Dissertations / Theses on the topic 'Décrochement'

La modélisation expérimentale permettant une observation facile en 3 dimensions apparaît comme étant l'outil idéal pouvant arder à la compréhension de la genèse, du fonctionnement et de la géométrie des zones décrochantes sur le terrain. L'application à la modélisation expérimentale de la tomographie aux Rayons X a permis de mettre en évidence que dans une couverture sédimentaire purement fragile les failles s'initialisent sur la faille de socle et se propagent vers le sommet. A l'opposé, en présence d'un niveau ductile, les failles s'initialisent à la surface de la pile sédimentaire et se propagent vers la base. Dans une étude sur le décrochement oblique, différentes co nfigurations i) de faille de socle (normale, verticale ou inverse), ii) de déplacement imposé sur le plan de faille et iii) composition rhéologique (couverture purement fragile ou fragileductile) ont été tèstées. Une étude sur la réactivation en contexte décrochant a ég alement été envisagée. Dans un premier stade de déformation, un champ de failles est créé au dessus d'une faille de socle inverse, verticale ou normale, pour différentes rhéologies. Puis ces champs de failles sont déformés en contexte purement décrochant. Les failles sont communément réactivées en profondeur. En surface, la réactivation est moins évidente, mais les structures antérieures controlent la localisation et la géométrie des décrochements. L'analyse des zones décrochantes compressives est ensuite abordée. Le travail de modélisation met en évidence la séparation des déplacemen familles de failles dans des systèmes fragile-ductiles. Une étude de terra été réalisée en Colombie, mettant en évidence le jeu décrochant et décrochevauchant d'une faille active (la faille de Bucaramanga). Enfin la formation et le fonctionnement simultanés de plis et de failles au dessùs d'un décrochement de socle sont envisagés, à la fois sur des exemples naturels dans le domaine Sud-Caraïbes, et par une approche expérimentale.

Afin de comprendre l'evolution tectonique de la chaine de truong son localisee au vietnam central, la structure de cette chaine a ete etudiee de maniere detaillee au long des failles nw-se qui l'affectent. L'activite tectonique de ces zones de faille montre une histoire polyphasee pour cette chaine, avec un episode initial au trias suivi de deux reactivations au cretace et au cenozoique. La phase indosinienne, la plus ancienne datee 245 ma, est bien identifiee a la bordure meridionale de la chaine, dans la zone de da nang-thakhek et sur sa bordure septentrionale dans la zone de song ma. Le sens de cisaillement de cette phase tectonique indosinienne est marque par une tectonique decrochante ductile dextre. La phase cretacee datee 130 a 90 ma, a mobilise les cisaillements indosiniens (tectonique ductile/fragile). Elle est egalement caracterisee par un mouvement decrochant dextre. Ce mouvement cretace est bien marque sur la bordure meridionale de la chaine ainsi que dans sa partie axiale (zone du fleuve bleu : song ca-rao nay). Cette deformation cretacee est reactivee en decrochement senestre au long des failles nw-se et par une importante extension ne-sw accompagnant la formation du bassin de hue. Cette distension semble se terminer vers 16 ma (miocene moyen), l'age de la discordance principale observable dans le bassin de hue en mer. Les phases de deformation indosinienne et cretacee, toutes deux marquees par des decrochements dextres nw-se semblent montrer que les etats de contrainte de ces deux periodes orogeniques sont relativement identiques (#1 nnw-sse). Elles semblent correspondre a la collision des blocs distincts, d'origine gondwanienne avec la marge eurasiatique a ces deux periodes. Les decrochements senestres cassants nw-se affectant la chaine de truong son remobilisent ces zones de cisaillement ductiles et ductiles/fragiles. C'est egalement le cas de la tectonique extensive qui se moule egalement sur ces grandes zones de cisaillement. Ceci demontre le caractere polyphase, coaxial de cette chaine. Cette etude semble montrer que la tectonique cenozoique reutilise preferentiellement les zones de faiblesse plus anciennes presentes dans la peninsule indochinoise. Elle suggere que les grands cisaillements de meme direction affectant la peninsule indochinoise au cenozoique (zone du fleuve rouge, et wangchao-trois pagodes) pourraient egalement reutiliser des zones de decrochement plus anciennes. Ceci reste cependant a demontrer.

La frontière de plaque transpressive Nord Caraïbe s'exprime dans la région d'Haïti par un partitionnement de la déformation entre deux failles décrochantes et des chevauchements. L'étude de données de bathymétrie, de sismique réflexion, et de fonctions récepteur apporte des contraintes sur la structure et le fonctionnement de cette frontière de plaque en transpression en mer et à terre. Les données de bathymétrie des campagnes Haïti-SIS 1 et 2 nous ont permis de cartographier précisément le grand système de failles décrochantes senestres et leur segmentation. L'étude des profils de sismique réflexion a mis en évidence l'existence de structures pré-existantes à l'activité du décrochement EPGFZ en mer. Nous avons également identifié un domaine crustal distinct, que nous avons relié au plateau océanique Caribéen. L'étude des déformations actuelles en mer nous permet de montrer que la faille EPGFZ est principalement décrochante, avec une composante compressive qui augmente vers l'Est. Les estimations de raccourcissement restent cependant très faibles (2 à 3%) en comparaison des estimations faites par les modélisations GPS. A terre en Haïti, nous avons imagé l'épaisseur crustale grâce à une étude de fonctions récepteur. Les épaisseurs imagées délimitent trois domaines différents. Nous proposons que ces domaines correspondent à trois ensembles géologiques distincts, composés respectivement de l'arc Crétacé des Grandes Antilles au Nord, du plateau océanique Caraïbe au Sud, et d'une croûte continentale au centre. Cette croûte pourrait être sous-charriée par du matériel dense provenant de la subduction d'une portion du plateau océanique Caribéen sous Haïti
The Northern Caribbean transpressive plate boundary is expressed in Haiti by the partitioning of the deformation between two strike-slip faults and compressive structures. Bathymetric, seismic reflection and receiver-functions studies are methods used here to constrain the structure and the dynamic of the Northern Caribbean transpressive plate boundary offshore and onshore. The bathymetric data acquired during the Haiti-SIS cruises provide a detailed mapping of the geometry and segmentation of the senestrial strike-slip fault systems. The seismic profiles in the Jamaica Passage show that basin structures exist prior to the initiation of the EPGFZ and are cross-cut and folded by the EPGFZ. We identify a distinct crustal domain that we relate to the Caribbean large igneous province. The present deformations offshore show that the EPGFZ is primary strike-slip, with an increasing compressive component of the deformation toward the east. The shortening estimates are very small (2 to 3%) compared to the short-term GPS modeling estimates. Onshore in Haiti, we image the crustal structure from a receiver-functions study. The crustal thickness is ~23 km in the northern part of Haiti, ~22 km in the southern part of Haiti and ~41 km in the middle part, delimiting 3 distinct domains. We propose that these domains correspond to 3 geological distinct terranes: the Cretaceous volcanic arc in the north, the oceanic igneous province in the south, and in between a continental crust underthrusted by dense material. The underthrusted material could be a subducted portion of the Caribbean large igneous province under the Trans-Haitian fold-and-thrust belt

La frontière de plaque transpressive Nord Caraïbe s'exprime dans la région d'Haïti par un partitionnement de la déformation entre deux failles décrochantes et des chevauchements. L'étude de données de bathymétrie, de sismique réflexion, et de fonctions récepteur apporte des contraintes sur la structure et le fonctionnement de cette frontière de plaque en transpression en mer et à terre. Les données de bathymétrie des campagnes Haïti-SIS 1 et 2 nous ont permis de cartographier précisément le grand système de failles décrochantes senestres et leur segmentation. L'étude des profils de sismique réflexion a mis en évidence l'existence de structures pré-existantes à l'activité du décrochement EPGFZ en mer. Nous avons également identifié un domaine crustal distinct, que nous avons relié au plateau océanique Caribéen. L'étude des déformations actuelles en mer nous permet de montrer que la faille EPGFZ est principalement décrochante, avec une composante compressive qui augmente vers l'Est. Les estimations de raccourcissement restent cependant très faibles (2 à 3%) en comparaison des estimations faites par les modélisations GPS. A terre en Haïti, nous avons imagé l'épaisseur crustale grâce à une étude de fonctions récepteur. Les épaisseurs imagées délimitent trois domaines différents. Nous proposons que ces domaines correspondent à trois ensembles géologiques distincts, composés respectivement de l'arc Crétacé des Grandes Antilles au Nord, du plateau océanique Caraïbe au Sud, et d'une croûte continentale au centre. Cette croûte pourrait être sous-charriée par du matériel dense provenant de la subduction d'une portion du plateau océanique Caribéen sous Haïti
The Northern Caribbean transpressive plate boundary is expressed in Haiti by the partitioning of the deformation between two strike-slip faults and compressive structures. Bathymetric, seismic reflection and receiver-functions studies are methods used here to constrain the structure and the dynamic of the Northern Caribbean transpressive plate boundary offshore and onshore. The bathymetric data acquired during the Haiti-SIS cruises provide a detailed mapping of the geometry and segmentation of the senestrial strike-slip fault systems. The seismic profiles in the Jamaica Passage show that basin structures exist prior to the initiation of the EPGFZ and are cross-cut and folded by the EPGFZ. We identify a distinct crustal domain that we relate to the Caribbean large igneous province. The present deformations offshore show that the EPGFZ is primary strike-slip, with an increasing compressive component of the deformation toward the east. The shortening estimates are very small (2 to 3%) compared to the short-term GPS modeling estimates. Onshore in Haiti, we image the crustal structure from a receiver-functions study. The crustal thickness is ~23 km in the northern part of Haiti, ~22 km in the southern part of Haiti and ~41 km in the middle part, delimiting 3 distinct domains. We propose that these domains correspond to 3 geological distinct terranes: the Cretaceous volcanic arc in the north, the oceanic igneous province in the south, and in between a continental crust underthrusted by dense material. The underthrusted material could be a subducted portion of the Caribbean large igneous province under the Trans-Haitian fold-and-thrust belt

Les principaux résultats obtenus au cours de cette étude dans la zone de faille de Tanlu permettent de proposer un scénario de l'évolution tectonique et géodynamique depuis 245Ma. A- Trias moyen: naissance de la subduction continentale : la convergence du bloc sud chinois vers le bloc nord chinois se fait selon une subduction continentale à pendage SW. La direction de convergence était SSE-NNW, oblique par rapport à la zone de subduction. B- Trias moyen: naissance de la délamination de la lithosphère sud chinoise. C- Trias supérieur: Début de la remontée et exhumation: Dans la lithosphère en subduction une écaille crustale se détache de son manteau. Les roches déformées en profondeur sont exhumées. D- Trias supérieur: initiation de la rupture de la lithosphère sud chinoise: La délamination se propage vers le haut et des plis et de chevauchements se forment sur le bord est de la zone en surrection. E- Jurassique: fin de la collision: A la fin du Jurassique se produit une structuration finale dans le « thrust and fold belt », La zone de convergence est une large zone transpressive sénestre. F- Crétacé inférieur : bombements et extension: intrusion de plutons granodioritiques au voisinage de la faille de Tanlu, avec bombements et extension. L'extension est NW-SE. G: Crétacé inférieur: régime tectonique décrochant: le régime tectonique est décrochant avec compression (1) NW-SE et extension (3) NE-SW faisant jouer la faille de Tanlu en décrochement sénestre. H- Crétacé supérieur – Paleocéne: La faille de Tanlu joue en faille normale et accompagne la formation de bassins sédimentaires sur sa bordure ouest
The main results obtained in the Tanlu Fault zone suggest a scenario of the tectonic and geodynamic evolution during the last 245 Ma. A – Mid Triassic : birth of the continental subduction. The convergence of the South China block to the North China block is getting according to a continental subduction dipping to the NW. The trend of the subduction zone was NE-SW. The direction of the convergence was NNW-SSE, oblique to the trend of the subduction B – Mid. Triassic: birth of the delamination of the SCB lithosphere. C- Late Triassic : beginning of uplifting and exhumation. During subducting a crustal slice separate from the lower part of the SCB lithosphere. Rocks deformed in depth are exhumed. D- Late Triassic: initiation of the lithospheric break off. In the crust the delamination propagate upward, and near the surface forms a fold and thrust belt on the eastern border of the surrection zone. E- Jurassic: end of the collision. At the end of Jurassic the shortening continue producing the final structuration of the thrust and fold belt, refolding fold and fault in the internal area. The whole of the convergence is then a wide transpressive sinistral zone. F- Early Cretaceous doming. A granodioritic plutonism locate near the Tanlu fault, produce local doming and crustal extension, NW-SE (3), active from140 to 127Ma. G- Early Cretaceous strike-slip regime. Towards 127 Ma the tectonic regime become of strike-slip type with NW-SE compression ) and NE-SW extension (3) reworking the Tanlu fault zone as sinistral strike-slip fault. H- Late Cretaceous Palaeocene. The Tanlu fault works as normal fault and permit the formation of a sedimentary basin on this western border

L'ile de Luzon appartient à la ceinture mobile philippine qui marque la frontière de plaques Eurasie mer des Philippines. La convergence NW-SE entre les plaques est absorbée pour une partie par des subductions de convergence opposée (le long de la fosse des Philippines et de la fosse de Manille) et par un grand décrochement senestre actif, la faille Philippine. Les données structurales sur la pointe nord de l'ile de Luzon montrent que des mouvements décrochant importants sont encore présents. Cette constatation amène à s'interroger sur la géométrie du passage entre le dispositif en collision sur Taiwan et le dispositif associant subduction et décrochement sur subduction sur l'ile de Luzon. Afin d'étudier le mécanisme de découplage de la convergence lithosphérique, une série d'expériences analogiques ont été réalisées. Elles permettent de voir l'influence des paramètres rhéologique et géométrique

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.

