Le Venezuela est traversé par une zone de limite de plaque. Ce système tectonique accommode les mouvements relatifs de trois plaques majeures: la plaque Sud-Américaine, la plaque Caraïbe et la plaque de Nazca. Ce système est constitué de failles décrochantes actives qui ont généré au Venezuela de nombreux séismes de magnitude supérieure à 6-7. Parmi ces failles, cette thèse se focalise sur la faille de Boconó et la faille d’El Pilar.Le but de cette thèse est d'étudier l'activité de ces failles sur plusieurs échelles de temps en utilisant une approche multidisciplinaire qui combine analyses morphotectonique, paléosismologique et géodésique. Cette approche a permis de préciser le régime de déformation de ces failles indispensable à l'estimation de l'aléa sismique.Antérieurement à cette thèse, dans la région de Yaracuy, l’activité tectonique du segment nord de la faille de Boconó était mal contrainte faute de données géodésiques ou géochronologiques suffisantes. Or cette partie de la faille a provoqué en 1812 un séisme de Mwi 7.4 qui a détruit les villes de la région.Grâce à la datation par Béryllium-10 de la surface d’exposition de cônes alluviaux décalés par la cinématique dextre de la faille, cette thèse montre que la vitesse quaternaire de la faille est comprise entre 5.0 et 11.2 mm/an.En comparant cette vitesse estimée sur ~ 200 ka et le taux de glissement estimé en champ lointain par des mesures géodésiques (~ 12 mm/an), il peut être proposé que la faille de Boconó accommode une grande partie de l'extrusion du Bloc Nord Andin. La réalisation de carte de vitesses moyennes de déformation à partir d'images SAR a montré l'absence de glissement asismique le long de la faille de Boconó entre 2007 et 2011. En extrapolant ce comportement aux derniers 200 ans, il en résulte que, depuis le dernier séisme en 1812 il y a une accumulation de déficit de glissement de quelques mètres selon la vitesse de glissement considérée. Cette faille représente donc un aléa sismique important pour la région. Une tranchée réalisée pour préciser cet aléa a montré que trois évènements sismiques de Mw > 6-6.5 ont lieu depuis 1300 ap. J.-C., le dernier de ces événements étant probablement le séisme historique de 1812.Au Nord Est du Venezuela, la faille d’El Pilar accommode l’intégralité du mouvement relatif entre la plaque Sud-Américaine et la plaque Caraïbe (~ 20 mm/an). Après le séisme de Ms 6.8 en 1997, le segment émergé de cette faille a subit un important « afterslip ». Des mesures géodésique réalisées en 2003, 2005 et 2013 ont montré que ce segment glisse encore asismiquement (~12 – 13 mm/an). Cette thèse présente une carte des vitesses de déformation entre 2007 et 2011 calculée par interférométrie radar. Celle-ci a permis de montrer que cette faille glisse asismiquement de façon non uniforme dans l’espace et le temps. L’analyse en série temporelle des déplacements a révélé que le glissement asismique de certains tronçons de la faille subit une accélération en Juin 2009 avec des vitesses de glissement asismiques supérieures au déplacement relatif entre les plaques. Cette observation permet d’interpréter que le glissement asismique a un comportement transitoire, en effet, des périodes de blocage et des périodes de larges glissements se succèdent. Cette succession doit probablement se poursuivre tout le long de la période intersismique comme le suggèrent le faible nombre de séismes historiques et préhistoriques au regard de la vitesse de coulissage le long de la faille. Enfin ce glissement asismique présentant des variations spatiales et temporelles est probablement contrôlé par la présence de serpentinites et d’une activité hydrothermale le long de la zone de faille, contexte connu pour favoriser des comportements rhéologiques de ce type. / Venezuela is crosscut by a plate boundary zone, this tectonic setting accommodates the relative displacements of three plates: the South America, the Caribbean and the Nazca Plate. This tectonic system is constituted of active strike-slip faults which have provoked several events of Mw > 6-7. Among these faults, this thesis focuses on the Boconó Fault and on the El Pilar Fault.The aim of this dissertation is to study fault activities on several time scales using a multidisciplinary approach. This approach, which combines morphotectonic, paleoseismologic and geodetic analyses, leads to clarify the deformation pattern. This knowledge is essential to the seismic hazard assessment.Previously to this thesis, in the Yaracuy valley, the tectonic activity of the Boconó fault was poorly constrained due to the lack of geodetic and geochronological data; although a part of this fault triggered in 1812 an earthquake of Mwi 7.4. Through 10-Beryllium surface exposition dating of two alluvial fans shifted by the fault, this thesis shows that the Quaternary slip rate of the fault ranges from 5.0 to 11.2 mm/yr. By comparing this rate estimated on ~ 200 ka with