Le 'Permo-Trias' du flanc sud du Haut Atlas de Marrakech peut être subdivisé en quatre formations, de bas en haut : La formation E1 : Conglomératique à paléosols correspondant à une sédimentation de type piedmont alimentée par un système de chenaux on tresses. La formation E2 : Silteuse à gréso-silteuse marquant une évolution vers le milieu supratidal, elle se réduit localement sur les paléohorsts et en direction du SW. La formation E3 : Gréseuse, de milieu fluviatile évoluant vers un milieu deltaïque, voire littoral. La formation E4 : Silto-argileuse de milieu supratidal, cachetée par les coulées basaltiques qui marquent la fin de la série ''permo-triasique'. Des corrélations ont été établies, d'une part entre les différents bassins du flanc sud et d'autre part avec la série classique du flanc nord de la chaîne, L'alimentation de la formation inférieure (E1) est essentiellement méridionale (Anti-Atlas) et accessoirement septentrionale (Massif Ancien du haut Atlas). Puis avec la formation IE3, s'ajoute une direction ENE-WSW due à un courant longitudinai guidé par la structure du bassin. Les encroûtements carbonatés sont nombreux : La disposition de ce bassin du flanc sud eln un couloir étroit entraîne un important conflnement et favorise le piégeage de nappes aquifères magnésiennes.. Les encroutements calcitiques se développent à la faveur de nappes de versants sur la bordure du bassin. La géochimIe confirme le caractère confiné de ce bassin. La paléogéographie a été précisée : Au Trias, le Haut Atlas n'apparait plus comme un fossé subsident mais comme un horst bordé au nord et au sud par deux hémi-grabens communiquant difficilement entre eux par des couloirs transverses. Ce dispositif résulte d'un régime tectonique en extension,guidé par des structures héritées.

Le sujet de ce travail est l'étude du Paléogène marin de la zone alpine externe. Son objet : rechercher par l'analyse détaillée des unités lithostratigraphiques externe. Son objet : rechercher par l'analyse détaillée des unités lithostratigraphiques formelles, des données et des schémas paléogéographiques cohérents qui permettent de préciser l'évolution tectono-sédimentaire de la marge interne de la plaque européenne au cours de la période paléogène. La principale méthode d'investigation utilisée est la thermoluminescence (TL), en association avec des méthodes d'étude plus classiques empruntant à la biostratigraphie, à la pétrographie et à l'analyse structurale. Quatre parties constituent le présent mémoire. La première partie est d'ordre méthodologique. Successivement , sont précisés: la phénoménologie de la thermoluminescence, les modalités d application de la méthode d'analyse dans le domaine des Sciences de la Terre, les différentes techniques expérimentales utilisées, le choix des paramètres TL et leur traitement statistique. La seconde partie traite des relations entre la thermoluminescence et le métamorphisme mésoalpin. Ce métamorphisme, qui affecte irrégulièrement les matériaux paléogènes et leur substratum, est générateur d'une thermoluminescence de néogenèse dont les caractères spécifiques sont appréhendés grâce à l'analyse des filons de quartz syn- à tardimétamorphes post-priaboniens. Les effets de ce métamorphIsme sont variables et sélectifs à l'échelle des Alpes occidentales,limités dans la zone alpine externe, plus importants dans le domaine interne - notamment dans le Briançonnais - où ils peuvent entraîner l'effacement partiel ou total des caractères thermoluminescents originels du quartz et introduire une part d'incertitude non négligeable dans le raisonnement et les conclusions d'ordre paléogéographique. La troisième partie est consacrée à l'étude régionale des formations détritiques paléogènes de la zone alpine externe affleurant dans les Alpes maritimes s .l., dans le Champsaur et dans le Dévoluy, dans le Pays des Arves et en Haute-Savoie. L'emploi de diagrammes bidimensionnels et de cartes isofactes prenant en compte les paramètres de thermoluminescence les plus performants permet de défInir les principales provinces distributives de matériaux terrigènes, de faire la part des apports d'origine externe et interne lors des différents stades de remplissage des bassins et sous-bassins paléogènes dont l'évolution paléogéographique et structurale est également précisée par l'établissement de cartes de paléofaciès et par l'analyse de la déformation des matériaux à toutes les échelles. Le modèle géodynamique proposé en conclusion, dans la dernière partie du mémoire, lie intimement la sédimentation et la déformation progressive des flyschs crétacés allochtones et des flyschs paléogènes d'avant-pays dans les Alpes occidentales. Il considère l'ensemble de ces flyschs comme un continuum de formations synorogéniques déposées dans des bassins convergents installés par subsidence "forcée' à l'avant de chevauchements crustaux actifs engendrés par la collision Europe-Afrique à partir de l'Albien terminal, le remplissage des bassins sédimentaires étant d'abord assuré par des reliefs bordiers externes rajeunis par le développement de bombements lithosphériques, puis par les parties internes de l'orogène intégrant progressivement ces mêmes flyschs dans leurs superstructures.