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. 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. 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. Après 8 Ma, socle et couverture sont couplés comme l’indiquent des âges 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 l’ouverture du bassin en pull-apart 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. Ce système de failles 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
This PhD thesis presents a multidisciplinary approach, structural, petrologic, geochronologic (Ar-Ar, fission tracks, (U-Th)/He and 10Be dating) allowing to constrain the tectonic processes (burial, exhumation, active fault…) from the mid-crustal depth to the surface in the South-Western Alps. Ar-Ar and thermobarometry in shear zones show that the Argentera-Mercantour massif and its attached Permian cover underwent a similar tectono-metamorphic history with a burial peak of 15-18 km at around 34 Ma due to underthrusting below the internal metamorphic unit. The exhumation path (0. 8mm/an) of the massif took place in a transpressive, followed by a transtensive, regimes between 26 Ma and 5 Ma and between 5 and 0 Ma, respectively. Transpression is ascribed to Ivrea mantle body indentation while transtension is related to rotational movement of the Adriatic plate. The sedimentary cover is shortened and transported southward during the Miocene period (23-7Ma). This displacement is directly linked to the exhumation of the Argentera-Mercantour crystalline massif. The resulting slope of the basement-cover interface due to this uplift led to decoupling and downsliding of the overlying sedimentary cover. Further, the metamorphic gap between the crystalline massif and the sedimentary cover and their structural relationship lead to propose a model of basement substitution. Since 8 Ma, cover-basement decoupling ceased as featured by similar AFT ages in both cover and basement rocks. The recent/brittle tectonic regime is characterized by a main network of N140°E strike slip faults, and a minor N-S extensional component. Tectonic displacement along both these faults led to the opening and development of the Embrunais-Ubaye pull-apart system. The initiation age of the pull-apart is dated at 4-5 Ma by AHe ages below the Camp des Fourches fault. This fault system still active (seismicity and landslide activity) accommodating 40-60% of counterclockwise rotation of the Adriatic plate. It resulted in offsets of the Holocene glacial morphologies, dated by 10Be on quartz at 12-13 ka, while fault surfaces are dated at 11-8 ka, and gravity features at 10 to 2 ka

L'objectif initial de cette thèse consistait à fournir un analogue de terrain de réservoirs pétroliers avec un modèle 3D des structures et de l'architecture des sédiments développés sur la bordure d'un basin étroit et confiné. La zone d'étude, située entre Bakio et Plenzia (Pays Basque, Espagne), appartient au fossé Basque, souvent interprété comme un basin en pull-apart. Nous avons focalisé ce travail sur le diapir de Bakio, sur les modalités de la montée du sel, sa chronologie et sur l'impact de la tectonique salifère sur sédimentation et la déformation des sédiments environnants. Un éventail sédimentaire composé de dépôts albiens, avec un amincissement vers le diapir montre la monté synsédimentaire du sel. Nous démontré l'existence d'une première phase de montée du sel réactive puis une seconde phase passive. La phase réactive est expliquée par l'extension régionale. Durand le stade passive, des séquences halokinetiques, qui résultent de variations entre la monté du sel et le taux de sédimentation, ont été formées. Nos données montre qu'une grande partie de la déformation est due à la rotation des flancs du diapir et non à un cisaillement significatif induit par la montée su sel. Nous avons aussi concentré ce travail sur les structures albiennes de notre zone d'étude. La comparaison avec l'ensemble du Bassin Basco Cantabrien montre deux stades d'activation des failles. De l'Aptien à l'Albien moyen, les nombreuses failles orientées NE-SO, largement distribuées,contrôlaient les plates formes urgoniennes et les fossés marneux associés. Quelques failles majeures héritées, orientées NO-SE contrôlaient aussi les dépocentres surtout dans la partie centrale du Basin Basco-Cantabrien. Ce premier stage est interprété comme le résultat d'un extension NO-SE. De l'Albien moyen à supérieur, la déformation était localisée essentiellement le long de la faille Guernika-Elgoibar, orientée NO-SE, qui contrôle un bassin asymétriques, étroit et allongé remplis par les Flyschs Noirs. Durant le second stage, les dépocentres du Flysch Noir sont interprétés comme des bassins en transtension et non en pull-apart, car une seule faille majeure contrôlait ces basins asymétriques
The initial purpose of this thesis was to provide a field analogue for petroleum reservoirs with a 3D model of the main structures and of the architecture of deposits developed on the border of a narrow and confined basin. The study area, located between Bakio and Plenzia (Basque Country, Spain), belongs to the Basque Trough, commonly interpreted as a pull-apart basin. We focused on the Bakio diapir, which allows a discussion of the modalities of salt rising, its chronology and of the impacts of salt on the overburden deformation and on sedimentation. A well exposed wedge-shaped structure composed of Albian deposits, with thinning toward the diapir documents synsedimentary salt rising. We showed that the diapir rose firstly as a reactive diapir in response to regional extension and then as a passive diapir. During the passive stage, halokinetic sequences developed, induced by variations of the ratio between net salt rising and net sedimentation rate. All our data from the Bakio diapir show that an important part of deformation is related to diapir flank rotation and not to significant shear associated with salt rising. We also focused on the Albian structural geology in our study area. The comparison of the local Albian fault system with faults from the whole Basque-Cantabrian Basin emphasizes two stages of faults activity. From Aptian to Early-Middle Albian, widely distributed NE-SW striking faults controlled the development of the Urgonian platforms and associated marly troughs. Some major inherited NW-SE striking faults also controlled the localization of depocenters, especially in the central part of the Basque-Cantabrian Basin. The first stage is assumed to result of a NW-SE extension. From Middle to Late Albian, the deformation localized mainly along the Gernika-Elgoibar fault, striking NW-SE, and controlled the formation of a narrow and elongated asymmetric basin developed, filled by Black Flysch units. During this second stage, Black Flysch depocenter are interpreted to form in transtensional setting and cannot be interpreted as pull-apart basins, as only one major fault controlled asymmetric basins

Mise en évidence, dans le nord-ouest du massif central, d'une tectonique polyphasée devono-carbonifere. Le massif central français apparait comme un assemblage. Les blocs limites par de grands cisaillements cristaux qui ont guide la mise en place de magmas. Ce schéma est retrouve pour la période carbonifère dans le meseta marocaine. La chaine hercynienne ouest européenne et marocaine est interprétée comme une vaste zone de décrochements intracontinentaux a jeux polyphasés dextres et senestres

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

Les émissions anthropiques de dioxyde de carbone, gaz à effet de serre, sont considérées comme les principales causes du réchauffement climatique. Le captage du dioxyde de carbone par l'oxyde de calcium, qui s'avère être une masse de captage appropriée, au cours de plusieurs cycles de carbonatation/décarbonatation est une solution à la diminution des émissions industrielles. Néanmoins, la capacité de captage du dioxyde de carbone par l'oxyde de calcium diminue au cours des cycles, soulevant ainsi des problèmes économiques majeurs. Actuellement, cette perte d'efficacité de captage est largement étudiée contrairement à la réaction même de carbonatation de CaO d'un point de vue fondamental.Dans l'optique de mieux comprendre la réaction de carbonatation de CaO, une étude cinétique a été menée par le biais d'expériences de thermogravimétrie sur poudre. L'approche cinétique a été basée sur des tests de cinétiques hétérogènes fondés sur les hypothèses de l'état pseudo-stationnaire et de l'étape limitante. Les courbes cinétiques expérimentales obtenues en conditions isothermes (450-650°C) et isobares (2-30 kPa) ont montré un temps de latence lié au processus de germination de la nouvelle phase, ainsi qu'un fort ralentissement de la réaction à partir d'un certain degré d'avancement. Ce temps de latence et le degré d'avancement correspondant au frein cinétique dépendent de la température et de la pression partielle de CO2. Afin d'en expliquer l'origine, des caractérisations texturales et morphologiques ont été effectuées à différents degrés d'avancement. Les modifications observées à l'échelle des agrégats ont suggéré une limitation de la vitesse de réaction par des phénomènes de transport de matière, susceptibles de bloquer l'accès du gaz au cœur des agrégats. Les décrochements en température réalisées en thermogravimétrie ont mis en évidence un comportement cinétique complexe. Trois domaines ont pu être distingués au cours de la réaction, quelles que soient la température et la pression partielle de CO2. L'interprétation de ces résultats a souligné le rôle de la porosité et de son évolution sur la cinétique, ainsi qu'un effet anti-Arrhenius dans le deuxième domaine.La modélisation cinétique a dû faire intervenir à la fois un modèle proche de la réalité physique à l'échelle des grains denses, mais également les processus de transport de matière et de chaleurs au sein de l'agrégat, afin de rendre compte des courbes expérimentales et de quantifier l'impact des différents paramètres expérimentaux sur la vitesse de réaction. Ce couplage échelle de la population des grains-échelle de l'agrégat a été réalisé à l'aide d'un logiciel de cinétique hétérogène, CIN4, développé au département PRESSIC, en collaboration avec la société ASTEK. Les simulations obtenues ont permis de décrire la réaction jusqu'au freinage cinétique.

Le plateau d'Iran central est caractérisé par de très faibles taux de déformation GPS et apparaît asismique pendant les derniers millénaires. Néanmoins, il est découpé par plusieurs décrochements dextres de direction N-S qui s'étendent sur plusieurs centaines de kilomètres. Le taux de glissement et le comportement sismique de trois de ces failles décrochantes (d'ouest en est: Dehshir, Anar et Nayband) ont été analysés dans cette thèse. Les études paléosismologiques sur la faille de Dehshir, longue de 380 km, démontrent l'existence d'au moins trois gros (Mw ≈ 7) séismes pendant les derniers 22 ka, l'événement le plus récent s'étant produit juste avant 2 ka. Nos observations permettent aussi de calculer un taux de glissement pour cette faille compris entre 0.9 et 1.48 mm a-1 au cours des derniers 42 ka, ce taux est identique à celui déterminé antérieurement à 1.2 ± 0.3 mm a-1 et moyenné sur les derniers 270 ka. Cela suggère que le taux de glissement est resté constant au cours du Pléistocène supérieur et de l'Holocène. L'étude paléosismologique de la faille d'Anar, longue de 200 km, montre que trois gros séismes se sont produits à 4.4 ± 0.8, 6.8 ± 1, et 9.8 ± 2 ka. L'âge de l'événement le plus récent (compris entre 3.6 et 5.2 ka) suggère que la faille s'approche de la fin de son cycle sismique. Nos résultats confirment aussi que le taux de glissement minimum de la faille d'Anar est de 0.8 ± 0.1 mm a-1, indiquant que les failles majeures les plus occidentales de l'Iran central possèdent des taux de glissement proches de 1 mm a-1. Le taux de glissement sur la faille de Nayband, longue de 290 km, est déterminé à partir de décalages datés par des mesures de 36Cl ou d'OSL. Ces décalages, qui sont compris entre 9 ± 1 m et 195 ± 15 m avec des âges entre 6.8 ± 0.6 et 100 ka, fournissent un taux de glissement de 1.8 ± 0.7 mm a-1. Nos données paléosismologiques démontrent l'existence d'au moins quatre gros séismes pendant les derniers 17.4 ± 1.3 ka et de deux événements plus anciens (avant 23 ka et 70 ± 5 ka). Les pénultième et antépénultième séismes se sont produits entre 6.5 ± 0.4 ka et 6.7 ± 0.4 ka, tandis que l'événement le plus récent s'est produit il y a moins de 800 ans. Une telle succession irrégulière de séismes suggère un comportement sismique en "clustering". Bien que le séisme le plus récent sur les failles de Nayband et Dehshir se soit respectivement produit après 1200 AD et juste avant∼2 ka, ces séismes n'apparaissent pas dans les chroniques historiques. Ces résultats illustrent clairement l'incomplétude des catalogues de sismicité historique pour l'Iran central, limitant toute évaluation de l'aléa sismique sans données géologiques. L'Iran central n'est pas un bloc totalement rigide, sa déformation interne modérée est néanmoins responsable d'un aléa sismique significatif. Ainsi, des séisme forts et peu fréquents caractérisent les failles décrochantes dextres à faibles taux de glissement qui découpent l'Iran central et oriental. La sommation de ces taux de glissement du Plateau iranien jusqu'à la limite avec l'Afghanistan ne semble pas en accord avec les données GPS disponibles.

Ce travail de thèse présente les résultats d’études géomorphologiques sur la cinématique de failles dans le centre et l’est de l’Iran. Dans cette région, le cisaillement dextre de 16 mm/an entre l’Iran Central et le bloc Afghan, déduit de mesures GPS (Vernant et al. , 2004 ; Masson et al. , 2007), est supposé accommodé par de grands décrochements limitant le Lut à l’Ouest et à l’Est (Walker et al. , 2004). La vitesse géologique de ces décrochements est cependant mal contrainte tout comme celle de ceux situés à l’intérieur du plateau iranien, généralement considérés peu ou non actifs. Nous démontrons l’activité de deux décrochements dextres situés sur le plateau, les failles d’Anar et de Deshir, et déterminons leur vitesse de glissement moyennée sur plusieurs cycles sismiques. Pour cela, des décalages de bords d’incision de terrasses alluviales ont été mesurés et des datations par mesure de la production in-situ en isotopes cosmogéniques (10Be et 36Cl) et par OSL ont été effectuées. L’analyse des données de surface et de profil a permis de mettre en évidence l’existence d’un héritage variable et important du matériel composant les terrasses alluviales et dont nous avons estimé la quantité minimum. Les vitesses de glissement obtenues sont de 0. 8 mm/an pour la faille d’Anar et de 0. 8 – 2. 5 mm/an pour la faille de Deshir. Ces résultats suggèrent que la déformation cisaillante se répartit sur zone plus large que le Lut et ses bordures et est prise en compte par un plus grand nombre de failles, qu’initialement supposé. Les données géologiques et GPS disponibles sont en nombre insuffisant pour déterminer s’il y a ou non des incompatibilités entre déformation finie et instantanée

La richesse géologique des marges sardes apporte d'importantes informations qui permettent d'affiner : les étapes de l'expansion et du fractionnement d'un arc complexe; la cinématique du rapprochement relatif des plaques européenne, apulienne et africaine; la succession des évènements tectoniques en particulier le contact avec la collision entre les lithosphères continentales et les éléments d'un arc dispersé.