the slip rate estimated in far field with geodesy (~ 12 mm/yr), it can be proposed that the Boconó fault accommodates a major part of the North Andean Block extrusion. Velocity map of ground displacements calculated using SAR images shows the lack of aseismic slip along the Boconó Fault during the 2007-2011 period. The extrapolation of this locked activity since the 1812 event, implies that there is a slip deficit of several meters. Therefore, the Boconó Fault have to be taken into account in the regional seismic hazard assessment. A paleoseismological trench across the studied segment is also presented in this thesis in order to constrain this assessment. Three events of Mw > 6 - 6.5 have been recorded in this trench since 1300 CE, the last of these events is probably the 1812 historical earthquake.In the north-western region of Venezuela, the El Pilar Fault accommodates the whole relative displacement between South-America and Caribbean Plates (~ 20 mm/yr). After the last event in 1997 (Ms 6.8) the on-shore segment of this fault undergoes an important afterslip. Geodetic campaign measurements performed in 2003, 2005 and 2013 showed that this segment was still creeping (~ 12 - 13 mm/yr). This thesis presents an InSAR analysis performed with 18 SAR images spanning the 2007-2011 period. The velocity map shows that the aseismic slip is not uniform along the El Pilar Fault. Time-series analysis reveals locally a creep acceleration. This transient is characterised by a rate exceeding the rate of surrounding plate motion. Therefore, the El Pilar fault seems to be partially locked during several years and then undergoes transient creep during several months. This succession should last during the whole interseismic period as suggested by the low seismic activity and paleoseismological trenches. This creep showing spatio-temporal variations is probably controlled by the existence of serpentinites lenses and the hydrothermal activity, which are known to promote this kind of rheological behaviour.

Le rift de Corinthe, en Grèce, est un jeune rift séparant la Grèce continentale du Péloponnèse. Sa partie la plus active, où la subsidence a été la plus importante durant le Quaternaire récent, a été envahie par la mer Méditerranée et forme le Golfe de Corinthe. Cette région est sujette à de nombreux aléas naturels : fréquents séismes, tsunamis et glissements de terrain côtiers. Cette thèse est dédiée à l'étude de ces processus à l'extrémité ouest du Golfe, où le l'aléa sismique, en particulier, est le plus élevée. Nous avons investigué les sédiments quaternaires accumulés sous le golfe, par l'acquisition de profils sismiques et de carottes sédimentaires. Premièrement, 22 grands glissements de terrains sous-marins ont été découverts. Leur volume varie entre 106 et 109 m3. Ces glissements eurent lieu durant 6 intervalles de temps, 4 durant l'Holocène et 2 durant le Pléistocène supérieur. Parmi les possibles facteurs ayant favorisé ou déclenché ces glissements, le rôle des apports sédimentaires semble avoir été prépondérant. Ensuite, une carte détaillée des failles en mer a été réalisée. Cette carte met en évidence, pour la première fois, des mouvements décrochants significatifs dans la partie marine du rift. Trois phases sont mises en évidence dans l'évolution tectono-sédimentaire. Durant ces phases, nos interprétations suggèrent une migration vers le nord de la déformation, conduisant à la désactivation progressive de grandes failles normales à pendage sud qui contrôlaient la subsidence durant une première phase du rifting. Par l'étude des carottes sédimentaires, nous avons ensuite recherché dans les sédiments récents des événements sédimentaires ayant été déclenchés par les grands séismes historiques. La meilleure correspondance entre l'âge des événements et l'âge des séismes est observée dans la partie la plus profonde du bassin. Finalement, quatre carottes plus longues ont été prélevées dans cette région et ont révélé une distribution spatiale et temporelle spécifique des glissements sous-marins au cours des derniers 500 à 1000 ans. Cette distribution est interprétée comme résultant principalement de variations dans la fréquence des grands séismes. Ainsi, selon ces nouvelles données, une période de quiescence sismique eut lieu entre ~1740 et ~1890 AD à l'ouest de la zone d'étude alors qu'à l'est, une quiescence sismique aurait eu lieu plus tôt, entre ~1500 et ~1700 AD. / The Corinth Rift, in Greece, is a young and active continental rift stretching between Continental Greece and the Peloponnese. The most active part of the rift, where the subsidence has been the highest during the Late Quaternary, has been covered by the sea and forms the Gulf of Corinth. This area is prone to natural hazards, including frequent large earthquakes, tsunamis and coastal landslides. The present thesis is dedicated to the study of these processes at the western tip of the Gulf, where the