextended rift systems exposed in the Alps and in the West Pyrenees, and the present-day distal margins of Iberia and Newfoundland. Two types of fluids were identified during this study. The first type, referred to as continental crust-related fluids, has a signature of Si and Ca. The second type, referred to as mantle-related fluids, has a signature of Si, Mg, Fe, Mn, Ca, Ni, Cr and V. The fluid percolation is strongly related to the formation of extensional detachment faults and the evolution of hyperextended systems. Fluid flow in these systems has major implications for the nature of sediments, rheological changes and chemical modifications of the Earth’s reservoirs throughout its evolution.