La tectonique des plaques repose sur le postulat que les plaques sont rigides et que l'essentiel des déformations se concentre sur leurs frontières, généralement étroites en domaine océanique. Plusieurs plaques océaniques semblent y déroger. La plaque Indo-Australienne montre par exemple une forte sismicité en dehors de ses frontières, qui traduit une déformation intraplaque intense. Les mécaniques au foyer expriment une déformation compressive dans la partie Est de la plaque, et une déformation extensive sur le flanc Est de la dorsale centrale Indienne et sur le flanc Nord de la dorsale Sud Est Indienne. L'inversion de données cinématiques, qui supposent des plaques rigides, abouti au concept de plaques composites composées d'éléments rigides séparés par des limites larges et diffuses. En utilisant l'exemple de la plaque Indo-Australienne, ce travail cherche à savoir comment se comporte la lithosphère océanique quand elle est soumise à des contraintes horizontales et le rôle joué par les structures préexistantes comme les plateaux sous-marins ou les zones de fracture fossiles sur la déformation. La première partie de ce travail s'est intéressée à la sismicité de faible magnitude détectée par un réseau temporaire de 3 hydrophones déployés dans l'océan Indien Austral. L'objectif était de mieux identifier et localiser les structures actives des zones déformées. En raison de la géométrie du réseau, ces données apportent peu d'informations nouvelles mais confirment le rôle des zones de fracture fossiles dans la déformation des domaines en extension. Par ailleurs, la découverte, sur des zones de fracture actives des dorsales Est Pacifique et Juan de Fuca, de précurseurs sismiques nous a incités à en rechercher sur nos données. Un précurseur sismique est défini comme un événement se produisant dans un rayon de 100 km autour d'un événement majeur, quelques heures à quelques jours avant celui-ci. L'analyse d'une sélection d'évènements détectés par le réseau permanent du traité international de non-prolifération nucléaire (OTICE), dont la localisation est très précise, n'a pas permis de reconnaître de tels précurseurs. En revanche, notre réseau temporaire détecte de nombreux évènements qui pourraient y être assimilés, si leur localisation, basée sur seulement 3 hydrophones, pouvait être améliorée. La combinaison des données de ces 2 réseaux serait nécessaire pour progresser sur ces deux questions. La seconde partie de ce mémoire est consacrée à la modélisation de la déformation de la plaque Indo-Australienne, afin notamment de préciser le rôle de structures préexistantes, reliefs ou zones de fracture fossiles remobilisées, comme en atteste la sismicité. Pour aborder cette question, nous avons testé deux outils " ADELI " (Hassani et al., 1997) et " SHELLS " (Bird, 1989; Bird et Kong, 1994; Kong et Bird, 1995; Bird, 1999). Le second code numérique s'est avéré le plus adapté. Ce modèle décompose les plaques en éléments finis triangulaires sur la sphère, tient compte de l'âge de la lithosphère considérée, et peut prendre en compte des zones de faiblesse (zones de fracture) et des reliefs. A partir de conditions aux limites en vitesse et d'hypothèses sur la rhéologie de la lithosphère, le modèle calcule l'état des contraintes et des déformations de la plaque considérée. La plaque Indo-Australienne présentant des zones déformées disjointes, nous avons d'abord modélisé chacune d'elles séparément : la zone en extension, entre les plaques Inde et Capricorne est découpée par un réseau de zones de fracture oblique par rapport à l'orientation générale Nord-Sud de la dorsale Centrale Indienne et comprend le relief des Chagos ; la zone en extension entre les plaques Capricorne et Australie est découpée par un réseau de zones de fracture perpendiculaires à l'orientation générale Ouest-Nord-Ouest Est-Sud-Est de la dorsale Sud-Est Indienne et comprend le plateau océanique de Saint-Paul et Amsterdam ; enfin, la zone en compression entre les plaques Inde, Capricorne et Australie, est caractérisée par une lithosphère ancienne découpées par des zones de fracture Nord-Sud dans les bassins de Wharton et Indien Central et la ride du 90ème Est. Les conditions aux limites de ces modèles sont issues d'une approche cinématique de plaque rigide. Pour intégrer les limites de plaques diffuses sur les bords des maillages, nous avons utilisé la notion de bord libre, cela nous a permis de reproduire les déformations dans ces trois régions sans imposer de limites particulières entre les plaques. Enfin, nous avons réuni les trois maillages afin de modéliser la plaque Indo-Australienne dans son ensemble. Les modélisations effectuées ont mis en évidence l'importance des structures préexistantes comme le banc des Chagos qui concentre la déformation au niveau de la limite diffuse entre les plaques Inde et Capricorne où des séismes de magnitude 8 se sont produits. Les zones de fracture jouent par leur réactivation un rôle essentiel, notamment à l'Est de la ride du 90ème Est, où elles provoquent des comportements différents entre le bassin Indien Central où la déformation est marquée essentiellement par de la compression dans une direction Nord-Sud et le bassin de Wharton, où du décrochement sénestre se manifeste en plus de la compression. Nos modèles prédisent des taux d'extension et de raccourcissement proches d'études précédentes avec un éloignement de l'Inde par rapport à la plaque Capricorne d'environ 2 mm/an dans une direction Nord-Sud, et un raccourcissement de l'ordre de 11,5 mm/an entre l'Australie et l'Inde dans une direction Nord-Ouest Sud-Est. Au premier ordre, le concept de plaque composite semble valide pour la plaque Indo-Australienne, cependant la répartition des zones diffuses s'avère plus complexe que prévue.