Une étude comparée des structures du socle antétriasique et de la couverture mésozoïque a été réalisée de part et d'autre du Mont Blanc, sur son versant nord occidental et à l'Est de son versant oriental au front de la zone du Grand Saint Bernard . Au niveau de la jonction Mont Blanc, Aiguilles Rouges, Belledonne, cette étude a permis de conclure à l'âge alpin de la déformation régionale des massifs cristallins externes. Cette déformation régionale, commune au socle et à la couverture, combine respectivement déplacements gravitaires superficiels dans les nappes dauphinoises avec raccourcissement, chevauchements et décrochements crustaux profonds. Ces différents processus ont abouti au développement d'un champ régional de déformation finie ( trajectoires de schistosité et d'étirement + gradients régionaux de la déformation ) qui apparaît comme le résultat d'étapes successives, matérialisées à l'échelle du terrain, par une superposition de déformations. L'ordre d'apparition de ces déformations est vérifié par l'étude de la déformation incrémentale. Celle-ci permet de mettre en évidence une rotation antihoraire de l'étirement principal, générale pour l 'ensemble du secteur étudié. L'ensemble des résultats de cette étude a été intégré dans un modèle de déformation progressive, ductile et hétérogène, où la direction du déplacement gravitaire superficiel de la couverture et celle du raccourcissement crustal profond sont d'abord dirigées vers le NNW puis vers l'W. Au niveau du secteur du col du Grand Saint Bernard, cette analyse comparée de la déformation du socle et des lambeaux de couverture triasique dans le secteur du col du Grand Saint Bernard a permis d'associer l'orientation subméridienne des structures redressées de cette partie frontale de la zone du Grand Saint Bernard, à une déformation régionale décrochevauchante senestre vers le NNW. Cette déformation décrochevauchante semble englober différents stades intermédiaires de l'évolution régionale de la dé formation qui débute par un cisaillement tangentiel précoce (vers le NNW ) pour se terminer par un aplatissement vertical NS principalement accommodé par un cisaillement transcurent senestre. Cette partie frontale de zone du Grand Saint Bernard paraît ainsi avoir fonctionné comme une rampe latérale décrochante senestre qui aurait limité vers l'W le déplacement de la nappe du Grand Saint Bernard ou nappe du Mischabel (partie septentrionale de la zone du Grand Saint Bernard).

Le concept d'inversion tectonique a été introduit par les géologues pétroliers de la Mer du Nord, pour traduire l'aspect anormal de grabens formant des hauts structuraux par rapport à leurs plates-formes. La compréhension des mécanismes de l'inversion et des paramètres influents sur ces mécanismes est très importante à la fois pour l'industrie pétrolière, afin de mieux connaÎtre la genèse et le piégeage des hydrocarbures dans les grabens inversés, mais aussi pour la recherche fondamentale, quant à leur signification géodynamique. En effet, étudier l'inversion tectonique des bassins sédimentaires, et tenter d'en comprendre le fonctionnement, c'est aussi aborder la déformation continentale sous l'un d~ ses aspects fondamentaux: la réactivation des structures héritées d'échelle crustale. La zone d'étude considérée dans ce travail est le Sud de la Mer du Nord, et plus particulièrement le "Broad Fourteens basin" qui fait partie des grabens hollandais. Les grabens de la Mer du Nord se sont formés entre le Trias et le Crétacé inférieur et ont été inversés au Crétacé supérieur et au Tertiaire. La variation de leur orientation et la présence pour certains d'entre eux' d'un niveau de décollement supracrustal, le sel Zechstein, en font des structures très diversifiées. L'analyse précise des données de sub-surface du "Broad Fourteens Basin" a d'abord permis d'identifier les paramètres les plus importants de l'inversion tectonique. Plusieurs séries d'expériences sur modèles analogiques ont ensuite été réalisées pour étudier les effets de ces paramètres sur le développement des structures d'inversion. Les expériences ont montré que l'inversion d'un graben d'échelle crustale par réactivation de failles normales à fort pendage ne peut se faire qu'a obliquité a entre graben et compression inférieure à 45°. L'inversion se soit par une partition de la déformation entre décrochement sur le normales héritées et chevauchement néoformés (a > 45°), soit par une réactivation des failles normales en chevauchements oblique (a < 45°). Lorsque la couverture est décollée du socle, le chevauchement du remplissage du graben sur les plates-formes est localisé sur les bordures. Cet effet est accentué par la présence de diapirs de bordure de graben lorsqu'ils existent. Cette analyse structurale détaillée, menée sur le "Broad Fourteens Basin", a ensuite été étendue aux autres grabens des domaines Centre et Sud de la Mer du Nord. L'ensemble des données cinématiques obtenues est utilisé pour proposer une interprétation géodynamique de l'inversion des grabens de la Mer du Nord en tant qu'e conséquence de la collision Alpine.

Ces travaux de thèse s'inscrivent au sein d'une démarche multi-échelles visant à améliorer lacompréhension de la fragilisation par l'irradiation de l'acier de cuve. Dans ce cadre, nous nousintéressons à la description de la mobilité des dislocations dans la ferrite, l'une des entrées clépour les codes de dynamique de dislocations (DD). Nous présentons ainsi une revuebibliographique exhaustive des différentes théories et expressions de la mobilité, à partir delaquelle nous proposons une nouvelle expression pour les dislocations vis. Cette loi, utilisablepour la première fois dans le régime de transition ductile-fragile, permet de reproduire lesprincipales observations expérimentales disponibles à ce niveau. Finalement, nous montronsles améliorations apportées au code de DD Tridis BCC 2.0, qui intègrent la nouvelle loi demobilité avec une nouvelle gestion des segments de dislocation permettant de stabiliser etaccélérer des simulations complexes avec prise en compte du glissement dévié.

Le Bloc de Yili est un domaine triangulaire limité par les branches nord et sud du Tianshan
Chinois occidental. Il est considéré comme un micro-continent avec un substratum précambrien
qui se prolonge vers l'Ouest au Kazakhstan, mais ses limites ne sont pas claires. Le Bloc de Yili
est important pour comprendre l'évolution géodynamique du Tianshan Paléozoïque qui résulte de
processus de subduction et collision polyphasés. Classiquement, la chaîne du Tianshan est divisée
en trois domaines: le Tianshan Nord, le Tianshan Central et le Tianshan Sud. Mais nos travaux
structuraux, géochimiques et paléomagnétiques suggèrent que ces domaines et leurs limites
doivent être redéfinis.
Le bloc de Yili était auparavant considéré comme l'extension vers l'Ouest du Tianshan
Central. En fait, il s'agit d'un arc magmatique Dévonien-Carbonifère situé sur un socle continental
protérozoïque et une plate-forme sédimentaire du Paléozoïque inférieur. Des roches volcaniques
d'âge Carbonifère sont très répandues sur les bordures du bloc de Yili. Leurs caractéristiques
pétrologiques et géochimiques montrent 1) qu'il s'agit surtout d'andésites, de rhyolites et plus
rarement de basaltes appartenant à la série calco-alcaline, 2) que les importantes anomalies en Nb
et Ta s'accordent avec des magmas liés à une subduction, 3) que les dicriminations fondées sur les
HFSE placent ces roches dans le champ des arcs continentaux. Les études isotopiques Rb-Sr et
Sm-Nd indiquent que ces roches magmatiques sont issues d'un réservoir magmatique situé dans le
manteau appauvri. En considérant les formations sédimentaires de faible profondeur associées au
magmatisme, on suggère que les roches magmatiques carbonifères se sont formées sur une marge
continentale active. Des datations, par ICP-MS ablation laser, de zircons issus de roches
volcaniques et granitiques de l'ensemble du bloc de Yili, indiquent des âges compris entre 389 et
310 Ma, c'est à dire fini Dévonien moyen à Carbonifère supérieur.
La limite Nord du Bloc de Yili est représentée par les turbidites du Carbonifère supérieur et le
mélange ophiolitique de Bayingou-Motuogou qui constituent le Tianshan Nord. Les données
pétrologiques et géochimiques suggèrent que les turbidites et le mélange ophiolitique représentent
un complexe de subduction. Le mélange ophiolitique résulterait d'une tectonique intraocéanique
suivie de resédimentation et de déformation pendant la subduction du bassin océanique du
Nord-Tianshan qui existait au moins depuis le Dévonien supérieur-Carbonifère inférieur d'après
les faunes de radiolaires des cherts ophiolitiques. Les données structurales, pétrologiques,
géochimiques et géochronologiques sur le mélange ophiolitique et les turbidites sont en faveur
d'une subduction du bassin océanique de Nord-Tianshan vers le Sud, est responsable de la
formation de l'arc magmatique de Yili. Comme ce complexe de subduction a été redéformé et
charrié vers le Nord sur le bassin Cénozoïque du Junggar, la véritable suture du Nord Tianshan est
cachée par les chevauchements cénozoïques. La prolongation orientale du Nord Tianshan se
trouve dans l'arc de Bogda qui est composé de sédiments carbonifères, de volcanites et de
granitoides. De nouvelles données géochimiques dans la région de Houxia indiquent que les
dolérites, andésites et dacites rhyolitiques sont des volcanites d'arc d'affinité calco-alcaline. La
cohérence temporelle et la corrélation spatiale entre le complexe de subduction du Tianshan Nord et l'arc de Bogda suggèrent que la suture du Tianshan Nord se prolonge vers l'est, où elle serait
cachée sous l'arc de Bogda par le chevauchement tertiaire.
La limite sud du bloc de Yili est une zone complexe polydéformée qui contient des roches
métamorphiques de haute-pression (HP), des mélanges ophiolitiques, un socle fait de roches
métamorphiques crustales et de roches sédimentaires de plate-forme, le tout affecté par des
décrochements. L'étude géologique détaillée le long de la rivière Kekesu révèle l'existence d'une
déformation ductile à faible pendage et dirigée vers le nord qui affecte des roches océaniques
métamorphisées dans des faciès de HP (schistes bleus et éclogite) et des roches continentales
interprétées comme la bordure méridionale du bloc de Yili. Des preuves d'une déformation ductile
extensive dans le faciès schiste vert sont également rencontrées le long de la Rivière Kekesu. Des
datations Ar/Ar par sonde laser de micas blancs dans des métapélites issues de schistes bleus
rétromorphosés et de quartzites dans le faciès schiste verts donnent des âges compris entre 330 et
315 Ma qui sont interprétés comme l'âge de la fin de l'exhumation des roches de HP. La formation
des roches de HP a été interprétée comme associée à une subduction vers le nord de l'océan du
Tianshan, également responsable du magmatisme d'arc de la partie sud de Yili. Cependant,
comme le magmatisme d'arc du bloc de Yili est significativement plus jeune que le pic du
métamorphisme prograde (antérieur à 350 Ma) et même que la rétromorphose, et que l'analyse
cinématique indique un mouvement vers le Nord, cette interprétation n'est pas étayée par nos
données. Par ailleurs, la structure de la rivière Kekesu est en accord avec les données cinématiques
vers le nord observées dans la région de Mishigou et Gangou, plus à l'Est. Cette dernière
correspond à la suture entre le Tianshan Nord et Central. Dans le Tianshan Central, au sud du
complexe métamorphique de HP, il n'existe pas d'arc magmatique Carbonifère, mais un arc
Ordovicien -Silurien et des turbidites du même âge. Des calcaires et des grès du Carbonifère
inférieur recouvrent en discordance l'arc d'âge Paléozoïque inférieur. Des roches métamorphiques
protérozoïques représentent le substratum de cet arc.
Dans les régions de Aheqi, Wushi, Heiyingshan, sur le versant sud du Tianshan, on rencontre
un mélange ophiolitique contenant des blocs de gabbros datés à 390 Ma avec une signature
géochimique de bassin d'arrière arc. Par ailleurs, l'évolution de la plate-forme carbonatée du
Tianshan Central vers des roches siliceuses (cherts rubanés et pélites siliceuses) suggère un
approfondissement de cette marge continentale pendant le Dévonien. Ces données s'accordent
avec l'existence d'un bassin marginal entre le Tianshan Central et le Tarim. Les observations de
terrain suggèrent que le mélange est charrié du Sud vers le Nord sur les séries carbonatées
dévoniennes du Tianshan Central. Cette déformation ductile s'est produite avant le dépôt des
séries terrigènes et carbonatées du Carbonifère inférieur-moyen qui recouvrent en discordance le
mélange ophiolitique et son substratum tectonique. Il faut cependant remarquer que les séries
carbonifères sont déformées par des plis, parfois synschisteux, à vergence Sud. Mais l'âge de cette
déformation n'est pas établi avec certitude. Il est peut-être Cénozoïque, mais des âges compris
entre le Permien et le Paléocène ne peuvent pas être définitivement écartés. Ces observations sont
en bon accord avec celles de la région de Kulehu et de Kumux-Yushugou. Ce mélange
ophiolitique correspond au Tianshan sud, il a été souvent interprété comme des klippes déplacées
du Nord vers le Sud. Dans notre interprétation, il est au contraire issu d'une suture méridionale qui
sépare le Tianshan du Tarim.
Les deux limites nord et sud du bloc de Yili ont été redéformées par les décrochements
permiens. Les turbidites du Tianshan Nord sont affectées par une foliation verticale et une linéation horizontale associée à une cinématique dextre. Nos datations Ar/Ar sur roche totale
indiquent un âge de 270 Ma qui correspond au mouvement de la faille du Tianshan Nord. Ceci
s'accorde avec les données disponibles sur la Faille Principale du Tianshan (MTSF) où les
datations se distribuent entre 280 et 250Ma. Les failles de Nalati et de Qinbulak recoupent la
limite entre les blocs de Yili et du Tianshan Central. Nos observations en plusieurs points entre
Kekesu, Laerdun, Sanghuyanzi confirment la cinématique dextre. Ces mouvements coulissants
sont associés à un magmatisme intraplaque, représenté par des granites alcalins, des basaltes
tholéiitiques continentaux, et des roches volcaniques acides. Les décrochements permiens
apparaissent comme complètement indépendants de la tectonique de convergence N-S du
Paléozoïque pré-permien. Ces coulissements jouent un grand rôle dans l'architecture finale du
Tianshan.
Afin de mieux contraindre les mouvements coulissants d'âge Permien, des données
paléomagnétiques ont été acquises sur des roches d'âge Ordovicien, Carbonifère et Permien dans
le bloc de Yili et les régions voisines. Plus de 500 échantillons de roches volcaniques et
sédimentaires ont été prélevés sur 61 sites. Les études magnétiques (minéralogie, démagnétisation,
etc...) montrent que les porteurs de l'aimantation sont la magnétite et l'hématite. Après une étude
soignée des caractéristiques de l'aimantation rémanente dans la région de Zhaosu, Xinyuan et
Gongliu, deux pôles pour le Carbonifère supérieur (C2) et Permien supérieur (P2) sont calculés
pour le bloc de Yili. La comparaison de ces pôles C2 et P2 avec ceux du même âge disponibles
pour le Tarim, le Junggar et la Sibérie indique 1) qu'il n'y a pas de mouvement différentiel
significatif entre le Bloc de Yili et le Junggar depuis le Carbonifère terminal ; 2) qu'il n'y a pas de
mouvement latitudinal significatif entre ces blocs depuis le Carbonifère supérieur ; 3) qu'il existe
des rotations anti-horaires d'environ 46± 15° et 32±15° entre l'ensemble Yili-Junggar par rapport
au Tarim et à la Sibérie entre C2 et P2. Ces rotations sont accommodées par les décrochements
dextres le long des failles bordières nord et sud du bloc de Yili et par le décrochement senestre de
l'Irtish dans l'Altaï. Il en résulte un mouvement relatif d'environ 1000 et 600 km sur ces deux
failles.
Finalement, en tenant compte des déformations Cénozoïques liées à la collision Inde-Asie, un
modèle simple de l'évolution du bloc de Yili et de l'ouest du Tianshan chinois est proposé.
Pendant l'Ordovicien et le Silurien inférieur, un bassin océanique appelé l'Océan Tianshan existait
entre le Tianshan Central et le Bloc de Yili. Cet océan a commencé à se fermer par subduction vers
le Sud pendant l'Ordovicien supérieur et le Silurien inférieur en produisant l'arc du Tianshan
Central. Entre le Silurien moyen et le Dévonien moyen, l'Océan Tianshan continue de se fermer.
La subduction océanique est suivie par la subduction continentale du Bloc de Yili sous le Tianshan
Central qui est responsable de la formation des roches métamorphiques de HP. Simultanément à la
fermeture de l'Océan Tianshan, une mer marginale s'ouvre au sud du Tianshan Central pendant le
Dévonien inférieur à moyen. Pendant le Paléozoïque inférieur, les dépôts de grès et de calcaires
suggèrent que la marge nord du bloc de Yili était une marge passive. Entre le Dévonien moyen et
le Carbonifère inférieur, à cause de la fermeture de l'Océan Tianshan, les blocs de Yili et du
Tianshan Central sont soudés pour former une seule masse continentale. A ce moment là, les
roches de HP sont exhumées. La fermeture du bassin d'arrière arc est associée au charriage du
mélange ophiolitique du Tianshan Sud. Simultanément, la subduction vers le sud d'un bassin
océanique, appelé océan Nord Tianshan est responsable de la formation de l'arc magmatique de
Yili et du complexe de subduction du Tianshan Nord. La subduction de l'Océan Nord Tianshan s'achève au Carbonifère supérieur quand se produit la collision entre le Bloc de Yili et le Junggar.
A la fin du Carbonifère, la convergence sub-méridienne (par rapport aux coordonnées actuelles)
est achevée. Tous les blocs continentaux sont alors soudés. Au Permien, les décrochements dextres
d'ampleur plurikilométrique perturbent la géométrie initiale. Par exemple, la continuité de l'arc du
Tianshan Nord-Bogda est détruite.

