L' étude comparée des structures des massifs cristallins externes et celles de la couverture dauphinoise, à la jonction Mont Blanc, Aiguilles Rouges, Belledonne permet de conclure à une déformation alpine, commune pour les deux grands ensembles lithologiques, qui combine respectivement déplacements gravitaires superficiels dans les nappes de couverture avec raccourcissement, chevauchements et décrochements crustaux profonds. Ces différents processus ont abouti au développement d'un champ régional de déformation finie (trajectoires de schistosité et d'étirement + gradients régionaux de la déformation) qui apparaît comme le résultat d'étapes successives, matérialisées à l'échelle du terrain, par une superposition de déformations. L'ordre d'apparition de ces déformations est vérifié par l'étude de la déformation incrémentale. Celle-ci permet de mettre en évidence une rotation antihoraire de l'étirement principal., générale pour l'ensemble du secteur étudié. L'ensemble des résultats de cette étude a été intégré dans un modèle de déformation progressive, ductile et hétérogène, où la direction du déplacement gravitaire superficiel de la couverture et celle du raccourcissement crustal profond sont d'abord dirigées vers le NNW puis vers l'W.

La tectonique récente et actuelle de l'arc des Alpes occidentales internes est étudiée ici d'un point de vue structural et sismologique. L'approche pluridisciplinaire de ce sujet a permis de caractériser un régime tectonique tardi-alpin extensif à grande échelle dans les zones internes. L'analyse structurale et morphotectonique d'une zone cible, au sud-est du massif du Pelvoux, montre qu'une fracturation tardi-alpine extensive s'y exprime suivant un réseau de failles longitudinales et transverses à l'arc alpin. Cette déformation cassante est postérieure à la mise en place des nappes de charriage, à leurs plissements et aux schistosités associées, la dernière se développant au cours du Miocène. Elle se poursuit au Plio-Quaternaire, comme le montre un faisceau d'indices néotectoniques. Un jeu décrochant est postérieur au jeu normal ; il s'exprime par des mouvements dextres suivant les failles longitudinales et sénestres suivant les failles transverses. Le calcul des champs de contraintes associés (inversion des données microtectoniques) montre que les jeux normaux et décrochants correspondent à une seule « phase » tectonique globalement transtensive au cours de laquelle il y a permutation des axes de contraintes principaux. La zone cible fait partie de l'arc sismique briançonnais. Le calcul des mécanismes au foyer dans ce secteur établit que l'extension cassante tardi-alpine se poursuit actuellement. L'amélioration des localisations par l'utilisation de modèles de vitesses élaborés (1D/3D) a permis de montrer que plusieurs failles reconnues par l'analyse structurale sont sismiques. L'étude de la fracturation et les coupes sismotectoniques en arrière du front pennique crustal montrent que les failles normales se branchent sur cette discontinuité majeure de l'arc alpin, et suggère sa réactivation en détachement extensif. Les résultats d'une campagne de mesures GPS de 1996 dans la zone cible, comparés à des données IGN de 1972, sont compatibles avec les analyses sismotectonique et structurale. Ils mettent en relief une déformation plutôt décrochante, avec des vitesses de l'ordre de 3 à 4 mm/an. La déformation asismique dépasse 90% de la déformation totale déduite de ces mesures, durant le laps de temps considéré. L'élargissement de l'approche sismotectonique à l'ensemble des zones internes de l'arc alpin occidental montre que l'extension se développe au nord jusqu'au massif de l'Aar, et à l'est dans l'arc sismique piémontais. L'activité de ce dernier se localise à la bordure occidentale du corps d'Ivrée, laquelle fonctionne actuellement en faille normale. Le calcul du champ de contraintes actuel (inversion des solutions focales) permet de caractériser une extension radiale à l'arc alpin occidental dans une grande partie de ses zones internes. Elle entraîne la réactivation en extension des structures crustales majeures (front pennique crustal et bordure ouest du corps d'Ivrée). De part et d'autre de la zone en extension, le champ de contraintes est compressif (à l'est sous la plaine du Pô ; à l'ouest au front des massifs cristallins externes). L'extension affecte donc une zone de 400 km de long et de 50 km de large au coeur d'une chaîne en convergence. Une compétition entre des forces de volume dans la racine lithosphérique alpine et les forces aux limites de la chaîne (translation et rotation du poinçon apulo-adriatique) pourrait être à l'origine du contraste de régimes tectoniques mis en évidence dans l'arc alpin occidental. Nous proposons deux modèles dynamiques dans lesquels l'extension s'explique par le détachement ou le retrait d'un panneau lithosphérique plongeant sous la racine alpine.