Ce travail a pour but de reconstituter l'histoire pétrographique de la couverture de cette region. Grace à des investigations de geochimie et sur les données structurales nous pourrons replacer l'ensemble de ce massif dans l'ensemble " zone piémontaise".

Pendant les 20 dernières années, notre connaissance de la déformation de la Terre a été complètement bouleversée par l'introduction de deux techniques de Géodésie spatiale. D'une part, ce que l'on appelle positionnement satellitaire ('point positioning') pas seulement à partir du système GPS (Global Positioning System) mais également à partir du système DORIS (Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated from Space). D'autre part, ont été développées des techniques d'imagerie satellitaire de corrélation d'images et d'interférométrie SAR (Synthetic Aperture Radar) ainsi que les méthodes de mesures de décalages sur des images panchromatiques à haute résolution spatiale. Ces nouvelles techniques, complémentaires de techniques plus classiques, ont permis une série d'avancées scientifiques notamment la confirmation et l'amélioration de la théorie de la tectonique de plaques, la cartographie fine de déplacements sismiques et asismiques, la cartographie de la distribution de la déformation en marges de plaques, l'amélioration de la compréhension des phénomènes de relaxation post sismiques, la détection de séismes lents et 'silencieux', la détection de signaux précurseurs de séismes ou d'éruptions volcaniques. Actuellement des nombreuses questions clés restent ouvertes. Notamment : - l'importance relative de la déformation accommodée sismiquement en bords de plaques par rapport à la déformation totale et à la contrainte tectonique ; - la contribution des séismes à la déformation par rapport au déplacement asismique sur les discontinuités (failles) ; - la possibilité de proposer des modèles pour les précurseurs des séismes et leur pertinence. Le but de la présente Thèse de Doctorat, est d'étudier le potentiel, les limitations et la complémentarité des données issues de l'Observation de la Terre pour prendre en compte et essayer de répondre à certains aspects des questions exposées ci-dessus. Nous avons concentré notre travail sur un nombre limité de zones telles que Bam (Iran), Parkfield (USA), et le Longmen Shan (China). Les travaux présentés se basent sur le Radar à Synthèse d'Ouverture (RSO), les techniques de corrélation d'image radar d'amplitude ainsi que les images panchromatiques à haute résolution du type SPOT-5 ou Quickbird. Dans notre recherche, nous avons essayé de développer des approches techniques originales (comme la corrélation d'images aériennes et Quickbird), nous avons étudié en particulier la modélisation et la suppression de la composante topographique (non désirée) des correlogrammes issus de l'imagerie optiques et radar et nous nous sommes également concentrés sur la contribution de la ionosphère au signal radar interférométrique en bande L. Pour résumer, notre travail s'est focalisé sur deux axes ; d'une part, on s'intéresse aux approches techniques originales; de l'autre, nous concentrons nos efforts de recherche sur la compréhension des processus néotectoniques, notamment le champ de déplacement cosismique, la répartition de la déformation pendant la phase intersismique et cosismique du cycle sismique sur failles majeures en bord de plaques (p. e. la faille de San Andreas) ou intra plaque (p. e. le Longmen Shan). Je suis inscrit à l'Ecole Doctorale de l'Université Pierre et Marie Curie de Paris depuis janvier 2009, mais je considère ce manuscrit de Thèse comme le résultat d'un chemin de travail qui a commencé bien avant. Dans ce manuscrit, je vous présente une synthèse des principaux résultats des recherches que j'ai menées depuis 2003. Chaque chapitre de ce manuscrit représente une étude dédiée et ciblée. Chaque étude a fait l'objet d'une publication scientifique ou a été présentée lors d'un congrès international.