Ce travail de thèse porte sur la tectonique active du système de faille de Doruneh (DFS) situé au NE de l'Iran. Une approche combinée de géologie structurale, morpho-tectonique, géomorphologie quantitative et datation par des nucléides cosmogéniques 36Cl et 10Be nous a permis de décrire la cinématique ainsi que le rôle géodynamique du DFS dans le contexte de la collision Arabie-Eurasie.Le DFS comprend trois zones avec des caractéristiques structurales, géomorphologiques et cinématiques distinctes, (a) inverse-senestre pour la WFZ (Ouest) (b) purement senestre pour la CFZ (Centre) et (c) inverse pour l'EFZ (Est). Les âges d'abandon de trois générations de cônes alluviaux quaternaires ont été déterminés à ~12, ~36 et ~100 ka. Ces âges, combinés avec les décalages mesurés, indiquent une vitesse maximum de déplacement horizontal senestre de ~5,3 mm/an pour l'Holocène. Notre analyse d'aléa sismique indique que la longueur maximale d'un segment sismogène varie de 70 à 100 km, ce qui pourrait produire des séismes caractéristiques de magnitude 7.2 à 7.4 avec des intervalles de récurrence de ~750 ans.Nous proposons un nouveau modèle géodynamique dans lequel l'EFZ est impliquée dans une zone de cisaillement dextre d'orientation NNW entre Iran central et Eurasie. Le mouvement vers le nord de l'Iran central est accommodé dans cette zone de relais en transpression par du raccourcissement sur des failles inverses d'orientation NW, et transféré vers le Nord par des faille dextres d'orientation NNW
This study focuses on the active tectonics of the Doruneh Fault System (DFS) in the north-eastern part of central Iran. A combined approach of geological and morphotectonic mapping, fault kinematic analysis, as well as in situ-produced cosmogenic dating (36Cl and 10Be) allowed us to characterize the active kinematics and geodynamic role of the DFS in the context of the Arabia-Eurasia collision.The DFS comprises Western, Central and Eastern fault zones (WFZ, CFZ, EFZ) with distinct structural, geomorphic and kinematic characteristics. The WFZ is oblique reverse-left-lateral, the CFZ is pure left-lateral and the EFZ is reverse. Exposure ages of ~12, ~36 and ~100 ka have been determined for three generations of alluvial fan abandonment surfaces along the DFS. Combining geomorphic offsets and their related ages yields a maximum left-lateral slip rate of ~5.3 mm/yr for the CFZ during Holocene. The maximum length of independent seismogenic fault segments varies from ~70 to ~100 km that could produce a characteristic earthquake with a magnitude of Mw =7.2 to 7.4 and recurrence interval of ~750 years.We propose a geodynamic model in which the EFZ is involved in a NNW-trending dextral shear zone between Central Iran and Eurasia. This implies that the EFZ forms a complex right-lateral transpressional relay zone between the eastern and northeastern Arabia-Eurasia convergence boundaries. The northward motion of Central Iran relative to Eurasia is accommodated by shortening on NW-trending reverse faults, and is transferred northward via NNW-trending dextral faults

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.

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.

La region nord tibetaine est le siege d'une activite tectonique importante et rapide. L'etude de 6 sites repartis sur 600 km de la faille du kunlun a permis de determiner par des datations au c#1#4 et aux elements cosmogeniques al#2#6 et be#1#0, une vitesse de mouvement senestre de 12 2 mm/an. Ces datations montrent qu'il existe un lien etroit entre l'age de formation et d'abandon des terrasses et les changements climatiques du pleistocene superieur-holocene. L'analyse de plus de 300 decalages de la morphologie identifies sur spot le long des 1500 km du decrochement montre que 90% d'entre eux sont inferieurs a 200 m et posterieurs au dernier maximum glaciaire. Les vitesses de surrection et de raccourcissement le long du tanghenan shan et du qinghainan shan, deduites de l'analyse de leurs piemonts alluviaux deformes, sont de l'ordre de quelques millimetres par an. Les rejets structuraux totaux sur les chevauchements de 10 a 15 km nous permettent d'estimer que ces chaines ont des ages compris entre 3 et 6 ma. Les vitesses de mouvement postglaciaires determinees d'une part sur le decrochement de l'altyn tagh, au nord et au sud de la jonction avec le chevauchement du tanghenan shan ( 17 et 22 mm/an, respectivement), et d'autre part le long du chevauchement (5 mm/an), contraignent les deplacements des differents blocs et confirment que, la croissance de la chaine du tanghenan shan est directement liee a la propagation de la faille de l'altyn tagh vers le nord-est, et plus generalement que le mouvement decrochant sur cette faille est a l'origine de la surrection des reliefs du tibet septentrional. La propagation des decrochements et le developpement de chevauchements a leur extremite ainsi que la capture de reseaux de drainage par la croissance tectonique de barrieres topographiques et le remplissage sedimentaire des bassins endoreiques resultant seraient donc les processus majeurs dans la construction de plateaux continentaux, dont le plateau du tibet.

La repetition de mesures geodesiques sur des reseaux implantes autour des failles de sumatra et philippines a permis de quantifier les vitesses de deplacement le long de ces accidents tectoniques majeurs, de comprendre le comportement sismogeniques de ces failles et de contraindre les etudes de geodynamique regionale. Les mesures geodesiques le long de la grande faille de sumatra montrent que les segments etudies ont un comportement sismique. Dans le sud de l'ile, un seisme de magnitude 6. 8 a rompu le segment etudie de la faille entre deux epoques de mesures du reseau. En revanche, dans la partie centrale, le segment de la faille etudie est bloque entre les epoques de mesures. L'etude du mouvement en champ lointain donne une vitesse le long de la faille de 27 mm par an. Cette etude montre egalement une dissymetrie des deformations entre les lanieres situees a l'est et a l'ouest de la faille. La vitesse de decrochement le long de la faille philippine est plus rapide que la vitesse le long de la faille de sumatra. L'ensemble des resultats geodesiques sur la partie centrale des philippines conduit a une vitesse de 31 a 35 mm/an. Cette vitesse est plus elevee que la vitesse deduite des etudes tectonique et cinematique. Ces etudes prealables sont mal contraintes ou utilisent des hypotheses trop simplificatrices. Contrairement aux segments etudies de la faille de sumatra, les segments de la faille philippine etudies ont un comportement totalement ou en partie asismique. Toutefois, il existe de la deformation dans le voisinage proche de la faille. Ces deformations sont liees a la non-continuite dans le temps des deplacements le long de la faille. Enfin, l'etude geodesique et sismologique sur l'ile de leyte a permis de montrer l'existence d'une branche de la faille philippine jusqu'alors non identifiee.