L'Anisotropie de Susceptibilité Magnétique (ASM) est maintenant une technique bien éprouvée qui permet de détecter rapidement et précisément l'orientation préférentielle des minéraux d'une roche même faiblement déformée. Lorsque plusieurs marqueurs magnétiques interagissent, il est nécessaire de coupler l'ASM à des études de minéralogie magnétique qui préciseront la nature des marqueurs, et à d'autres types de mesure d'anisotropie. Sont étudiées ici : l'anisotropie de susceptibilité anhystérétique et l'anisotropie de susceptibilité en champ fort. L'application de ces différentes techniques à des marno-calcaires des chaînes subalpines des Alpes françaises, principalement ceux des Terres Noires (Jurassique supérieur), et dans une moindre mesure, ceux du Crétacé inférieur, permet d'élargir le champ d'investigation habituel de ces méthodes magnétiques: on détecte des linéations magnétiques parallèles au cisaillement-transport de la couverture subalpine et qui n'ont pas d'homologues microstructuraux: sur le terrain . on précise les sous-fabriques qui correspondent à l'enregistrement des différents évènements de l'histoire de la déformation par la matrice argileuse et les grains de titanomagnétites ; l'évolution de la déformation finie se traduit par une évolution des paramètres d'anisotropie magnétique. Ces résultats magnétiques peuvent être intégrés dans un modèle d'évolution de l'arc alpin occidental caractérisé par des mouvements de translation et de rotation des blocs crustaux. L'étude de l'aimantation rémanente naturelle des terres Noires permet de retrouver des aimantations primaires du Jurassique supérieur qui présentent un double intérêt : celui de définir la direction du pôle Jurassique supérieur et celui de préciser les rotations possibles de certaines unités de l'arc alpin pendant sa tectogénèse.

Ce mémoire présente une étude pluridisciplinaire, structurale, pétrologique et géochronologique multiméthodes (Ar-Ar, traces de fission, (U-Th)/He et cosmogénique 10Be) permettant de contraindre les processus tectoniques (enfouissement, exhumation, faille active,...) depuis la croûte moyenne jusqu'en surface dans l'arc alpin Sud-Occidental. (i) L'étude thermo-barométrique et Ar-Ar des zones de cisaillement montre que le massif de l'Argentera-Mercantour et sa couverture attachée permienne ont subi une histoire tectono-métamorphique similaire avec un pic d'enfouissement à 15-18 km autour de 34 Ma en relation avec le sous-charriage sous les unités métamorphiques internes. L'exhumation du massif (0.8mm/an) s'effectue en deux temps témoignant d'une transition entre une tectonique transpressive puis transtensive durant le Miocène (26 à 4 Ma) en relation avec le poinçonnement N-S mantellique (Corps d'Ivrée) et les mouvements rotationnels de la plaque adriatique. (ii) La couverture sédimentaire est raccourcie et se deplace vers le Sud et ce durant tout le Miocène (23-8Ma). Ce déplacement est directement relié à la dynamique d'exhumation du massif cristallin externe de l'Argentera-Mercantour, la pente résultant du soulévement est favorable au découplage et au glissement de la couverture sédimentaire sus-jacente. De plus, le saut métamorphique entre le massif cristallin et la couverture sédimentaire ainsi que leur relation structurale conduit au concept de substitution de socle. (iii) Après 8 Ma, socle et couverture sont couplés comme l'indiquent des ages AFT identiques dans la couverture et le socle. La tectonique récente affectant à la fois la couverture et le massif de l'Argentera-Mercatour est caractérisée par un système principal décrochant N140°, et N-S extensif minoritaire, à l'origine de mouvements transtensifs dans la région de l'Embrunais-Ubaye. L'initiation de ce jeu normal à 4-5Ma est contrainte par les âges AHe sous la faille du Camp des Fourches. (iv) Ce sytème de faille toujours actif (sismicité et activité gravitaire associée) rend compte de ~40-60% de la rotation de la plaque adriatique. Il est mis en évidence par des morphologies glaciaires Holocènes décalées, datées par la méthode 10Be à 12-13 ka, les surfaces de failles étant datées à 11-8 ka, et les glissements gravitaires à 10-2 ka.