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.

L'étude de la série jurassique de la couverture du massif cristallin externe (Rochail-Lauvitel) a permis de préciser les différentes étapes de l'évolution d'un bloc basculé de ce secteur de la paléo-marge de la Téthys jurassique. L'étude sédimentologique a permis de distinguer 12 faciès caractérisant des milieux de dépôts compris entre les étages supralittoral et bathyal. L'analyse séquentielle met en évidence les différentes étapes d'approfondissement de ces milieux de dépôt au cours du rifting téthysien en fonction des variations biologiques et de la microfaune typique. Du point de vue séquentiel, l'Hettangien est représenté par une méga-séquence d'approfondissement découpée en 5 séquences limitées par des horizons de discontinuité. Les corrélations des différentes coupes ont permis de montrer que les variations d'épaisseur de l'Hettangien sont d'origine tectonique, mais résultent également de l'existence d'une paléo-topographie qui n'était pas plane. L'étude stratigraphique a permis, au point de vue paléontologique, de situer avec précision l'activité tectonique et l'approfondissement qui se sont produits au cours de l'Hettangien supérieur, de confirmer l'hétérochronie de la formation des Calcaires du Petit Renaud, et de mettre en évidence l'existence d'une série normale du Jurassique supérieur au sein de la formation des Calcaires du Paletas. La confrontation de l'étude sédimentologique et de l'étude stratigraphique permet d'affiner les corrélations entre les différentes coupes. L'étude paléo-structurale a permis la mise en évidence d'une activité qui a été perçue différemment par la sédimentation : • Au cours de l'Hettangien : apparition de failles normales synsédimentaires limitant de petits demi-grabens qui se sont arrêtés de fonctionner au début du Sinémurien. • L'érosion qui se manifeste sur les zones hautes entre le Domérien et l'Oxfordien moyen, est responsable du développement d'une formation biodétritique particulière sur les pentes du demi-graben : les Calcaires du Petit Renaud. • De l'Oxfordien moyen au Néocomien, la poursuite de l'instabilité des dépôts sur les pentes est responsable de la mise en place de 2 paquets glissés.

A la bordure SW du massif d'Amnin, six séries lithostratigraphiques mésozoïques sont différenciées : - la couverture autochtone des terrains siliceux antétriasiques (ulbrabriançonnaise), - deux séries parautochtonesriches en brêches chaotiques (affinités ultrabriançonnaises), - deux séries de Schistes lustrés contenant à la base des brèches dolomitiques, terminées par des olistolites de roches vertes (piémontaises externes), - des Schistes lustrés ophiolitifères (piémontais internes), L'individualisation nouvelle des séries parautochtones précise la transition paléogéographique entre les domaines briançonnais interne et piémontais externe. L'évolution tectonométamorphique est reconstituée à partir du dénombrement des générations de structures synschisteuses et de la géométrie des contacts anormaux successifs, Afin de quantifier la déformation de ces séries dépourvues de marqueurs classiques, une modélisation mathématique (sous forme matricielle) de la déformation des linéations autour des plis mineurs, est simulée par ordinateur.

Ce travail rassemble les données sur la géologie, la stratigraphie,la structure, la tectonique des formations entre les vallées de l'Arc et de l'Isère. Sont présents dans ce document : Carte structurale détaillée des zones ultradauphinoises et subbriançonnaise entre l'Arc et l'Isère, carte structurale schématique des zones ultradauphinoises et subbriançonnaise entre le Pelvoux et le Mont-Blanc, Schémas des corrélations entre les zones de faciès, Coupes en série des zones ultradauphinoise et subbriançonnaise entre l'Arc et l'Isère, Blocs-diagrammes très schématiques montrant les différentes phases de la mise en place des nappes (Tarentaise et klippes de Savoie)

