Ce mémoire comporte deux parties: - l'évolution tectonosédimentaire oligocène du massif de Suzette. - l'évolution mio-pliocène de la bordure ouest des Baronnies et du massif de Suzette. Dans la première étude, l'auteur montre que le sud du massif de Suzette (massif de Gigondas), jusqu'alors considéré comme un "dôme" formé dès l'éocène, était, en fait, un fossé situé dans le prolongement du graben de Nîmes, engendré par la tectogénèse distensive oligocène. Il est ainsi démontré que la structuration actuelle en "dôme" est postèrieure à la génèse du graben. Dans la seconde partie, la succession d'évènements tectonosédimentaires suivante est mise en évidence: - au Burdigalien, une pause tectonique traduite par une sédimentation essentiellement carbonatée et l'absence de déformation. . - au Miocène moyen, de puissants épandages détritiques exotiques témoignant d' instabilités distales difficiles à caractèriser . - au Serravallien supérieur, Tortonien et Pliocène un "continuum" de déformation induisant des plissements syn-sédimentaires (discordances progressives) d'axes variés et le soulèvement en "dôme" du massif de Gigondas. Les rejeux (décrochements et chevauchements) et les ancrages de failles de socle préexistantes(accident Condorcet-Propiac, de Nîmes, Ventoux-Lure), provoquent des perturbations locales de la compression principale maximale horizontale "régionale" NE-SW. - au Pléistocène,une compression NE-SW discrète n'engendrant pas de méga-structure et présentant un champ de contraintes homogène. . Pour conclure, l'auteur démontre par l'étude des discordances et des diffèrences du taux de déformation entre le Mésozoïque et le Miocène, que les Baronnies et le massif de Suzette etaient, en général, faiblement structurés avant les déformations miocènes supérieures et pliocènes.

La modélisation analogique effectuée consiste à déformer une couverture stratifiée (représentée par des feuillets de paraffine calibrés : niveaux compétents, séparés par un enduit degraisse aux silicones = niveaux incompétents) qui peut glisser sur son socle rigide, par un poinçon simulant une écaille (représentée par un bloc indéformable) et agissant soit par son déplacement dans le plan des couches, soit par son poids, perpendiculairement à celles-ci. Par nécessité de schématisation le rôle tangentiel du poinçon est séparé de son rôle gravitaire en deux expériences distinctes. Des règles de répartition des structures obtenues sont déduites de ces modèles contrôlés. Les résultats de la modélisation sont ensuite testés sur deux exemples de terrain. L'arc du front pennique valaisan, qui parait, cartographiquement, dû à un ecoulement entre les deux poinçons passifs du Mont Blanc et de l'Aar, ne peut pas en fait être interprété en termes de poinçonnement horizontal. C'est la surrection tardive des massifs bordiers qui provoque la forme arquée du front des nappes. L'arc du Jura correspond mieux aux résultats expérimentaux. Les structures analysées dans cette région semblent tout à fait compatibles avec un glissement et une déformation contrastée en zones concentriques, de la couverture sédimentaire sur son socle. La mise en mouvement serait due à la poussée vers le NW du Bassin molassique suisse, lui-même indéformé et déplacé sous l'influence des schevauchement crustaux alpins plus méridionaux. La confrontation des données expérimentales et de terrain permet de donner les règles utilisables pour déterminer si un ensemble de structures est bien le résultat du déplacement d'une écaille chevauchante agissant par poinçonnement de son avant pays. Les deux tests effectués sur le terrain montrent que ces règles sont réellement pratiques et discriminantes. Il en ressort qu'il est surtout important de distinguer entre les déformations situées au front du poinçon (forte amplitude des plis, déversements et chevauchements, structures imbriquées, extension perpendiculaire aux directions structurales axiales) et celles qui sont situées à son flanc (moindre amplitude des plis, extension parallèle aux axes, décrochement...) .

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.

Dans le cadre de l'installation d'un réseau de surveillance sismique en Provence Occidentale, notre étude consiste dans un premier temps : - à localiser, par différentes méthodologies d'approche de la déformation récente, les accidents tectoniques susceptibles d'être sismiquement actifs, - à caractériser les mécanismes des déformations tectoniques affectant cette région ainsi que leur répartition depuis environ 10 millions d'années, - à reconstituer le(s) champ(s) de contraintes à l'origine de ces déformations, en vue d'établir une zonation tectonique cohérente à l'échelle de la région étudiée. Dans un deuxième temps, nous définissons les relations existantes entre notre zonation tectonique, les accidents majeurs et la sismicité historique et instrumentale afin d'obtenir les caractères généraux permettant un découpage de la Provence en différents domaines sismotectoniques.