earthquake hazard, in particular, is considered as very high. We have investigated the Quaternary sediments below the Gulf of Corinth floor, through seismic reflection profiling and gravity coring. First, 22 large mass transport deposits were discovered. Their estimated volumes range from 106 to 109 m3. Large mass wasting events occurred in six stratigraphic intervals, four attributed to the Holocene and two attributed to the Upper Pleistocene. Among possible preconditioning factors and triggers, the likely influence of the sediment supply is highlighted. Then, an accurate map of offshore faults is presented. The map highlights for the first time significant strike-slip component in the offshore Corinth Rift, in addition to the dominant normal strain. Three phases are proposed for the Late Quaternary tectono-sedimentary evolution of the area. During these phases, the strain was suggested to migrate northward, driving the progressive deactivation of the large south-dipping faults that controlled the subsidence in an earlier phase of the rifting. Based on the sediment cores, sedimentary events triggered by large historical earthquakes in the last 3 centuries have been looked for. The best fit between the age of the identified event deposits and large historical earthquakes is observed in the deep basin. Finally, four longer cores retrieved in this area reveal specific spatial and temporal patterns of slope failures for the last 500-1000 yr. Such pattern is interpreted as resulting primarily from changes in the frequency of strong earthquakes. From these data, a period of seismic quiescence may have occurred between ~1740 and ~1890 AD in the west of the study area, while eastward, seismic quiescence would have occurred earlier, between ~1500 and ~1700 AD.

Le géoradar est une méthode électromagnétique haute fréquence (>10 MHz) utilisé pour caractériser les premiers mètres du sous-sol. Lors de la présence d'une topographie, les données géoradar sont déformées en conséquence. Afin de retrouver la vraie géométrie des réflecteurs, nous avons codés un algorithme de migration prenant en compte la topographie. La méthode est démontrée grâce à un modèle synthétique simple, puis testée avec succès sur des données réelles. Les algorithmes de migration apportent cependant du bruit dans les données. Pour pallier à ce problème, deux méthodes ont été mises en place : la première, inhérente à la migration, permet de réduire l'aliasing dit sur l'opérateur. La deuxième est un filtre ré-interpolant les traces en se basant sur un profil de pendage. Les deux méthodes suppriment un bruit incohérent des données mais dégradent les profils lorsqu'utilisées abusivement. Dans un deuxième chapitre, nous avons appliqués avec succès le géoradar dans un contexte de paléo-sismologie en Mongolie. L'utilisation conjointe de deux fréquences (50 et 500 MHz) ainsi que des comparaisons avec des tranchées a permis d'obtenir des informations complémentaires sur les géométries et les déplacements potentiels le long de deux failles. Dans un dernier chapitre, nous avons appliqués les mesures géoradar sur les dépôts pyroclastiques du volcan Tungurahua en Equateur. A nouveau, l'utilisation jointe de différentes fréquences (250, 500 et 800 MHz) nous permet d'imager efficacement les dépôts. Les unités principales sont mises en évidence avec l'antenne de 250 MHz et les architectures des dépôts sont observables avec les antennes de 500 et 800 MHz. / Georadar is a high frequency (>10MHz) electromagnetic method used to prospect near surface. When a topography is present, GPR images are distorted. To restore the true geometry of reflexions, we coded an migration algorithm which takes the topography into account. The method is first demonstrate on a simple synthetic model, and then succesfully applied on real data. However, migration algorithms bring noise to the data. Two methods have then been tested to avoid and remove it. The first one is inherent to the migration algorithm and reduce what is called operator's aliasing. The second one is a filter re-interpolating traces based on a profile containing the slope. Both methods remove inconsistent noise when used with caution, but decrease their quality when used with excess: reflexions presenting dip are the first to be deteriorated, as well as reflexions below strong topography. In a second chapter, we successfully used GPR in a paleo-sismology context in Mongolia. The use of two frequencies (50 and 500 MHz) as well as comparison with trenches bring complementaries informations on the geometry and possible offset along two faults. In the last chapter, GPR was tested over pyroclastic deposits from the Tungurahua volcano in Ecuador. Again, the combination of several frequencies (250, 500 and 800 MHz) has proven its efficiency. Main units were obvious with the 250 MHz antenna while the inner architecture of deposits was visible with the 500 and 800 MHz antenna.