Le Carbonifère des chalnes subalpines méridionales (Alpes de Haute Provence) affleure en deux secteurs, distants d'une vingtaine de kilomètres: - les affleurements ouest (Clamensane, Nibles, Saint Geniez) jalonnent le tracé d'accidents rhegmatiques : la faille d'Aix en Provence et la faille des Rochers de Hongrie. Ils sont interprétés comme d'anciens panneaux glissés à partir de talus sous-marins ; ils témoignent de l'activité tectonique de la faille d'Aix pendant la période du rifling téthysien. Deux épisodes tectoniques principaux ont conduit à la formation de niveaux olistolitiques, l'un au Domérien, l'autre au Bajocien. La tectonique alpine tertiaire n'a joué qu'un rôle accessoire dans la mise en place du Houiller au sein des séries mésozoïques; - les affleurements est (Barles) paraissent sous la voûte anticlinale des quartzites scythiens, l'ensemble supportant des écailles parautochtones de Trias moyen et la nappe épiglyptique de Digne. La position structurale du Carbonifère de Barles est le résultat des différentes phases tectoniques alpines du Tertiaire. Les pointements carbonifères du secteur ouest n'ont pas permis une étude sédlmentologlque approfondie. Seul le Houiller des Moulières est daté du Stéphanien moyen. Cet âge est à rapprocher de celui de Barles : Stéphanien B, limite du Stéphanien C. A l'affleurement, l'observation des faciès, des coupes, des figures sédimentaires et de l'organisation séquentielle de dépôts, permet de reconnaitre des paléoenvironnements continentaux variés : fluviatiles (chenaux méandrisants, distributaires mineurs), palustres à palo-Iacustres. En sondage se retrouvent les mêmes dépôts qu'en surface; l'étude séquentielle de la série conduit à envisager le comblement d'un bassin lacustre. Le Carbonifère de Barles et celui des différents lambeaux situés à l'Ouest présentent de grandes similitudes et se caractérisent par l'absence de dépôts grossiers conglomératiques. A l'Ouest, le milieu serait inondé de façon plus durable qu'à Barles où l'on remarque de nombreux dépôts de plaine d'inondation colonisés par des végétaux arborescents. Tant à l'Est qu'à l'Ouest la reconstitution des paléoenvironnements caractérise une aire de dépôt vaste, loin des reliefs. Les divers affleurements sont probablement les témoins d'un bassin unique : à l'échelle du Sud-Est de la France, la comparaison s'impose avec le vaste bassin des Cévennes. Il est donc possible d'envisager, pour le Houiller subalpin, un prolongement du bassin sous la couverture secondaire, en particulier à l'Ouest de la faille d'Aix en Provence, dans le domaine du bassin dauphinois, zone moins tectonisée qu'à l'Est de l'accident mais Où la couverture mésozoïque présente une épaisseur importante.

La première partie de ce mémoire est une mise au point sur la notion de contraintes en tectonique cassante. Nous présentons une classification schématique des différents types d'états de contraintes que l'on trouve dans la croûte supérieure, et des déformations qui leur sont associées. Pour chaque état de contraintes, on analyse la cinématique des plans néoformés et des plans réactivés. Nous discutons ensuite à l'aide d'exemples, les limites d'application des méthodes inverses pour la détermination des états de contraintes (exemple de la méthode Etchecopar et coll.). On montre également que la prise en compte de la typologie des stries (stries pénétratives avec dissolution ou stries avec recristallisation), permet de mieux contraindre la détermination du tenseur. Dans la deuxième partie, la tectonique récente des Alpes du Sud est abordée par l'étude des paléocontraintes. 150 stations microtectoniques réparties dans les nappes de Digne, de Castellane et de Nice sont analysées. Les résultats permettent de reconstituer l'évolution du champ de contraintes depuis l'Oligocène. Celle-ci dépend des conditions aux limites propres à chaque domaine. Ainsi, la variation rapide des directions de contraintes dans les Arcs de Digne et de Nice est liée à la présence de bordures libres situées au front de ces deux nappes (respectivement les bassins de Valensole et du Var). Ces bassins ont permis l'expression de phénomènes gravitaires dans les parties internes des nappes, soumises à un uplift. La nappe de Castellane bloquée à son front par le massif des Maures montre une plus grande stabilité des directions de contraintes. La reconstruction du champ de contraintes pour la période quaternaire nous permet de déterminer la cinématique et les mécanismes aux foyers possibles des accidents qui affectent les différents domaines. Ces résultats sont comparés aux données de la sismicité historique et instrumentale.

Cette thèse a pour objet la quantification de la défonnation tectonique actuelle, c'est-à-dire au cours des quelques dernières décennies, dans les Alpes du sud et la Provence, à partir de données géodésiques. Nous avons utilisé des mesures géodésiques réalisées entre 1887 et 1994 pour estimer des taux de déformations horizontales dans le sud-est de la France. Cette région qui occupe une position de carrefour complexe entre plusieurs domaines tectoniques (les Alpes, le bassin Ligure et le bloc corso-sarde) ne montre qu'un faible niveau d' activité tectonique. A partir de la combinaison de triangulations historiques réalisées pour la plupart en 1947-52 et en 1981-83 (complétées par quelques données de 1887-1931) et de données de campagnes GPS 1993 et 1994, nous calculons les taux de cisaillement angulaire dans plusieurs sous-réseaux géodésiques. Nous montrons que les taux de cisaillement sont pour un grand nombre inférieurs à leurs incertitudes, qui sont d'environ 0.1 urad/an. Ces résultats impliquent que les failles de la Durance et de Nîmes, les deux accidents tectoniques majeurs de la Provence et du Languedoc, sont très faiblement actifs. Nous pouvons alors donner une borne supérieure de 1 à 2 mm/an sur les taux de glissement sur ces deux failles, en supposant,des zones de failles de 20 km de large pour chacune. Dans le front de la nappe de Castellane, nous mettons en évidence des taux de cisaillement angulaire significatifs. Pour cette région, nous calculons une composante du taux de cisaillement angulaire de -0.16 ± 0.08 urad/an, que nous interprétons comme le résultat d'une compression NE-SW. Au sud du Pelvoux, nous obtenons des composantes du taux de cisaillement élevées par rapport aux valeurs obtenues dans les sous-réseaux situés en Provence et en Languedoc, et pouvant atteindre -0.17 ± 0.07 urad/an. Cette valeur importante concerne une région au voisinage du séisme de Haute-Ubaye de 1959 de magnitude 5.3 dont le mécanisme au foyer indique également une compression NE-SW. On ne peut cependant pas rejeter un biais lié à une hétérogénéité dans les données géodésiques. Finalement, nous pouvons intégrer ces résultats dans la géodynamique du sud-est de la France. Les taux de cisaillement significatifs sont élevés dans les régions proches du Front Pennique, la limite majeure entre les Alpes internes et externes, où il y aurait une déformation soulignée par une sismicité soutenue; tandis que la Provence et le Languedoc, peu sismiques, ont des taux de déformation plus faibles.