Le secteur étudié constitue La bordure sud-occidentale du massif des Bauges. Il appartient au "front subalpin" et possède par conséquent des faciès dauphinois externes, faciès de transition à ceux de La plate- forme jurassienne dans Les séries du Jurassique supérieur et du Néocomien. Le Crétacé moyen et supérieur n'affleure pas dans notre secteur. L'histoire tertiaire de la région peut schématiquement se résumer comme suit: - longue période d'émersion et d'érosion couvrant tout au partie de L'Eocène ; - transgression de la mer nummulitique; - Le tout finissant par , une molasse Lacustre dite "molasse rouge" * Quant au style structural, il se caractérise par des structures amples,à dominante monaclinaLe, armées par Les barres calcaires du Jurassique supérieur, du Valanginien supérieur et surtout de L'Urgonien. Des disharmonies cependant apparaissent dans Les horizons marneux (Berriasien, VaLanginien inférieur). Le classique chevauchement frontal subalpin n'a pas été prouvé ni non plus infirmé. En effet Les structures "frontales" sont semble-t - il dirigées par des failles, à composante verticale non négligeabe, tardives.

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 chaîne de Belledonne, qui s'étend de Grenoble à Albertville présente sur sa bordure ouest plus de 100 mines ou indices minéralisés. L'âge et le processus de mise en place des filons, la tectonique qui les affecte, les remobilisations dues aux différentes orogenèses, sont autant de questions qui demandent à être élucidées. Leur étude peut en outre contribuer à éclaircir certains problèmes de tectonique générale. La région étudiée forme une bande longue de 20 Km et large de 5 Km. Elle est délimitée au Nord et à l'Est par la vallée de l'Arc (Maurienne), à l'Ouest par la vallée supérieure du Gelon et au Sud par la vallée du Bens ( St Hugon) le massif des Hurtières en forme l'épine dorsale dont l'altitude s'abaisse progressivement de 2495 m (aux Grands Moulins) à 320 m (Aiguebelle). Les documents concernant les anciens travaux miniers étant - quand il en existe - très incomplets, ne pouvaient servir de base de départ à notre étude. Il était nécessaire dans tous les cas de se livrer sur le terrain à un travail original de reconnaissance , et aux levés topographiques et géologiques. L'étude géologique et minière de la région considérée, s'inscrit dans le cadre d'une étude générale entreprise sur l'ensemble des massifs Belledonne - Beaufortin .

La présente étude intéresse la terminaison sud du massif subalpin des Bauges (massif de Curienne, synclinal des Aillons, massif de la Thuile, zone du Col du Frêne). L'étude stratigraphique porte pour l'essentiel sur les formations s'étageant de l'Oxfordien à l'Oligocène. Un bref aperçu est donné des différents dépôts quaternaires. La serie mésozoïque est significative du domaine dauphinois caractérisé par une sédimentation à dominante marneuse, exception faite des deux épisodes franchements calcaires, pélagique du Tithonique,néritique à subrécifal de l'Urgonien . Une étude détaillée du Crétacé supérieur,élargie à l'ensemble des affleurements du massif des Bauges,indique que la sédimentation pélagique à Globotruncanes s'installe dès le turonien en ambiance marine à forte énergie, que le taux de sédimentation est particulièrement élevé au Campanien avant que des faciès d'ambiance confinée ne s'installent progressivement au Maestrichtien (Couches de Wang). Après l'émersion de la région à la limite Crétacé - Tertiaire trois cycles sédimentaires se manifestent durant le Nummulitique dans la région étudiée: le premier à l'Yprésien, le second au Lutétien supérieur, le troisième précédé d'un épisode fluvio-lacustre au Priabonien supérieur - Oligocène. La molasse rouge continentale qui surmonte les grès verts marins des Aillons est attribuée à l'Oligocène supérieur par comparaison aux régions voisines où elle vient d'être datée. L'étude tectonique menée sur les structures de la région permet de reconnaître diverses phases de déformation superposées . La plus ancienne, pour le moins post-Oligocène superieur, est responsable des plis de direction générale N20° et des chevauchements vers l'Ouest - Nord-Ouest dont le célèbre chevauchement du Margériaz. Lors de cette déformation une importante dysharmonie de plissement s'est manifestée, les structures plissées étant plus serrées et plus nombreuses dans les formations infra-valanginiennes que dans les formations supérieures armées par la dalle urgonienne particulièrement compétente. Le pli tardif de Curienne reprend les plis de la phase précédente. De direction N160°, il est subparallèle à la cluse Montmélian - Chambéry. Deux familles de failles récentes affecte l'ensemble de ces structures. Il s'agit de failles décrochantes dextres N4So (faille de Montmélian par exemple), décalées par des failles normales de directions variées (failles de Cruet, du Mont Céty, failles transverses du massif de Curienne). L'absence de terrains tertiaires post-oligocènes ne permet pas d'attribuer un âge précis à chacune de ces phases.

L'étude stratigraphique et tectonique du Vercors sud est l'objet de cette thèse.

Ce travail concerne la zone des Bréches de Tarentaise sous les aspect tectonique, stratigraphique et paléogéographiques. Il compléte les travaux exposés dans la thèse de Fudral ( 1973) dans la partie sud.

Cette étude s'attache à étudier les granites du massif du Pelvoux , à les situer dans l'ensemble orogénique alpin .