Ce travail consiste en une analyse des rapports entre la sismicité et les structures tectoniques en Syrie. Les structures ont été étudiées : 1/ Dans la région des Palmyrides où l'on a cherché à estimer l'ampleur du raccourcissement subi par la chaine ; 2/ Par l'analyse des structures cassantes du fossé d'Alghab. La réalisation de coupes équilibrées interprétatives de la chaine des Palmyrldes a permis de proposer un chemin cinématique entre l'état avant déformatlon et l'état actuel et d'estimer le raccourcissement de l'ensemble de la chaine des Palmyrides à une vingtaine de kilomètres. La mesure systématique de plans striés et leur traitement statistique par la méthode des dièdres droits permet de reconstituer des systèmes de paléocontralntes tant locaux que régionaux : extension NE-SW, compression décrochante N-S. L'état de contraintes calculé montre que le mécanisme dominant dans cette partie de la faille du Levant est en décrochement pur et responsable de la formation d'un bassin pull-apart d'Alghab. Ce fossé correspond à un déplacement sénestre d'environ 46 km, ce qui est compatible avec un âge pllo-quaternaire correspondant à une vitesse moyenne de déplacement de 8 à 9 mm/an, pour la plaque arabique. Les études de la sismologie, historique et Instrumentale, à partir de 3600 ans avant J.C. ont permis d'établir un catalogue de la sismicité, ainsi que deux cartes d'activité sismique liée à la tectonique (carte slsmotectonique) où apparaissent "les différentes zones d'activité de la Syrie: 1 - Zone de faille du Levant. 2 - Nord de la Syrie. 3 - Zone Palmyride. Il est possible d'évaluer le risque sismique potentiel pour chaque zone.

La stratigraphie et la tectonique du Dôme de Barrot étant déjà bien connues (Voir "Historique'') et le B. R. G. H .. ayant commencé l ' étude des indices cuprifères des points de vue gitologique et géochimique, il paraissait surtout nécessaire de complèter ces dernières recherches dans les directions sédimentologiques et géochimiques. En effet si la minéralisation apparaissait bien "calée" du point de vue stratigraphique et si le rôle de la tectonique avait été relativement bien cerné (J. Vernet 1958) , il paraissait nécessaire d'en dégager les contrôles sédimentologiques et géochimiques. La base de notre travail a donc consisté à lever en grand détail 16 coupes lithostratigraphiques réparties tout autour du Dôme, à mettre en oeuvre les diverses techniques sédimentologiques sur les divers faciès rencontrés et à effectuer des dosages de certains éléments. Ainsi 140 échantillons ont fait l'objet de dosages de Al203 ; Cao; K2O ; Na2O ; Fe2o3 ; MgO; Cu ; Zn dont les teneurs ou les valeurs de rapport seront corrolées avec celles en cuivre.