Analyse comparative menée entre des séries ophiolitifères de la nappe des schistres lustrés de la région du Queyras et des données sous-marines. Ces dernières comprennent : 1 ) une observation de la croûte océanique du Banc de Gorringe (SW Portugal) effectuée par l'auteur lors d'une plongée du submersible CYANA ; 2 ) Une revue des dragages, carottages et forages réalisés dans diverses provinces des océans actuels et concernant toutes les manifestations du démantèlement et du transport de matériaux de la croûte et du manteau océaniques[...]. La troisième partie permet de dégager plusieurs caractères relatifs au paléoenvironnement d'un secteur de l'océan piémontais : existence d'une série pélagique comparable à celle de la Chabrière reposant sur un substratum océanique tectonisé dans le Jurassique supérieur[...], développement important de la couverture sédimentaire, d'horizons de matériels ophiolitique détritique de granulométrie variée[...], variété dans les successions lithostratigraphiques des séries supraophiolitiques [...] ; Par comparaison avec les données disponibles sur les zones de fracture, les dorsales et les bassins marginaux, [...] le paysage et le cadre des dépôts de l'ancien fonds océanique ont pu être précisés. L'analyse lithostratigraphique permet de trouver sur des massifs océaniques du type Banc de Gorringe des modèles sédimentaires applicables aux terrains alpins étudiés.

La chaîne pan-africaine du Hoggar et de l'Adrar des Iforas résulte de la collision du craton ouest-africain et de la zone mobile Pan-Africaine. Au Mali, on y reconnaît la zone de suture, un arc insulaire, un batholite et la zone centrale de l'Adrar des Iforas qui a connu une évolution complexe antérieure à la collision. C'est cette zone qui fait l'objet de ce mémoire et qui a été cartographiée. Les principales unités lithostratigraphiques présentes sont: - l'unité granulitique des Iforas (UGI) à métamorphisme éburnéen , recoupée par des filons doléritiques pré-panafricains et recouverte de sédiments discordants attestant qu'elle affleurait avant l'orogenèse pan-africaine; - des métasédiments de marge passive du Protérozoïque moyen et supérieur; - des métasédiments volcano-détritiques du Protérozoïque terminal; - un ensemble gneissique (assemblage kidalien) résultant du métamorphisme et de la déformation des deux premières unités et d'intrusifs pré-tectoniques déformés en conditions profondes. Pendant la phase de déformation D1, l'UGI et sa couverture autochtone à allochtone du protérozoïque supérieur sont charriées sur l'assemblage kidalien. Les structures, microstructures et la zonéographie du métamorphisme lié à D1 suggèrent un mouvement des nappes du SSW vers le NNE. La succession d'un métamorphisme de pression intermédiaire (D1a) puis de haute température (D1b) est attribuée à un mécanisme de redoublement des isothermes lié à la superposition des nappes. Les phases suivantes sont interprétées en termes de plis de serrage (D2) et de décrochement (D3). Ainsi, les grandes zones mylonitiques sub-méridiennes et subverticales qui caractérisent le Hoggar et l'Adrar des Iforas sont le résultat pour certaines de la superposition de ces trois phases. L'âge de la phase D1 est incertain et pourrait se situer autour de 700 Ma. Les phases D2 et D3 commenceraient à 610-600 Ma pour s'achever vers 535 Ma. Une simulation en élasticité de la collision a été réalisée. Elle confirme les relations entre les phases D2 et D3 et la collision de la zone mobile pan-africaine avec le craton ouest- africain et rend compte de la rotation des directions de raccourcissement en fonction du temps. Elle ne permet pas cependant d'intégrer la déformation D1 dans un processus continu avec D2 et D3 et appuie l'hypothèse de l'antériorité de la tectonique tangentielle par rapport à la collision. Une revue comparative des autres régions du Hoggar en Algérie montre l'existence d'une tectonique tangentielle post-éburnéenne mais anté-pan-africaine. Des études géochronologiques et cinématiques restent nécessaires pour connaître la succession de ces tectoniques dans le temps et leurs directions de raccourcissement. Le bouclier touareg reste le champ d'action idéal pour étudier les modalités de remobilisation des socles.

Dans ce travail la stratigraphie et la tectonique de la région entre le Var et le Verdon sont décrites et étudiées.