A.- I._ a travaillé en qualité de manoeuvre au service de l'entreprise F._ travaux hydrauliques SA. Le 17 mars 1993, il a été victime d'un accident du travail; en chutant, il s'est blesseé au pouce de la main droite et a subi une distorsion grave de ce membre. Le cas a été pris en charge par la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (ci-après : CNA). Après l'administration d'un traitement conservatoire, le docteur H._, spécialiste en chirurgie de la main et des extrémités, a procédé, le 25 mai 1993, à une arthrotomie exploratrice avec résection de la capsule. Devant la persistance de douleurs, le docteur S._, spécialiste en chirurgie plastique et réparatrice, a pratiqué, le 24 novembre 1993, une arthrodèse de la métacarpo-phalangienne du pouce droit. Par décision du 8 avril 1994, fondée sur les rapports du docteur S._ des 8 mars et 5 avril 1994, ainsi que sur le rapport final du médecin d'arrondissement de la CNA du 21 mars 1994, le docteur Z._, la CNA a considéré l'assuré capable de travailler à 100 % dès le 9 mai 1994. Le 27 juillet 1994, le docteur S._ a procédé à l'ablation du matériel d'ostéosynthèse. A la suite de cette intervention, la CNA a fixé le taux de capacité du travail de l'intéressé à 100 % dès le 21 septembre 1994. L'assuré n'a cependant pas repris le travail, invoquant la persistance des douleurs. Les recours successifs de l'assuré contre les décisions sur opposition de la CNA ont été rejetés par le Tribunal des assurances du canton de Vaud (jugement du 21 juin 1996) et par le Tribunal fédéral des assurances (arrêt du 9 juin 1997). Se fondant en particulier sur les avis des Docteurs S._ et Z._, la Cour de céans a considéré qu'il ne persistait plus d'atteinte à la santé liée à l'accident empêchant une reprise totale du travail dès lors qu'il y avait eu consolidation de l'arthrodèse de l'articulation. B.- Le 4 décembre 1996, l'assuré a fait valoir une rechute de l'accident et requis des prestations d'assurance. Par décision du 13 mars 1997, la CNA a signifié son refus, en considérant que la relation de causalité n'était plus donnée. Par décision sur opposition du 29 avril 1997, la CNA a confirmé son refus de prise en charge. L'assurance-invalidité a octroyé à l'assuré une rente entière avec effet dès le 1er janvier 1996, par décision du 16 mars 1998. C.- Le Tribunal des assurances du canton de Vaud a, par jugement du 25 juin 1999, rejeté le recours de l'assuré dirigé contre la décision sur opposition de la caisse intimée. D.- I._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut à l'octroi des prestations de la CNA, subsidiairement au renvoi du dossier à la CNA pour complément d'instruction. A l'appui de son recours, il a produit un rapport du 7 mars 2000 du Docteur X._,spécialiste en orthopédie et en chirurgie de la main. La CNA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. E.- Le 2 mai 2000, le recourant a fait parvenir au tribunal une détermination du 28 avril 2000 du docteur X._sur la réponse de la CNA.