Dans les -Alpes occidentales la collision a superposé, de bas en haut, unités européennes, océaniques et apuliennes. L'objectif de l'étude est (1) de préciser la cinématique des étapes précoces de la collision (événement éoalpin) et (2) de définir l'histoire de l'épaississement dans la partie interne de l'arc alpin. L'unité choisie est la zone Sesia-Lanzo, qui représente la partie distale de la marge apulienne. Après une description des unités, l'évolution P-T-t des trois unités majeures de la zone Sesia-Lanzo ("gneiss minuti", seconde zone diorito-kinzigitique (IIDK) et "micaschistes éclogitiques") est étudiée. Ces trois unités ont subi des histoires tectonométamorphiques différentes. La construction d'un multisystème KFMASH s'appliquant aux métapélites de haute pression montre une condordance entre les relations de \phases prédites et les associations observées. L'étude des relations de phases dans les métapélites de haute pression nous permet de mettre en évidence de faibles différences de conditions du métamorphisme éciogitique entre la IIDK et les "micaschistes éclogitiques". Les conditions P-T sont de l'ordre de 16 kbar, 550-600 DC dans la partie interne des "micasr:histes éclogitiques" et d'environ 14 kbar, 500 DC dans la IIDK. L'analyse de la déformation dans la zone Sesia-Lanzo fait l'objet d'une étude détaillée. Deux déformations alpines majeures sont identifiées. La première se déroule dans les conditions du faciès éclogite. Elle est forte et globalement homogène dans l'unité des "micaschistes éclogitiques". L'orientation des linéations d'étirement fini synéclogitiques est en moyenne N150. Cette déformation est associee à la mise en place de la IIDK sur les "micaschistes éclogitiques" du SE vers le NW. La deuxième déformation se déroule dans les conditions du faciès schiste vert. Elle est intense dans l'unité des "gneiss minuti". La deuxième déformation est associée au chevauchement vers l'ouest de l'ensemble IIDK + "micaschistes éclogitiques" sur les "gneiss minuti". La zone Sesia-Lanzo est donc le résultat de deux empilements. Au cours de l'événement éoalpin, la IIDK chevauche l'uni té des "micaschistes éclogitiques". L.es "gneiss minuti" sont probablement situés au-dessus de la IIDK. Lors du deuxième événement, l'édifice précédent est découpé. L'ensemble IIDK + "micaschistes éclogitiques" est charrié sur les "gneiss minuti". Les observations effectuées dans la zone Sesia-Lanzo sont ensuite confrontées aux données disponibles dans la partie interne des Alpes occidentales. Un schéma d'évolution tectonique est proposé pour les Alpes occidentales. La cinématique de la collision au cours de l'événement éoalpin est discutée.

Dans la partie superIeure de la croûte continentale; la tectonique en distension s'exprime essentiellement par le développement de champs de failles plus ou moins complexes. L'extension lithosphérique s'accompagne d'une subsidence importante et d'une sédimentation localisée aux régions amincies. Par conséquent, les structures et les mécanismes profonds sont rarement observables et sont le plus souvent déduits de l'observation de l'orientation, la géométrie et la répartition des failles en surface. Dans ce mémoire, nous présentons les résultats et les implications tectoniques de plusieurs séries de modèles expérimentaux dimensionnés. L'étude de ces modèles permet d'établir des relations de cause à effet entre des conditions cinématiques et mécaniques données et la géométrie du champ de failles observé. Inversement, ces relations champ de faille - conditions de déformation peuvent être appliquées aux données naturelles et contribuent à une meilleure interprétation des structures et des mécanismes qui, gouvernent l'extension en profondeur. En première partie, ce travail présente une série de modèles analogiques à grande échelle (lithosphère, croûte, croûte supérieure). Les résultats expérimentaux mettent en évidence le contrôle de la symétrie ou de l'asymétrie du champ de faille par (i) les conditions aux limites imposées à la base et sur les bordures dû système faillé et (ii) les paramètres mécaniques appliqués (orientation des contraintes principales, cisaillement ' basal, cisaillements latéraux). Dans la seconde partie, nous effectuons une revue des caractéristiques structurales, mécaniques et cinématiques des failles normales listriques. Un nouveau mécanisme de formation des failles listriques est proposé et est appliqué au cas des failles de croissance. Enfin, nous présentons les résultats d'une approche expérimentale des deux contextes structuraux particuliers: - fracturation d'une couverture sédimentaire induite par le rejeu d'anciennes failles de socle. Le champ de faille résultant de ces conditions aux limites montre le développement simultané de failles normales et des failles inverses à forte courbure. La géométrie des structures dépend (i) de la rigidité du socle, (ii) de la rhéologie des séries de couverture, et (iii) de l'orientation de la faille de socle. - failles obliques liées à un décrochement : les modèles illustrant les différentes variations structurales liées le long d'un linéament globalement décrochant. Les implications de ces modèles en terme de divergence ou convergence des plaques sont discutés.