Les failles décrochantes se caractérisent par des géométries 3D relativement complexes, avec des changements abrupts de structures associés à une segmentation latérale. Ainsi, comprendre comment les failles décrochantes sont segmentées latéralement peut apporter des informations sur la répartition de la déformation et des contraintes le long de ces failles ou encore leur comportement sismique. Dans cette étude nous avons cherché à caractériser ces paramètres pour la faille du Levant. Dans un premier temps nous nous sommes intéressés au comportement sismique de cette faille au cours des derniers millénaires. Pour cela, nous avons réalisé une tranchée paléosismologique le long de la section sud de la faille où les données sur la sismicité historique restent limitées. Cela nous a permis de proposer un scénario de rupture pour la section entre le golfe d’Aqaba et le Mont Liban (~500 km). Le catalogue obtenu montre que la faille a connu plusieurs crises sismiques d’environ 200 ans, durant lesquelles l’ensemble de la faille rompt en cascade, séparées par des périodes de quiescence d’environ 350-400 ans, suggérant que la sismicité suit un modèle de clustering temporel. Ce catalogue nous a également permis d’estimer le déficit de glissement accumulé au cours des derniers 1600 ans. Ce déficit, est homogène pour toute la section de faille considérée, à 2 m de moyenne, ce qui pourrait suggérer l’imminence d’une crise sismique régionale, puisque que la compensation d’un tel déficit se traduirait par l’occurrence d’un séisme de Mw ~7.2 sur chaque section de faille. Dans une deuxième partie, nous avons étudié la répartition de la déformation à long terme dans une zone présentant une géométrie relativement complexe : le golfe d’Aqaba. Dans cette région, nous avons cartographié à partir de données de terrain et d’images satellites un certain nombre de structures secondaires sur les marges du golfe. Ainsi, même si la faille principale se trouve en mer, une partie de la déformation verticale est accommodée à terre. La confrontation des datations thermochronologiques et cosmogéniques réalisées le long de la côte Est du golfe montre une accélération des taux de soulèvement à partir de 5 Ma, qui est interprétée comme une conséquence de la migration du pôle d’Euler associé à la rotation de la plaque Arabique. Cette migration a favorisé un régime transtensif dans le golfe d’Aqaba, entrainant la réactivation de failles anciennes bordant la plaine côtière. Enfin, afin d’évaluer les mécanismes contrôlant la segmentation des failles décrochantes et leur évolution dans le temps, nous avons réalisé des expériences analogiques en boite à sable. Elles nous ont permis de mettre en avant (1) l’impact majeur de l’épaisseur du matériel cassant sur la longueur des segments et (2) la pérennité de la segmentation des failles décrochantes, puisque la segmentation observée sur le terrain obéit aux mêmes lois d’échelle que la segmentation observée aux stades initiaux de déformation dans les boites à sable
Strike slip faults are characterised by complex 3D geometries, with abrupt structural variations and a high degree of lateral segmentation. Hence, understanding the underlying mechanisms of lateral fault segmentation can shed light on the distribution of deformation and stress along these faults, as well as their seismic behaviour. In this study, we have tried to characterise some of these parameters for the Levant fault. We first investigated the seismic behaviour of this fault over the last few thousand years. To do this we realised a paleoseimological trench along the southern section of the fault, in a region where historical seismic data are limited. This allowed us to propose a rupture scenario for the section running from the Gulf of Aqaba to Mount Lebanon (~500km). The resulting catalogue highlights several seismic crises about 200 years long during which the whole fault ruptures in a cascade, interspaced with quiescent periods of about 350-400 years. This suggests that the seismic behaviour of the fault presents temporal clustering. Our catalogue also allowed for the estimation of the slip deficit accumulated over the last 1600 years in the considered section. This deficit is homogeneous along the fault and relatively high (2 m on average), which could suggest that a seismic crisis could happen over the entire region in a near future, as the compensation of such deficit would require the occurrence of a Mw 7.2 event on each section of the fault. After that we studied the distribution of long-term deformation in a region with a relatively complex geometry: the Gulf of Aqaba. In this region we mapped from field data and satellite images several secondary structures on the margins of the gulf. Indeed, even though the main fault is at sea, part of the vertical deformation is accommodated on land. The confrontation of thermochronological and cosmogenic datations along the eastern coast of the gulf shows an acceleration of the uplift rates. We interpret this as a consequence of the migration of the Euler pole associated with the rotation of the Arabian plaque, 5 ky ago. This migration led to an increase of the transtension in the Gulf of Aqaba, which reactivated ancient faults bordering the coastal plain. Finally, in order to quantify the mechanisms controlling the segmentation of strike slip faults and their temporal evolution, we realised sand box experiments. Our results highlight the importance of the thickness of the brittle material and its impact on the segment lengths. They also show the persistence of strike slip faults segmentation since the segmentation observed in the field obeys the same scaling laws as that observed at the early stages of deformation in sand box experiments

L’analyse de la déformation cassante permet de caractériser trois épisodes tectoniques compressifs décrochant dans la région du graben rhénan: une compression N-S éocène, une compression NE-SW miocène moyen, une compression NW-SE à partir du miocène supérieur. Au niveau du rift, un régime distensif pur, responsable d'une fracturation de type "blocs bascules" s'installe à l'oligocène. Une distension N-S permienne découpe de façon identique le bassin houiller lorrain. La reconstruction de cette déformation permet de calculer un taux d'extension de beta =1. 15 en moyenne. Ce taux est retrouvé par l'application d'un modèle thermique de déformation la lithosphère, qui permet également de préciser les différences d'évolution entre la partie nord et sud du graben.

Afin d'étudier la dynamique d'un système orogène/avant-pays et plus particulièrement l'impact des processus de surface sur son développement, notre travail se base sur deux axes principaux. Dans une première partie, à l'aide de modèles analogiques de prisme d'accrétion, nous analysons les interactions entre la tectonique, l'érosion et la sédimentation au cours de la croissance de l'orogène. Le modèle de base reproduit l'évolution d'une section de prisme, qui s'étend de l'orogène au bassin d'avant-pays, et où les héritages à la fois structural et lithologique sont simulés. Dans une seconde partie, l'accent est mis sur la tectonique récente et les processus géomorphologiques qui affectent la klippe des Préalpes suisses et les unités structurales environnantes (le bassin molassique et le Jura). Des analyses de télédétection permettent d'évaluer l'influence de la tectonique sur le réseau de drainage et la morphologie du paysage. De plus, des analyses de terrain menées localement dans les Préalpes fournissent des informations sur la nature et la cinématique des fractures cassantes et des champs de paléocontraintes.

Le basin du Qaidam, situé sur la bordure nord du Plateau Tibétain est unique au monde en ce qu’il représente le bassin intracontinental le plus profond bien que situé sur le plus haut plateau et la plus épaisse croute continentale actuels. Comprendre le développement et l’évolution de ce bassin en lien avec la collision Inde-Asie a des implications multiples pour la géologie du Tibet en particulier et la tectonique continentale en général. De nombreuses études incluant de la thermochronologie, de la paléobotanique, du paléomagnétisme, de la paléoaltimétrie, de la sédimentologie et de la géologie structurale se sont intéressées à l’histoire tectonique et topographique de cette région. Toutefois la topographie initiale de la région actuellement représentée par le Plateau Tibétain ainsi que les premiers stades de développement du plateau restent méconnus et très débattus. Les travaux présentés ici sont basés sur des données de terrain, de sismique 2D et 3D, de géochimie, de géochronologie détritique, de sédimentologie et d’analyse d’images satellitaires. Ils décrivent: 1) l’évolution cénozoïque conjointe du bassin du Qaidam et de la chaine des Eastern Kunlun ; 2) les relations entre la sédimentation dans le bassin du Qaidam et la tectonique le long de la faille de l’Altyn Tagh ; 3) une estimation quantitative de l’extrusion latérale du nord Tibet les long du système Altyn Tagh – Qilian Shan ; 4) la nature et la typologie du bassin du Qaidam. Je démontre que la chaîne du Kunlun formait un relief en érosion au Paléocène et que la zone de dépôt du bassin du Qaidam s’est élargie vers le sud jusqu’à l’Oligocène. Dès le Miocène inférieur le SO du bassin du Qaidam était limité par un système tectonique décrochant. L’accroissement du relief dans les chaines du Kunlun et de l’Altyn Tagh entraine alors un isolement puis un rétrécissement du bassin. Je suggère que la faille de l’Altyn Tagh qui forme la bordure nord du Plateau, a accommodé environs 360 km de déplacement depuis sont initiation au Miocène inférieur. Cette déformation est prise en compte par du décrochement et de l’épaississement dans les Qilian Shan, de l’épaississement crustal dans les Qinling et de l’extension dans le système de grabens de Chine du Nord. Enfin, je conclu que le bassin du Qaidam est contrôlé conjointement par les failles décrochantes de l’Altyn Tagh et du Kunlun Est. La superposition dans le temps et l’espace des effets de ces deux décrochements majeurs durant le Cénozoïque a contrôlé l’évolution du bassin et la répartition des réserves d’huile et de gaz
The Qaidam basin, located within the northern Tibetan plateau, is the deepest intracontinental basin, yet located in the highest plateau with the thickest continental crust. Understanding how this peculiar basin developed has broad implications for the Tibetan geology in particular and for continental tectonics in general. Many approaches have been used to decipher the tectonic and topographic history of that region, however, the initial topography of the area now represented by the northern Tibetan plateau, as well as the early stages of development of the present day topography remain poorly constrained and highly debated. In order to better understand the Cenozoic evolution of the Qaidam basin and its surrounding regions (including Eastern Kunlun Range to the south, Altyn Tagh Range to the northwest, and Qilian Shan to the northeast), four critical issues are addressed in this thesis: 1) the Cenozoic joint tectonic evolution of the Qaidam basin and the Eastern Kunlun Range; 2) the interplay between the sedimentation within the Qaidam basin and the active tectonics within the Altyn Tagh Range; 3) a quantitative estimate of the lateral extrusion along the Altyn Tagh Fault-Qilian Shan tectonic system; 4) the nature and classification of the Qaidam basin. I suggest that the SW Qaidam basin has been bordered by a series of strike-slip faults to the south since the Early Miocene, rather than, as previously suggested by a continuous northward or southward thrusting system. Based on U-Pb dating (LA-ICP-MS) of detrital zircons collected from 4 sections (Paleocene to Holocene) within the southwestern Qaidam basin combined with provenance analysis and new seismic profile interpretation, I demonstrated that the Eastern Kunlun Range was already exhumed prior to the Paleocene. I show that the Qaidam basin was widening southward during thet early Cenozoic period (Paleocene to Oligocene). From Oligocene the relief of the Eastern Kunlun and Altyn Tagh ranges increased, leading to isolation and narrowing of the Qaidam basin from Miocene to the present. Along the northern edge of the basin, I identified the Tula-Huatugou and Anxi-Eboliang regions as residual parts of the original Qaidam basin. I suggest that the Altyn Tagh Fault has experienced a total of ~360 km of displacement since its Early Eocene initiation. Based on this ~360 km northeastward migration of the relatively rigid Qaidam block along the Altyn Tagh Fault and 3D isovolumetric balance of the crustal deformation within the Altyn Tagh Fault – Qilian Shan system, I demonstrate that 250 ± 28 km (43.8~49.4 %) of N20E directed crustal shortening and an additional ~250 to ~370 km of eastward motion of the Qilian Shan crust must be accounted for by strike-slip faulting in the Qilian Shan and crustal thickening in the Qinling area, as well as extension in the adjoining North China block graben systems

Les relations entre magmatisme et zones de cisaillement sont au cur des debats actuels en tectonique. La province borborema au ne du bresil est un endroit privilegie pour etudier ces relations car un magmatisme abondant et varie y est souvent associe avec de grands decrochements ductiles. Dans la region de caruaru, etat de pernambuco, un grand massif de granitoide est borde par le decrochement de pernambuco et recoupe par le decrochement de fazenda nova. Une etude pluridisciplinaire conduite dans cette region montre que: (a) la deformation regionale, la mise en place de magmas et le developpement de zones de cisaillement ont ete des evenements successifs etroitement lies dans le temps ; (b) la mise en place du massif est legerement anterieure aux decrochements, par lesquels il a ete ensuite cisaille avant d'etre completement solidifie. Il est suggere que la presence du massif de granitoide ait favorise une localisation de la deformation et la nucleation des zones de cisaillement. Une comparaison avec d'autres plutons dans la province borborema indique que ce processus peut etre plus commun que precedemment reconnu. Neanmoins, la presence d'essaims de dykes dans les decrochements de pernambuco et fazenda nova montre qu'ils ont ensuite servi comme conduits pour la monte des magmas, dont une partie parait etre d'origine mantelique. Cela suggere que les decrochements aient atteint un caractere lithospherique au cours de leur developpement. Les implications de cette etude pour l'evolution tectonique de la province borborema sont discutees dans la partie finale de ce memoire

Ces travaux de thèse s’inscrivent au sein d’une démarche multi-échelles visant à améliorer lacompréhension de la fragilisation par l’irradiation de l’acier de cuve. Dans ce cadre, nous nousintéressons à la description de la mobilité des dislocations dans la ferrite, l’une des entrées clépour les codes de dynamique de dislocations (DD). Nous présentons ainsi une revuebibliographique exhaustive des différentes théories et expressions de la mobilité, à partir delaquelle nous proposons une nouvelle expression pour les dislocations vis. Cette loi, utilisablepour la première fois dans le régime de transition ductile-fragile, permet de reproduire lesprincipales observations expérimentales disponibles à ce niveau. Finalement, nous montronsles améliorations apportées au code de DD Tridis BCC 2.0, qui intègrent la nouvelle loi demobilité avec une nouvelle gestion des segments de dislocation permettant de stabiliser etaccélérer des simulations complexes avec prise en compte du glissement dévié
The present work is part of a larger multi-scale effort aiming to increase knowledge of thephysical phenomena underneath reactor pressure vessel irradiation embrittlement. Withinthis framework, we focused on the description of dislocation mobility in BCC iron, which is oneof the key inputs to dislocation dynamics (DD) simulation codes. An extensive bibliographicreview shows that none of the available expressions can deal with the ductile-fragile transitiondomain of interest. Here, a new screw mobility law able to reproduce the main experimentalobservations is introduced building on the previous models. The aforementioned law is usedtogether with an improved dislocations dynamics code Tridis BCC 2.0, featuring bothperformance and dislocations segments interaction management enhancements, that allowsfor complex DD simulations of BCC iron structures with cross-slip

Les phénomènes qui régissent l'évolution d'un bassin sédimentaire et modifient sa géométrie laissent une empreinte dans l'organisation des dépôts. Aux phénomènes qui accroissent à long terme le volume du bassin (étirement initial, rééquilibrage thermique de la lithosphère, compensation isostasique du poids des sédiments qui se déposent) se superposent des fluctuations plus rapides de l'espace disponible. L'évolution d'un bassin peut donc être décryptée en étudiant les corps sédimentaires, et plus particulièrement: 1) la géométrie des discontinuités qui les limitent (failles et discordances), 2) les faciès qui les constituent, 3) leur âge, 4) les variations de leurs propriétés physiques (radioactivité, porosité ... ). L'utilisation des méthodes de décompaction, des diagrammes de mouvements différentiels, de substitution des structures plissées/faillées (coupes équilibrées) permet de quantifier les mouvements qui affectent le substratum du bassin. L'application de ces méthodes au Broad Fourteens Basin (Sud de la Mer du Nord), à partir d'une base de données constituée par 3000 km de sismique réflexion et une cinquantaine de puits (consultée grâce à Elf-Petroland) a mis en évidence une histoire polyphasée complexe, affectant une couverture décollée de son socle. Cette histoire est composée principalement : 1) d'une extension jurassique, puis 2) d'une extension crétacé inférieur avec une subsidence dans le bassin d'environ 1000 m et une importante surrection initiale des marges, 3) d'une compression avec une composante décrochante sénestre au Crétacé supérieur le long des failles de bordure orientées N160° ; elle a induit une érosion du centre du bassin de plus de 3000 m, et un raccourcissement horizontai de l'ordre de 10 %, 4) d'une extension néogène plus limitée. Une analyse détaillée a permis de mettre en évidence seize unités sédimentaires retraçant les mouvements tectoniques et les fluctuations relatives du niveau de la mer au Crétacé dans le bassin. Des corrélations temporelles entre le Broad Fourteens Basin, d'autres bassins intraplaques et la cinématique des plaques aux pourtours de l'Europe de l'Ouest semblent envisageables. La réorganisation des plaques mondiales paraît être à l'origine de variations horizontales des contraintes intraplaques, qui induisent à la fois des réactivations d'accidents préexistants de la croûte fragile et des mouvements verticaux (flambage) de la lithosphère.

