Mesures géodésiques et modélisation de la convergence oblique au travers de failles transformantes. Application au bord Nord du Plateau Tibétain et à la Californie du Sud

Je me focalise sur trois grands systemes de failles transformantes obliques au Tibet et en Californie du Sud, et ce, afin de mieux comprendre et quantifier les relations entre les differentes structures qui les definissent. L'interferometrie radar a Synthese d'Ouverture (InSAR) dispose du potentiel pour cartographier et localiser precisement la deformation sur des zones etendues et ainsi contraindre la geometrie des structures profondes. Cependant son utilisation en milieu naturel se trouve fortement entravee par la decorrelation due a la vegetation, au relief, et aux cycles de gel et degel, mais aussi par les delais tropospheriques et les rampes orbitales residuelles. J'ai developpe des methodes pour palier ces limitations. Au Tibet, j'ai ainsi traite les archives du satellite Envisat au niveau de deux zones de lacune sismique, a la bordure Nord du plateau, se presentant comme des zones interessantes pour etudier le partitionnement de la convergence: le systeme de faille de Haiyuan au north-est Tibet et la faille senestre de l'Altyn Tagh, au nord-ouest du plateau. Une attention specifique sur les deformations liees au pergelisol m'a permis de (1) retrouver la continuite du signal sur de grandes zones, (2) de quantifier le comportement temporel des cycles de gel et degel des sediments recouvrant le pergelisol, (3) d'isoler les zones stables des sediments se deformant. Je montre que les deformations saisonnieres sont fortement dependantes des unites geomorphologiques et que la fonte du pergelisol est plus important a faible qu'a haute altitude. J'analyse aussi le signal saisonnier au travers la marche topographique et je definie un proxy pour les incertitudes de la correction atmospherique. J'observe un gradient de deformation au travers la faille de l'Altyn Tagh de l'ordre de 11-15 mm/an et un alignement claire de la deformation dans le Tarim, parallele a la faille de l'Altyn Tagh, ainsi que des soulevements de l'ordre de 1 mm/an associes a des chevauchements. Ce travail montre aussi un gradient de deformation associe a la terminaison ouest de la faille du Kunlun, re-definissant ainsi la geometrie des blocs tectoniques dans cette region. Parallelement a cette acquisition de donnees, je developpe des outils d'inversion bases sur des algorithmes de Monte Carlo afin d'explorer l'ensemble des geometries en accord avec les observations et d'estimer la compatibilite de la deformation actuelle avec des modeles tectoniques long-termes. Je montre ainsi une convergence uniforme de 8.5-11.5 mm/an et d'orientation N81-98E a travers le systeme de faille d'Haiyuan et quantifie son partitionnement le long des differentes structures. Par ailleurs, j'applique mon approche en Californie du Sud, au niveau du « Big Bend » de la faille de San Andreas ou, en analogie avec des modeles structuraux geologiques, j'utilise des lois de conservations du mouvement pour contraindre la geometrie des chevauchements aveugles. Je montre la compatibilite du champs de deformation actuel avec un decollement grande echelle et quantifie une accumulation de contrainte de 2.5 mm/an le long de la structure majeure sous Los Angeles.