Le lien entre les mécanismes de déformation macroscopique et les mécanismes de déformation microscopique lors du plissement n'est pas complètement établi, et cela malgré les différents travaux effectués sur cette thématique. Dans le but de mieux comprendre le mécanisme de plissement, ce travail a consisté à étudier comment, où et quand la déformation interne des strates s'exprime pendant la "vie" d'un pli. Cet objectif a pu être atteint par une combinaison inédite des résultats d'analyses micro- et mésostructurales. Cette combinaison a englobé des résultats d'analyses des macles de la calcite (méthodes d'Etchecopar et de Groshong), des résultats d'analyses des propriétés magnétiques et élastiques (anisotropie de susceptibilité magnétique ; ASM, anisotropie de vitesse des ondes P ; AVP) et des résultats d'analyses de la fracturation et des failles. L'analyse des macles de la calcite par la méthode d'Etchecopar et l'analyse des failles sont de bons outils pour la quantification des paléocontraintes encaissées au cours du plissement, tandis que l'analyse de l'ASM, de l'AVP et des macles de la calcite par la méthode de Groshong nous aide à caractériser la microdéformation enregistrée par les couches plissées. Durant cette étude, on a été confronté à quelques problèmes qui concernent les limites d'utilisation de ces méthodes d'analyses, comme la signification du signal magnétiques dans les roches diamagnétiques ou les roches faiblement magnétiques pour l'ASM, ou comme la valeur du seuil de maclage pour des cristaux de calcite de très petite ou de très grande taille. La combinaison de ces différentes méthodes d'analyses et de leurs données a été un moyen de passer outre ces difficultés et d'en tirer le maximum de résultats. Ces méthodes ont été appliquées à deux structures plissées: Sheep Mountain (Wyoming, USA) qui est un analogue de réservoirs mixtes grès/carbonates et Kuh-e Khaviz (Iran) qui est un analogue de réservoirs carbonatés fracturés, et sur la province du Fars appartenant à la chaîne plissée du Zagros (Iran). On a pu établir l'histoire tectonique complète de la genèse du pli de Sheep Mountain, incluant l'empreinte laissée par l'orogénèse Sevier et les effets de l'orogénèse Laramienne, et cela avec les détails de l'évolution des orientations et des grandeurs des contraintes au cours du plissement. Plus régionalement, dans la province du Fars la comparaison des données structurales obtenues par ces différentes méthodes a montré une stabilité et une constance directionnelle des états de contraintes orogéniques dus à la convergence entre les plaques Arabie-Eurasie à long et à court-terme depuis ~20 Ma. Le fait que cette dernière ne soit pas très oblique dans le Fars explique l'absence d'un partitionnement dans cette région. Un partitionnement qu'on note dans la région du Dezful, dans laquelle on a étudié l'anticlinal de Khaviz par une analyse des macles de la calcite. Cette analyse a permis de retracer l'évolution des orientations des contraintes avant, pendant et après le plissement, ce qui a conduit à une meilleure compréhension et interprétation de l'histoire de la fracturation. Régionalement, dans le Dezful la combinaison des données de macles avec celles de la fracturation et des failles a permis de confirmer le partitionnement suggéré par de précédents travaux et de mieux contraindre la période à laquelle ce dernier s'est initié. Outre les conclusions locales et régionales propres à chacun des chantiers et des conclusions sur les méthodes et leurs limites, la combinaison des résultats de ces différentes méthodes d'analyse a permis de confirmer la complémentarité existant entre les mécanismes de déformation à différentes échelles, avec une prédominance de la microdéformation avant le plissement s.s. et après ce dernier, et une primauté de la macro- et de la méso-déformation pendant le plissement s.s., et d'établir une histoire tectonique complète du plissement.