De nouvelles données structurales dans l'ouest de la Cordillère Bétique (Espagne) ont permis d'identifier deux couloirs décrochants, qui ont accommodés le mouvement progressif vers l'ouest du domaine Alboran, et les modes de déformations dans la croûte et le manteau (péridotites de Ronda) durant une phase d'amincissement lithosphérique intense. De nouvelles données géochronologiques précisent l'âge des stades de l'évolution tectonique de l'arc de Gibraltar : 'exhumation du manteau avant 22.5 Ma et le chevauchement vers l'ouest à partir de 20 Ma
The thesis focuses on the Western Betics, which is characterized by two major thrusts: 1/ the Internal/External Zone Boundary limits the internal metamorphic domain (Alboran Domain) from the fold-and-thrust belts inthe External Zone, and 2/ the Ronda Peridotites Thrust allows the juxtaposition of a hyperstretched lithosphere with large bodies of sub-continental mantle rocks on top of upper crustal rocks. First part: New structural data are presented and used to argue for two Lower Miocene E-W-trending strike-slip corridors played a major role in the deformation pattern of the Alboran Domain, in which E-W dextral strike-slip faults, N60°-trending thrusts and N140°-trending normal faults developed simultaneously during dextral strike-slip simple shear. The inferred continuous westward translation of the Alboran Domain is accommodated by a major E-W-trending lateral ramp (strike-slip) and a N60°-trending frontal thrust. At lithosphere-scale, we interpret the observed deformation pattern as the upper-plate expression of a lateral slab tear and of its westward propagation since Lower Miocene. The crustal emplacement of the Ronda Peridotites occurred at the onset of this westward motion. Second part: New structural data together with Ar-Ar ages serve to document the changes in deformation processes that accommodate the progressive necking of a continental lithosphere. We identify three main successive steps. First, a mid-crustal shear zone and a crust-mantle shear zone accommodate ductile crust thinning and ascent of the sub-continental mantle. The shear zones act synchronously but with opposite senses of shear, top-to-W and top-to-E respectively in the crust-mantle extensional shear zone, and at the brittle-ductiletransition in the crust. Second, hyper-stretching localizes in the neck, leading to an almost disappearance of the ductile crust and to crustal stretching values larger than 2000%, and bringing the upper crust into contact with the subcontinental mantle, each of them with theiralready acquired opposite senses of shear. Finally, high-angle normal faulting, dated by 40Ar-39Ar step-heating method on muscovite at ca. 21 Ma, cut through the Moho, where the ductile crust almost disappear and related block tilting ends the full exhumation of mantle in the zone of localized stretching. Third part: New geochronological data precisely constrain the transition from rifting to thrusting. Using U-Pb LA-ICP-MS dating, we identify two distinct episodes of crustal melting associated with two large-scale tectonic contacts that bound the Ronda Peridotites. The first episode of partial melting within the HT foliation at ca. 22.5 Ma is related to the extreme thinning of the continental crust and to mantle exhumation. The second episode of crustal melting at ca. 20 Ma, marked by leucocratic granite dikes, is related to the thrust emplacement of the section of thinned and hot continental lithosphere on top of crustal rocks

La période à 2.1 Ga du Craton d'Afrique de l'Ouest est une période de production massive de leucogranites. Le batholite de Ferkessédougou (Côte d'Ivoire) est, tant du point de vue de sa localisation, de son extension, que de son histoire dans la littérature géologique, un élément majeur de l'interprétation de la géodynamique du Paléoprotérozoïque. Tour à tour considéré comme un granite de ride augéosynclinale puis un granite typique de collision de type moderne, il n'en demeure pas moins le jalon d'un accident crustal NNE-SSW important du Paléoprotérozoïque : le linéament GFB (Greenville-Ferkessédougou-Bobodioulasso). Son étude et son interprétation s'inscrivent dans le débat sur la validité de la tectonique des plaques à cette période. Par analyse satellitale, nous montrons que ce batholite de 400 km de long sur une cinquantaine de large est en fait constitué d'une grande quantité de plutons adjacents relativement proches pétrographiquement. Le contexte général de son encaissant métavolcanique et/ou métasédimentaire birimien (2.2 Ga à 2.1 Ga) faiblement déformé et épizonal ainsi que l'absence de déformations tangentielles additionnelles traduisent la faiblesse de l'épaississement crustal synchrone de sa genèse. Sa fabrique déterminée par analyse structurale classique et par analyse de susceptibilité magnétique est double. La première "magmatique" est le plus souvent coaxiale, d'orientation et de pendages variables. Elle dessine des trajectoires courbes et traduit la mise en place des plutons. Elle est l'équivalent de ce qui a été rapporté à la déformation D1 autour de granites anciens. La seconde, magmatique à post-solidus, beaucoup mieux réglée, souvent constrictive ou non-coaxiale, est l'image d'un champ de contrainte régional transcurrent qui se rapporte à la déformation D2 classique dans la chronologie du craton birimien. Les plutons du batholite granitique de Ferké sont syntectoniques de cette grande phase de raccourcissement (2.1 Ga à 2.07 Ga) du birimien. Le passage en revue des différents modèles de plutons, l'analyse du secteur SW de la Côte d'Ivoire présentant des dykes granites à deux micas et des faciès métamorphiques de plus haut grade, un survol des formations de l'Imataca au Surinam, ainsi que le bilan de l'analyse structurale, nous amènent à proposer un modèle 3D pour le batholite de Ferké. Il correspondrait à un ensemble de petits plutons de forme laccolithique engagés dans la croûte superficielle entre les métasédiments épizonaux birimiens dits "de bassin", des gneiss et micaschistes probablement d'âge compris entre 2.2 et 2.1 Ga. Ces plutons seraient alimentés par un faisceau de dykes issus de la fracturation par ouverture en pull-apart du bassin sédimentaire SASCA-Bandama-Bobodioulasso. La fusion de la croûte essentiellement de type ceinture verte/TTG (absence de traces de matériel archéen), à la verticale du bassin subsident, aura incorporé du matériel sédimentaire de bassin. L'apport de chaleur nécessaire à la compensation de la faiblesse de l'épaississement aurait été fourni par le jeu décrochant des fractures majeures des pull-aparts. La place nécessaire à la mise en place des plutons exige une montée de ces derniers à la fin de la période extensive à la faveur de multiples cauldron-subsidences. Les conditions et régimes des deux déformations principales impliquent un lapse de temps très court entre la stabilisation de l'ouverture des bassins et leur fermeture. Par ailleurs, la variation du niveau structural du Nord-Est vers le Sud-Ouest, en particulier vers la zone probable de l'équivalent-racine au Vénézuéla-Surinam, montre un approfondissement et le rapprochement d'une croûte archéenne vers le SW alors qu'elle n'était jusqu'à présent reconnue que vers l'Ouest (Guinée, Dorsale de Man) ou soupçonnée vers l'Est au Ghana.

Les transitions spatiale et temporelle de la subduction à la collision sont des charnières géodynamiques. Nous précisons dans ce travail le rôle et le devenir de ces zones grâce à des modèles analogiques et l'étude tectonique d'un cas réel. La modélisation a montré qu'une transition temporelle entre subduction et collision est toujours marquée par une phase de subduction continentale. La durée de cette phase dépend de la façon dont se déforme la lithosphère subductée en profondeur. Plus elle se déforme, plus courte est la subduction continentale. Dans le cas d'une transition latérale entre subduction et collision, la déformation de la plaque supérieure est aussi fonction de sa résistance à la déformation et notamment de l'existence de zones de faiblesse. Notre analyse tectonique montre que la déformation actuelle à la transition Zagros-Makran (SE Iran) est distribuée sur un large domaine, au niveau de deux systèmes de failles, d'orientation N 160° et N 0°. Le régime est globalement transpressif, et montre deux phases distinctes. 1-Mio-Pliocène : failles inverses avec un probable partitionnement avec des plis. 2-Plio-Quaternaire : déformation purement cassante, avec une contrainte principale horizontale, s1, de direction NE-SO, homogène sur toute la zone. L'analyse de marqueurs géomorphologiques décalés et datés (datations 10Be, et corrélations paléoclimatiques et archéologiques), nous a permis de déterminer les vitesses de déplacement de chaque faille et d'obtenir le déplacement total sur la zone, de 12±2 mm/a dans une direction environ ~10°. La distribution de la déformation montrée par la tectonique peut être attribuée à la prolongation du slab du Makran sous le Zagros, et montre, comme la modélisation, à quel point la déformation de surface est tributaire de processus profonds. La déformation en Iran comme celle des modèles montre de plus une forte localisation de la déformation par des zones de faiblesse héritées de l'histoire géologique régionale.

Les aciers de structures sont sujets aux phénomène de vieillissement sous déformation qui se traduit, par exemple, par des modifications de la limite d'élasticité, une augmentation du durcissement et une diminution de la ductilité. Le vieillissement statique est associé aux pics et aux paliers de Lüders, tandis que le vieillissement dynamique est associé à l'effet Portevin - Le Chatelier, responsable de la localisation de la plasticité et des instabilités mécaniques. L'origine de ces comportements macroscopiques provient des interactions fortes à l'échelle atomique entre les atomes de soluté, et en particulier le carbone, et les dislocations. Ce travail de thèse se propose de caractériser l'interaction entre un atome de carbone en site interstitiel octaédnque et une dislocation vis par des simulations numériques à l'échelle atomique, Les propriétés des dislocations dans le fer cubique centré étant étroitement liées à la structure de cœur des dislocations, structure dépendant elle-même fortement du potentiel interatomique utilisé, ce travail a été effectué à l'aide d'un potentiel d'interaction empirique récemment mis au point et qui reproduit correctement la structure non dégénérée du cœur de la dislocation vis, comme le prédisent les calculs ab initio, Dans un premier temps, do:s calculs de statique moléculaire ont permis de déterminer les énergies d'interaction entre la dislocation et le carbone pour diverses positions de ce dernier. Une étude dynamique a ensuite été menée permettant de déterminer de manière qualitative l'influence du carbone sur le mouvement de la dislocation et le développement des mécanismes fondamentaux de la plasticité. Les simulations effectuées dans le cadre de cette thèse s'inscrivent dans la démarche de la modélisation multi-échelles dont l'objectif à long terme est de prédire l'évolution des propriétés des matériaux en se basant sur des mécanismes physiques élémentaires décrits depuis les échelles atomiques
Carbon is one of the most frequent foreign interstitial atoms in the iron matrix, The presence of even a very little amount of these impurities can have a drastic inl1uence on the steel properties, It is well know that the strong interaction between interstitial solute carbon atoms and dislocations drive many mechanical properties of steels, ln partieular, it has important effects on the yield stress and is responsible of mechanical instabilities observed during the static strain ageing, which implies the formation of Cottrell atmosphere (Lüders' band), and the dynamic strain ageing, which occurs generally at high temperature and involves a competitive motion of dislocations and interstitial atoms (Portevin - Le Chatelier effect). This thesis work aims at characterizing the interaction between an interstitial carbon atom and a dislocation by means of numerical simulations at the atomistic scale. Since the properties of dislocations in body-centered cubic iron rely mainly on the dislocation core structure which depends on the interatomic potential used, this work has been carried out with a newly designed empirical potential which describes correctly the non degenerated screw dislocation core structure, as predicted by ab initio calculations. ln a first part, molecular statics has been used to determine the binding energy between the screw dislocation and a carbon atom, placed in different positions, ln a second part, dynamical simulations have been performed by applying a constant shear strain to the simulation box which makes the dislocation move on its gliding plane, ln the course of these simulations, 3 types of behaviour were observed, When the dislocation arrives close to the carbon atom, it can keep moving on its plane, ln a second scenario, the dislocation changes of slip plane, this is a typical exemple of cross slip. ln the 3rd type of behaviour, it is the carbon atom which moves when the dislocation is too close to it. It can jump to an adjacent octahedral site of the same plane or move onto another plane, The kind of behaviour observed depends on the local structure of the dislocation core in the vinicity of the carbon atom which intluence can be felt only lor short interaction distances. The simulations carried out in the frameworks of this thesis, are part of a multiscale modeling approach, which aims at predicting the evolution of material properties, based on the knowledge of the atomic structure and properties of elementar processes, i,e, processeses occuring at the atomic level