Le Limousin (NW du Massif Central) est caractérisé par de larges massifs granitiques mis en place entre 360 et 290 Ma. Ils présentent d'étroites relations spatiales avec de grands accidents ductiles en faille normale et décrochement qui prolongent vers le SE la zone de cisaillement Sud Armoricaine. <br />Le volumineux (~ 10000km3) complexe granitique N-S de Millevaches, limité par des décrochements et failles normales, est un exemple type de granite mis en place dans un contexte tectonique décrochant. <br />Le modèle de mise en place des granites de Millevaches prend en compte l'analyse structurale, microstructurale, magnétique (A.S.M.), gravimétrique et géochronologique (40Ar/39Ar et U/Pb). L'ascension des magmas se fait par des conduits verticaux étroits sous forme d'injections successives qui se relaient le long de l'axe principal N-S des Pradines. Les magmas sont ensuite piégés puis canalisés par la foliation précoce, anisotropie mécanique sub-horizontale majeure de la croûte moyenne. Les magmas syntectoniques du décrochement dextre N-S des Pradines enregistrent des trajectoires de déformation orientées N-S dans la faille et NW-SE de part et d'autre. La poussée du magma au toit du laccolite induit une déformation par aplatissement relaxée par le développement de failles d'échappement sub-horizontales et normales. La mise en place syntectonique des leucogranites du Millevaches, datée à 313 ± 4 Ma est contemporaine du métamorphisme granulitique subi par les roches encaissantes. <br />Le fonctionnement des décrochements du Limousin débute vers 350 Ma et finit vers 300 Ma. Nous proposons que les deux générations de granites (granodiorite-monzogranite et leucogranite) se mettent en place dès 350 Ma, dans une ceinture tectonique résultant d'un contexte en transpression. Les cisaillements ductiles constituent les branches d'un large, long (~700 km), et unique système décrochant lithosphérique analogue à une « pop-up structure » NW-SE dextre allant du Massif Sud Armoricain au Limousin.

Les mesures microtectoniques, les coupes et les logs lithostratigraphiques, les données de forages pétroliers et les profils sismiques, en Tunisie nord-orientale onshore et offshore, montrent: (i) une variation latérale et en profondeur des séries lithostratigraphiques, (ii) une série de structures faillées en subsurface, caractérisées par des plis de direction N45°, des failles inverses et des décrochements N90-110° dextres et N160-180° sénestres auxquels sont associés des bassins. Les déformations tectoniques reconnues par les données sismiques n'affectent que des zones étroites, allongées et orientées selon trois directions majeures: N45°, N100-120° et N160-180°. Les données microtectoniques ont dévoilé une dominance de fractures NW-SE, NNE-SSW et NE-SW à ENE-WSW respectivement sur les formations du Valenginien-Tortonien, Aptien et Yprésien, et Aptien, Yprésien et Langhien. L'association de toutes les données a permis de mettre en évidence: (a) une phase extensive au Crétacé de direction moyenne N110° matérialisée par des failles normales subméridiennes, NW-SE à WNW-ESE dextres, ENE-WSW à NE-SW senestres, (b) une compression de direction NW-SE pendant l'Eocène, (c) une extension de direction NE-SW à l'Oligocène, (d) une compression de direction NW-SE au Tortonien suivie par (e) une distension NE-SW au Messinien et enfin (f) une compression au Pliocène de direction NW-SE. Ces phases alpine et atlasique s'amortissent vers l'Est lors de la transition onshore-offshore et leur ampleur diminue d'Ouest et Nord-Ouest vers l'Est. On y observe des zones fortement faillées et plissées, alors que vers l'Est elles sont faillées et structurées en horsts et en grabens. Les réservoirs sont bien développés et sont de deux types : (i) carbonatés et fracturés (formations Abiod, Métlaoui, Souar et Chérahil, et Aïn Grab) et (ii) siliciclastiques (formations Birsa et Saouaf). Les roches mères qui constituent les formations Fahdène, Métlaoui, Bou Dabbous et El Gueria, ont alimenté ces réservoirs. Des pièges tantôt structuraux, associés à des structures plissées et fermées par failles, tantôt stratigraphiques, induits par changement de faciès, se sont développés suite à ces phases de compression. Les séries argileuses épaisses des formations El Haria, Souar et Chérahil, et Oum Dhouil constituent de bonnes couvertures continues qui scellent les structures des réservoirs. Les inversions structurales et la tectonique tangentielle en Tunisie orientale jouent un rôle important dans la structuration de la couverture et de l'évolution du système pétrolier.