Ce travail est une contribution à l'étude de l'intrusion des granites supracrustaux dans les domaines orogéniques. Les objectifs sont de déterminer comment ces intrusions se mettent en place, et comment se crée l'espace nécessaire pour l'accommodation du magma dans l'encaissant. Notre étude a consisté en deux travaux complémentaires : (1) Une revue bibliographique des exemples naturels fournis par les granites hercyniens de l'arc ibéro-armoricain (chaîne varisque), ainsi qu'une étude structurale d'un massif sur le terrain, et (2) une étude expérimentale des conditions de formation des laccolites et de la géométrie des intrusions mises en place en contexte de tectonique active. L'exemple des granites syntectoniques de l'arc ibéro-armoricain souligne que beaucoup de ces massifs ont généralement des géométries de type laccolite. Ils se son~ mis en place par expansion latérale, soit dans une couverture sédimentaire ductile au-dessus d'un socle plus résistant, soit le long de zones de cisaillement ductile majeures. L'étude expérimentale concerne les mécanismes de mise en place des granites dans une croûte supérieure. Les résultats permettent d'expliquer beaucoup des caractéristiques des granites syntectoniques, en montrant en ~articulier que: (1) La formation d'un laccolite nécessite l'existence d'une couche de faible résistance entre deux unités résistantes, (2) l'épaisseur critique de la couche de faible résistance nécessaire à la formation d'un laccolite diminue avec l'augmentation de la profondeur, (3) la géométrie des intrusions reflète le contexte tectonique régional régnant lors de leur mise en place. La mise en place de granites le long de zones de décrochement d'échelle crustale ne nécessite pas la création de vides ou l'existence de zones d'extension locale. Dans nos modèles, les intrusions en régime décrochant se mettent en place dans la direction d'élongation maximale de l'ellipsoïde de déformation, les structures fragiles ne contrôlant que d'unl3 manière secondaire la géométrie des intrusions. Les intrusions en régime extensif montrent une forme asymétrique avec un front à fort pendage et une langue basale cisaillée à l'arrière.

L'enregistrement sédimentaire résulte du remplissage par le flux sédimentaire de l'espace créé par les variations du niveau relatif de la mer, somme des variations tectoniques et eustatiques. Une des grandes questions en géologie sédimentaire est de distinguer l'importance relative de ces deux facteurs. En théorie, discriminer la tectonique de l'eustatisme est simple. L'eustatisme, par nature, est uniquement une fonction du temps. La tectonique, elle, sera une fonction du temps et de l'espace. Le propos de ce travail est de mettre au point une méthode de mesure de l'accommodation en trois dimensions à partir d'informations 1 D de subsurface (puits). Puis, dans un deuxième temps, appliquée au Jurassique supérieur du bassin de Paris, cette méthode permettra de discuter les échelles de temps et d'espace du contrôle tectonique dans le cadre d'un bassin intracratonique. L'accommodation, ou espace disponible pour piéger des sédiments, peut être défini de deux manières. (1) C'est la variation du niveau relatif de la mer, somme des variations tectoniques et eustatiques. (2) C'est, pour un intervalle de temps donné, l'épaisseur de sédiments accumulés, décompactés, corrigés de la paléobathymétrie et/ou de la paléoaltitude. Il faut donc (1) accéder au temps, (2) déterminer la nature des lithologies accumulées, (3) mesurer les paléobathymétries et les paléoaltitudes. Les corrélations diagraphiques de 380 puits du bassin de Paris par les principes de la stratigraphie séquentielle haute résolution ou stratigraphie génétique permettent de résoudre le premier point. Un des apports majeurs de ce travail est la mesure de paléobathymétries à partir des informations diagraphiques. L'analyse en termes de stratigraphie séquentielle de la succession liasique a permis de définir au moins quatre ordres de séquences stratigraphiques emboîtés: (1) le cycle * majeur liasique à l'échelle du sous-système, soit de la vingtaine de millions d'années; (2) les cycles transgressifs-régressifs mineurs, à l'échelle de l'étage, soit 1-4 Ma ; (3) les groupements d'unités génétiques et/ou cycles de troisième ordre, à l'échelle de 400 000 ans au million d'années; (4) l'unité génétique, à l'échelle de quelques dizaines à la centaine de milliers d'années.