La thèse est divisée en deux parties. La première partie fait le point sur un certain nombre de phénomènes : - le développement de la fracturation dans les zones de décrochement soumises ou non à des pressions de fluides, - la dynamique de la circulation des fluides dans les zones de failles et le comportement des fluides hydrothermaux soumis à des variations de température et de pression brutales, - le rôle de la fracturation dans la mise en place de magmas granitiques dans l'épizone et les mécanismes de déformation qui gèrent cette mise en place. La deuxième partie concerne l'étude des minéralisations (Zn, Pb, Ag) de Saint-Salvy-de-la Balme (Tarn), adjacentes au granite du Sidobre, dont elles sont contemporaines. Une étude de la cinématique de mise en place du granite du Sidobre est menée par la méthode de l'ASM. Celle-ci met en évidence un cisaillement dextre du magma au moment où celui-ci se met en place à 7 kms de profondeur. L'enregistrement de la déformat1on par les stades successifs de cristallisation du magma permet de suivre l'évolution de la déformation et du comportement du granite au cours de son refroidissement (250 000/500 000 ans). La déformation, concentrée dans le batholite lorsque celui-ci est encore à l'état magmatique, se concentre progressivement sur les bordures du batholite, pour finalement aboutir à la formation du champ filonien de Saint-Salvy. La surface de décollement entre le batholite et les schistes est représentée par le filon de Saint-Salvy. A l'intérieur de celui-ci, les fluides qui circulent à des vitesses pouvant localement atteindre plusieurs m/s, déposent des quantités massives de quartz (pendant environ 60000 ans), aux endroits où des contrastes de compétence importants se présentent. Ceux-ci sont principalement engendrés par la présence de lames d'aplites, emballées dans les schistes. Les masses de quartz jouent à leur tour un rôle d'hétérogénéités lors de la poursuite du décrochement dextre. Les ouvertures ménagées sous l'effet du cisaillement dextre et par la pression des fluides autour de ces masses quartzeuses permettent le dépôt de la sphalérite (< 10000 ans). Quelque soit l'échelle d'observation considérée, la présence d'ouverture importante est liée à la notion d'hétérogénéité.

Ce travail de thèse présente les résultats d'études géomorphologiques sur la cinématique de failles dans le centre et l'est de l'Iran. Dans cette région, des observations géodésiques associées à l'analyse d'un réseau GPS à large maille (Vernant et al., 2004 ; Masson et al., 2007) suggèrent que le cisaillement dextre entre l'Iran Central et le bloc Afghan est d'environ 16 mm/an. Un modèle cinématique (Walker et al., 2004) propose que ce cisaillement dextre soit pris en compte depuis les 5 derniers Ma par les grands décrochements limitant le Lut à l'Ouest et à l'Est. Leur vitesse géologique est cependant mal contrainte tout comme celle de décrochements situés à l'intérieur du plateau iranien, généralement considérés peu ou non actifs. Nous démontrons l'activité de deux décrochements dextres situés sur le plateau iranien, les failles d'Anar et de Deshir, et déterminons leur vitesse de glissement moyennée sur plusieurs cycles sismiques. Pour cela, des décalages de bords d'incision de terrasses alluviales ont été mesurés et des datations par mesure de la production in-situ en isotopes cosmogéniques (10Be et 36Cl) et par luminescence stimulée optiquement (OSL) ont été effectuées. L'analyse des données de surface et de profil, obtenues par les mesures d'isotopes cosmogéniques, a permis de mettre en évidence l'existence d'un héritage variable et important du matériel composant les terrasses alluviales. Nous avons proposé une méthode pour estimer la quantité minimum d'héritage variable, dans le but de déterminer l'âge d'abandon des surfaces abandonnées puis les vitesses de glissement sur les failles. Les datations par isotopes cosmogéniques et OSL combinées aux mesures de décalages morphologiques impliquent des vitesses de glissement géologique court-terme de 0.8 mm/an pour la faille d'Anar et de 0.85 – 2 mm/an pour la faille de Deshir. Ces résultats nous permettent de discuter le rôle de ces failles dans l'accommodation de la déformation dans le centre et l'est de l'Iran, suggérant que la déformation cisaillante se répartit sur une zone plus large que le Lut et ses bordures, et est prise en compte par un plus grand nombre de failles, qu'initialement supposé. Les données géologiques et GPS disponibles sont encore en nombre insuffisant pour déterminer s'il y a ou non des incompatibilités entre déformation finie et déformation instantanée.

La mise en place des corps magmatiques acides ou basiques des Jebiles centrales s'est faite dans un domaine à déformation régionale essentiellement transcurrente et qui devient décrochevauchante aux limites de la chaîne avec les blocs stables. Elle est contrôlée par le jeu d'un accident N 1600 sénestre. Les corps magmatiques se sont mis en place entre des cisaillements N-S sénestres interconnectés par des cisaillements N70° dextres. Les trois familles de fractures indiquent un contexte transpressif et un champ de raccourcissement crustal post Viséen subhorizontal, de direction NW-SE. Une activité hydrothermale a accompagné la mise en place, la déformation et lE refroidissement des intrusions. Le fluide le moins évolué a une composition très proche de celle de l'eau de mer, il a transformé des granites en trondjhémites essentiellement par gain de Na et Mg et perte de Fe, K et Rb. Un fluide plus évolué é transformé des granulites en tonalites, essentiellement par gain. de Ca et perte de K Rb, Fe. Le fluide le plus évolué est riche en fer, sa circulation s'est localisée dam des zones de cisaillement métriques où il a transformé des gabbros en chloritoschistes de composition comparable aux chloritites des amas sulfurés locaux Ce changement de composition de fluide dans un même domaine géographique e pendant le même période, est caractéristique des systèmes hydrothermaw générateurs d'amas sulfurés. L'altération hydrothermale a profondément altéré la signature géochimique du magmatisme bimodal des Jebilet centrales. Les éléments immobiles indiquent que les trondhjémites/tonalites étaient initialement des granites de type A2; les roches basiques sont des tholéiites à signature géochimique ambigüe. La cinématique de la déformation et le type d'association bimodale des Jebilet centrales traduisent un environnement géodynamique complexe ou l'influence de mouvements de distension et de raccourcissement crustal s'est déroulée dans un contexte de convergence oblique de plaques.

Dans le bassin permien de Saint-Dié (Vosges), les dépôts sont disposés en cinq formations. Pour chacune d'elles, une étude sédimentologique précise a été réalisée : analyse pétrographique, étude des lithofacies, des structures sédimentaires, des paléocourants. Elle a permis de reconstituer le contexte paléogéographique, paléoclimatique et diagénétique des dépôts et de proposer une évolution générale du bassin à partir de la synthèse des résultats. Le bassin évolue en pull-apart au cours de deux phases tectoniques, la plus importante étant la phase saalienne. On propose enfin une nouvelle attribution stratigraphique pour les formations du Bassin de Saint Dié

Les cermets, nommés M(p)-CMC(s), " Ceramic Matrix Composite dispersed with Metallic Particles ", sont prometteurs dans les applications à haute température. Un cermet modèle (304L-YSZ) constitué de 40 % vol. de particules d'acier inoxydable 304L dispersées dans une matrice de zircone partiellement stabilisée à l'yttrium a été préparé par métallurgie des poudres. Les cermets sont homogènes et possèdent une densité voisine de 97 % par rapport à la densité théorique. Une étude cinétique basée sur l'hypothèse de l'étape limitante, a été réalisée afin de proposer un mécanisme et un modèle d'oxydation du cermet. Dans un premier temps, l'oxydation de la poudre d'acier inoxydable a été étudiée sous oxygène à 800 °C. Les expériences d'oxydation sous He (80 %)-O2 (20 %) ont été conduites par thermogravimétrie. Conformément à la littérature, la cinétique d'oxydation de la poudre suit un régime de diffusion. Une couche d'oxyde à base de chrome à croissance externe est observée.En revanche, la cinétique d'oxydation du cermet modèle est différente de celle de la poudre de 304L. Un fort gain de masse est observé dès l'introduction de l'oxygène au début du palier isotherme. Pendant le palier isobare, la prise de masse est lente et n'est pas régie par la diffusion. La caractérisation des cermets oxydés montre que des nodules riches en chrome apparaissent tout d'abord à l'intérieur du métal. Puis une couche d'oxyde à base de chrome et de fer se forme par croissance externe. La matrice de zircone ne limite pas la diffusion de l'oxygène vers le métal. Elle se fissure sous l'action des contraintes mécaniques induites par le changement de volume des particules de 304L pendant l'oxydation.

Le phénomène d'extrusion latérale dans les systèmes en collision est étudié avec l'aide d'images satellitaires, de données de terrain et de modèles analogiques. Nous avons abordé le problème par le biais de deux analyses complémentaires: l'une régionale concerne la caractérisation d'un système naturel, l'Anatolie, l'autre d'ordre thématique concerne la caractérisation des champs de failles. L'étude régionale est menée à partir de la Faille Nord Anatolienne (FNA) qui est la principale zone faillée accommodant l'extrusion vers l'Ouest du bloc anatolien. La FNA est une zone décrochante dextre dont le mécanisme évolue depuis un pôle compressif à l'Est, vers un pôle extensif à l'Ouest. La partie orientale de la FNA, orientée N 110°, est contrôlée par le système en collision Arabie/Eurasie tandis que la partie occidentale de la FNA, orientée N75°, est sous* l'influence de l'extension égéenne. La présence du bloc rigide de la Mer Noire semble conditionner le changement de direction de la FNA. Le problème mécanique posé, à partir de l'étude expérimentale, est la modalité du processus d'extrusion latérale avec des conditions aux limites défavorables. En réduisant la longueur du continent au front du piston, nous observons une rotation de l'axe de la contrainte principale 0'1, de 30° par rapport à la direction d'avancée du poinçon. Nous observons une déformation diffuse à l'intérieur du continent extrudé qui évolue cependant vers une concentration de la déformation. L'évolution du partitionnement extrusion/raccourcissement se fait aux dépens de l'extrusion. Nous concluons aussi que l'extension égéenne agit comme un moteur, nécessaire pour assurer l'extrusion de l'Anatolie. La distribution spatiale des failles et des séismes est caractérisée par une analyse fractale. La géométrie des failles est fractale avec une dimension de 1.7, et représentative d'une déformation pénétrative. Le champ de séismes montre une distribution plus complexe, multifractale, que nous attribuons à l'interférence des phénomènes de croissance avec le phé'nomène de localisation de la déformation.

Lorsque des plutons granitiques se mettent en place dans une croate en cours de raccourcissement ils créent des hétérogéneités thermiques et rhéologiques et deviennent des sites de localisation préfèrentielle de la déformation crustale, La déforfmation enregistrée au niveau de ces plutons traduit l'interférence entre le champ de déformation régional et un champ de déformation local lié à l'intrusion des plutons, En analysant les répercussions de cette interférence SI.H le champ de déformation finie dans un ensemble pluton-encaissant, on peut estimer le contexte tectonique de mise en place des plutons et reconstituer la géométrie et la cinématique de la déformation crustale associée, L'utilisation des plutons granitiquescomme marqueurs de la déformation crustale a été testée à l'échelle d'un segment de chaine hercynienne, la méseta marocaine qui constitue le prolongement Sud de la chaine hercynienne Ouest Européenne, La déformation majeure de ce domaine, d'âge tardi carbonifère s'accompagne de la mise en place, dans l'intervalle :32\)- 270 ~a, de granitoides divisés en :3 groupes (mixtes I-S, crustaux S, alcalins), Le caractère syntectonique de la mise en place de ces granites est mis en évidence (1) par la distribution, la forme et l' orientation des plutons, (2) par le développement, de structures tectoniques superposées le Iong de gradients d'intensité de déformation finie en direction des plutons, (3) par l'existence d'un métamorphisme de contact syntectoniquJe (HT, BP), d'intensité croissante vers les plutons, (4) par' la compatibilité entre les trajectoires principales de déformation interne (S1,Le1) et les trajectoires principales de la déformation régionale, (S) par la présence de points triples de schistosi té, (6) par l'évolution des processus d'orthogneissification traduisant une diminution de la température de la déformation interne lors de l'avancement de la cristallisation du pluton, L'intégration à l'échelle du segment de chaine des différents états de déformation enregistrés au niveau des plutons permet de reconstituer le champ de déformation finie postviséen qui est caractérisé par un raccourcissement régional NW-SE avec une extension subhorizontale NE-SW, Les relations entre déformation et déplacement autour des plutons granitiques montrent la prédominance de mouvements subhorizontaux le Iong de décrochements ductiles organisés en deux familles ENE dextre dominante et subméridienne senestre, Ces déplacements horizontaux sont localement perturbés pour devenir décrochevauchants à chevauchants vers le NW ou le SE, Ils sont situés au niveau de fractures crustales existant déjà dans le soubassement précambrien et réactivées préférentiellement dans les zones amollies thermiquement par les plutons, La formation entre 320 et 280 MA de magmas calco-alcalins "crustaux" est compatible avec un processus de subduction continentale syn à post collision, Ces magmas se mettent en place le long de fractures crustales réactivées en décrochements et décrochevauchements, Le fonctionnement tardi tectonique de cisaillements lithosphèriques non rectilignes permet l'ascension des granites alcalins tardifs (270 MA), L'lmportance des mouvements transcurrents enregistrés par les plutons syntectoniques hercyniens permet de penser que la chaine hercynienne du maroc est une chaine en décrochement, Elle est localisée au niveau d'une importante zone de coulissage intracontinental dextre traduisant un découplage Afrique-Europe avec déplacement de l'Afrique vers l'ouest, Cette zone de coulissage est corrélable avec les grands décrochements hercyniens de l'Europe de l'Ouest.