Cette thèse porte sur la mesure par interférométrie radar (InSAR), et la modéli\-sation de faibles déformations, de moyennes à grandes longueurs d'onde spatiale. L'InSAR s'est révélée être, depuis quelques années, un outil performant pour mesurer de petites déformations, à la condition, notamment, de corriger suffisamment les délais atmosphériques perturbant le signal radar et la mesure de la déformation. Une partie de cette thèse montre des développements méthodologiques spécifiques effectués afin d'obtenir une mesure subcentimétrique effective sur deux chantiers d'application. Les deux études présentées dans ce manuscrit montrent deux approches différentes, liées aux contraintes matérielles (nombre d'images/nombre d'interférogrammes calculables) et au type de déformation recherché. Dans un premier temps, j'ai mesuré la déformation autour du lac Mead (Nevada, USA). Cette déformation est due aux fluctuations du niveau d'eau du lac depuis sa mise en eau en 1935. Pour quantifier cette déformation, et contraindre les paramètres visco-élastiques de la lithosphère dans la région du lac Mead, j'ai analysé 241 interférogrammes calculés avec des images acquises par les satellites ERS entre 1992 et 2002. L'inversion des interférogrammes corrigés des délais orbitaux et tropostatiques a permis d'établir la série temporelle du déplacement du sol sur ces 10 années. Des modèles directs montrent qu'une simple réponse élastique n'explique ni l'amplitude de la déformation, ni la longueur d'onde spatiale de la déformation. Il semble donc qu'il soit nécessaire de prendre en compte la viscosité du manteau pour retrouver la déformation. Un modèle simple, concordant avec une étude précédente \citep{kaufmann00a}, constitué d'une croûte élastique d'environ 30 km et d'un manteau supérieur présentant une viscosité de 10$^{18}$ Pa.s, explique bien les données. Dans un deuxième temps, je me suis intéressé à la déformation intersismique à travers la faille de Haiyuan (Gansu, Chine), située au nord est du plateau tibétain. Il s'agit d'une des failles décrochantes sénestres majeures qui accommode en partie la collision Inde-Asie. L'objectif était de mieux contraindre le comportement mécanique de ce système de faille, à l'origine de deux séismes de M$\sim$8 au cours du XXième siècle. Je me suis focalisé sur un segment particulier de la faille appelé ''la lacune sismique de Tianzhu'', dont la vitesse long-terme à été estimée à 12 $\pm$4 mm/an à partir d'études neotectoniques. J'ai analysé des données radar ERS acquises sur deux orbites descendantes le long de la lacune. Une fois les interférogrammes corrigés de l'erreur résiduelle orbitale et du délai tropostatique, ils ont été sommés afin d'obtenir une carte de vitesse moyenne dans la zone de faille (déterminée par les images ERS disponibles, i.e. 1993-1998). Un modèle classique de dislocation dans un demi-espace élastique homogène indique une vitesse instantanée de 6.5 $\pm$3 mm/an, mais aussi une profondeur de blocage faible autour de 1.7 km. Cependant, ce résultat peut aussi être expliqué par d'autres modèles incluant une zone d'endommagement autour de la faille ou du glissement superficiel.

Ce mémoire de thèse est constitué d'une thématique régionale et d'une thématique générale. La première thématique correspond à une étude du Rift Ouest-Européen (ROE) par l'analyse du Rift du Massif Central (RMC). Dans le Massif Central (MC), la répartition du volcanisme associé à l'extension cénozoïque permet de différencier trois épisodes: le Volcanisme Pré-rift, le Volcanisme Syn-rift et la Phase Volcanique Majeure. Le Volvanisme Pré-rift (Paléo-Eocène) est associé à une surrection du MC. Le Volcanisme Syn-rift est lié à la période d'extension Eo-Miocène à l'origine des grabens du MC. Durant cette période, la chronologie des événements plaide en faveur d'une évolution de type rift passif. La Phase Volcanique Majeure, responsable des principales provinces volcaniques, est caractérisée par deux pics de magmatisme contem.porains de périodes de surrection sans création de graben et sans sédimentation. Cette évolution est compatible avec le stade initial d'un rift actif. Cette évolution du RMC est commune à l'ensemble du ROE et la répartition du ROE concentrique' autour des Alpes suggère un lien étroit entre ces deux systèmes géologiques. La phase éo-alpine (== 65 Ma) serait responsable du flambage litho sphérique en avant des Alpes et du Volcanisme Pré-rift. A l'Eocène, la création de la racine lithosphérique alpine permet d'expliquer le rift passif contemporain au niveau du ROE, puis le "rift actif' à partir du Miocène. La thématique générale a pour but d'étudier la dynamique de l'extension par une approche analogique. Les expériences à l'échelle crustale montrent le rôle majeur de la vitesse d'extension sur les structures formées. Dimensionnées à partir du rapport de résistance entre les parties fragile et ductile, les modèles montrent que la géométrie des structures varie en fonction du nombre de discontinuités de vitesse et de la vitesse d'extension. Appliqués à la nature, ces modèles permettent d'expliquer la différence de géométrie entre le graben du Rhin et le RMC.