Les cermets, nommés M(p)-CMC(s), « Ceramic Matrix Composite dispersed with Metallic Particles », sont prometteurs dans les applications à haute température. Un cermet modèle (304L-YSZ) constitué de 40 % vol. de particules d'acier inoxydable 304L dispersées dans une matrice de zircone partiellement stabilisée à l’yttrium a été préparé par métallurgie des poudres. Les cermets sont homogènes et possèdent une densité voisine de 97 % par rapport à la densité théorique. Une étude cinétique basée sur l’hypothèse de l’étape limitante, a été réalisée afin de proposer un mécanisme et un modèle d’oxydation du cermet. Dans un premier temps, l’oxydation de la poudre d’acier inoxydable a été étudiée sous oxygène à 800 °C. Les expériences d'oxydation sous He (80 %)-O2 (20 %) ont été conduites par thermogravimétrie. Conformément à la littérature, la cinétique d’oxydation de la poudre suit un régime de diffusion. Une couche d’oxyde à base de chrome à croissance externe est observée.En revanche, la cinétique d’oxydation du cermet modèle est différente de celle de la poudre de 304L. Un fort gain de masse est observé dès l’introduction de l’oxygène au début du palier isotherme. Pendant le palier isobare, la prise de masse est lente et n’est pas régie par la diffusion. La caractérisation des cermets oxydés montre que des nodules riches en chrome apparaissent tout d’abord à l’intérieur du métal. Puis une couche d’oxyde à base de chrome et de fer se forme par croissance externe. La matrice de zircone ne limite pas la diffusion de l’oxygène vers le métal. Elle se fissure sous l’action des contraintes mécaniques induites par le changement de volume des particules de 304L pendant l’oxydation
Ceramic matrix composite dispersed with metallic particles, called M(p)-CMC(s), are being developed for optimizing several functions of industrial components in severe atmospheres at high temperature.The corrosion of a model M(p)-CMC(s), based on 304L stainless steel and yttrium doped zirconia (304L(p)-ZrO2(s); 40%/60% in volume) is studied and compared with the oxidation behaviour of the stainless steel powders. The oxidation behaviour of the model 304L(p)-ZrO2(s) composite produced by powder metallurgy, studied by means of the thermogravimetry under 20 % O2 in helium at 800 °C, is presented. Oxidation curves show a fast increase in mass gain followed by slow one for the composite material. SEM observations and Auger spectroscopy measurements of the oxidized composite indicate an outward complex Cr and Fe rich oxide layer whereas Cr2O3 nodules are observed to nucleate and develop inward. For 304L stainless steel powder, the shape of the mass gain curve is parabolic, in agreement with a diffusion controlled oxidation. SEM observations of oxidised powder and in situ XRD measurements at 800 °C under oxygen show an external growth of Cr2O3 oxide layer.The low resistance to oxidation of the composite (compared to the powder) in the initial period seems to be due to the properties of the zirconia/metallic particles interface obtained after the sintering process. Under reducing conditions, the initial Cr2O3 layer reacts with zirconia matrix. TEM observation of the “as sintered” interface between the metallic particles and the ceramic shows no chromia layer. Sudden changes in oxygen partial pressure during experiments reveal an accelerating effect of the oxygen pressure

Une analyse de la déformation cassante cénozoïque dans la plateforme européenne a été effectuée entre le massif de Bohême à l'est et la Méditerranée occidentale à l'ouest. Une succession de quatre paléo-champs de contraintes principaux a été caractérisée : (1)une compression NS d'âge éocène. Cet événement induit la formation du « triangle Allemand-Tchèque » bordé à l'est par les décrochements dextres NW-SE de Pfahl et de Franconie et à l'ouest par des décrochements sénestres NNE-SSW, le long de l'axe du futur rift ouest-européen, (2) une extension E-W oligocène qui a ouvert le rift ouest-eurpéen, (3) une compression NE-SW, du début Miocène, qui a réactivé en faille inverse la ligne de Pfahl et comme décrochements dextres les principales failles du fossé rhénan, (4) et finalement depuis la fin du miocène, une distribution en éventail des directions de compression qui s'est développée à la périphérie de l'arc alpin. Cependant, à une certaine distance du front de la chaîne, une direction de compression NW-SE, puis NNW-SSE, a prévalu. Une comparaison avec des données cinématiques des plaques démontre que cette succession d'événements tectoniques cassants est compatible avec la reconstruction des mouvements relatifs entre l'Afrique et l'Eurasie pendant la collision cénozoïque, quelques états de contrainte locaux locaux près des Alpes, sont cependant clairement liés à l'évolution locale de l'arc alpin.

Les modèles analogiques de formation des bassins en pull-apart considèrent l’existence de discontinuités basales qui transmettent le mouvement de décrochement dans la couverture sus-jacente. Nous présentons ici une série de modèles réalisés selon un mode opératoire innovant, qui permet la formation de ce type de bassins au-dessus d'une couche visqueuse, par le seul effet de coulissements latéraux dans la couverture, indépendamment du socle. Ce travail est inspiré d’un exemple naturel, le bassin d'El Hamma-Gabes, en Tunisie centrale. Ce bassin correspond à une zone de relais extensif entre deux Couloirs de Décrochements Principaux (CCP) de direction N100-110. Ces couloirs font partie de l’expression en surface de la zone de cisaillement crustale dite « Accident Sud Tunisien ». Ils sont marqués par des cinématiques transtensives dextres pendant l’extension N80 du Crétacé supérieur, et transpressives dextres pendant les compressions N140 au cours du Néogène. Ces mouvements ont assuré et maintenu l’extension de la zone de relais au cours des événements tectoniques aussi bien extensifs que compressifs. Dans cette zone de relais la couverture sédimentaire est adhérente au substratum anté-triasique dans sa partie méridionale, en l’absence du trias supérieur évaporitique. La structuration en subsurface montre un dispositif en horst et graben qui se branchent aux (CCP). Deux méga-grabens sont identifiés : celui d’El Hamma à l’Ouest et celui de Chenchou à l’Est, séparés par le Horst de Jebel Hallouga. Chacun de ces grabens est structuré à son échelle, en une succession de horsts et graben de second ordre. En sections sismiques, des structures en « sabliers » formées par l’interconnexion dans les couches du Crétacé supérieur, de grabens séparés dans des niveaux sous-jacents, se développent dans la partie septentrionale de la zone de relais. Ces structures témoignent d’une extension plus prononcée que dans la partie méridionale, favorisée par un découplage couverture/socle lié à une présence d’évaporites Triasiques dans cette partie de la zone de relais. Les modèles analogiques montrent que : 1- Dans le cas d’une couverture reposant sur une couche visqueuse (silicone) également répartie dans la zone de relais, le pull-apart initié comporte deux grabens chacun connecté à l’extrémité de l’un des (CCP). Les failles bordières de ces structures montrent des tracés courbes. Leur orientation est celle de failles de type R au niveau de leurs jonctions au (CCP), et évolue vers celle de R’, en s’en éloignant. Des percements « diapiriques » se produisent le long des axes des grabens. La restauration des étapes de déformation permet de distinguer les trois stades de mise en place de ces diapirs : stade réactif associé à l’ouverture du graben, actif puis passif syn-cinématiques. Un effondrement du toit de diapir se produit à un stade avancé de la déformation quand la couche de sel est amincie alors que l’extension continue. Les structures en "sablier" se développent dans les couches syntectoniques par propagation vers le haut des failles normales et leur interférence. 2- Dans les modèles à variation latérale de la densité de la couche de décollement, l’extension dans la zone de relais parait plus accentuée dans la zone où la densité est la plus faible. Le graben connecté aux (CCP) du côté de cette zone est plus structuré. Aussi, les structures en sabliers n’apparaissent que dans cette zone à forte extension. Un diapirisme peut se produire à la jonction entre le bassin en pull-apart et le (CCP) de ce même côté. Une analyse de Corrélation d’Images Numériques appliquée à des modèles où la densité de la couche varie latéralement, permet de renseigner de manière quantitative et illustrée, la distribution des champs de déplacement et des taux de déformation, l’évolution spatio-temporelle de la déformation ainsi que la relation entre cette évolution et la rhéologie du niveau de décollement
Analogue models for the formation of pull-apart basin have involved basal discontinuities that transmit upward the movements and stresses into the overlying cover. Here we present a series of models realized according to an innovative conceptual model that allows the formation of pull-apart basins above a viscous layer, under the sole effect of lateral movement in the cover, independently of the basement.. This work is inspired by a natural example, the El Hamma-Gabes basin, , in central Tunisia.This Basin is an extensional relay zone between two main strike-slip corridors (CCP) of a N100-110 trend. These corridors are the surface expression of the crustal shear zone called "South Tunisian Accident". They are marked by right-lateral transtensional slip during the N80 extensional episode during the Upper Cretaceous, and right-lateral transpressional kinematics during the N140 compression episode during the Neogene. These movements ensured and maintained the extension of the relay zone during both extensive and compressive tectonic events. In the relay zone the sedimentary cover is directly coupled with its pre-triassic basement, in its southern part in the absence of the upper Triassic evaporites.The sub-surface structures shows a horst-and-graben system that connect to the main strike-slip corridors (CCP). Two mega-grabens are identified: the El Hamma graben to the west and (2) the Chenchou graben to the east, separated by the J. Hallouga Horst. Each one of these grabens is internally structured into a sequence of smaller-scale horsts and grabens. In vertical sections, "hourglass" structures formed by the along-strike interconnection of grabens affecting the Upper Cretaceous series develop in the northern part of the relay zone. These structures have an amount of extension greater than that in the southern part, and seem to result from greater decoupling between the cover and basement related to the presence of U Triassic evaporitic deposits in this northern part of the relay zone.Analogue models show that: 1- When a basal viscous layer (silicone) is uniformly distributed across the entire relay zone, the pull-apart basin that forms comprises two grabens, each one connected to the frontal end of one of the (CCP). The boundary faults of these structures have curved traces. Their obliquity is that of Riedel-R-type faults at the junction to the (CCP), and becomes accentuated to take the orientation of Riedel-R'-type faults, away from it. Diapirs occur locally along the graben axes. Restoration of the deformation stages allows us to evidence three successive stages of diapirism: reactive stage associated with the opening of the graben, active and then passive synkinematics. Collapse of the diapir roof occurs at an advanced stage of deformation once the salt layer is depleted but extension continues. The "hourglass" structures develop in the syntectonic layers by upward propagation of normal faults and their interference.2 - In models with lateral density change in the décollement’s density and viscosity, the amount of extension in the relay zone appears to be greater in the area having the lowest density. The graben connected to the (CCP) on the side of this zone is more structured. Also, hourglass structures appear only in this high extension zone. There, diapirism may occur at the junction between the pull-apart basin and the (CCP) on this same side.A Digital Images Correlation analysis applied to models where the density of the layer varies, allowed us to highlight, in a quantitative and illustrated way, the distribution of the displacement fields and of the deformation rate, its spatio-temporal evolution as well as the relation between this evolution and the rheology of the detachment level

Le travail présenté est consacré à l'étude sismologique du séisme du 27 septembre 2003 qui a eu lieu en Altay (Mongolie, Russie) et à l'interprétation des résultats dans le cadre d'une étude tectonique de la chaîne de l'Altay.
Dans le premier chapitre nous avons collecté les informations morphologiques, géologiques et tectoniques dans la littérature existante. Nous en avons déduit un schéma simple de déformation de la chaîne avec 4 failles NW-SE majeures. Nous avons complété ces informations avec une interprétation d'images satellites sur lesquelles sont mesurés des déplacements horizontaux. Les décalages semblent de même amplitude sur le même faille, mais variables d'une faille à l'autre. Nous proposons un partionnement du mouvement à l'intérieur du bloc Altay et discutons de la compatibilité avec une rotation anti-horaire du bloc.
Dans le second chapitre nous analysons le catalogue de sismicité de Mongolie produit par le RCAG. Nous montrons qu'une grande partie des événements peuvent être considérés comme des répliques des grands séismes qui ont eu lieu au siècle dernier. Nous analysons la distribution de la b-value dans différentes régions en relation avec l'occurrence de grands séismes. L'accent est mis sur la région de l'Altay.
Dans le 3ième chapitre nous introduisons le contexte géologique du séisme de Chuya (Ms = 7.3) et les observations de qui ont pu être faites en surface du déplacement horizontal produit par le séisme. Les mesures sur les traces de surface sont comparées à des mesures plus globales obtenues sur l'auto-corrélation d'image SPOT. La géométrie très semblable contraint très bien la position du séisme.
Dans le 4ième chapitre est analysée la position des séismes majeurs de la séquence sismique à partir de données sismologiques de réseaux permanents. Une meilleure image de la distribution des répliques est produite par l'interprétation des données d'un réseau temporaire déployé sur le zone épicentrale. Cet essaim de séisme montre une activité sur 90 km de long dans la direction NW-SE le long du bord sud des dépressions de Chuya et Kurai et jusqu'à des profondeurs de 20 km.
Dans le 5ième chapitre est présenté un modèle de rupture des 3 événements majeurs de la séquence obtenu par inversion des ondes de volume P et SH. Ces 3 séismes présentent une rupture complexe avec plusieurs sous événements de mécanisme différent et des vitesses de rupture assez variables. Les valeurs de durée de source et de vitesse de rupture sont en bon accord avec les observations de surface.
L'ensemble de ces résultats permet de proposer un schéma global de la séquence cohérent en accord avec la morphologie et la tectonique dans cette partie de la chaîne.