La couverture sédimentaire de l'avant-pays des Alpes occidentales, située à la jonction des domaines pyrénéen et alpin, a enregistré une histoire tectonique polyphasée, alternant des phases de compression et d'extension depuis la fin du Paléozoïque. Malgré ces connaissances, l'âge absolu de la formation et de la réactivation des failles reste mal contraint, principalement en raison de la difficulté à dater les minéraux pauvres en uranium, typiques des environnements sédimentaires. Pour pallier cette difficulté, de nouvelles approches de datation in situ haute résolution ont récemment été développées et appliquées aux calcites syn-tectoniques afin de dater des phases de déformation. Dans ce sens, cette étude combine des analyses structurales de terrain, des reconstitutions paléo-contraintes ainsi que des datations U–Pb et l'analyse de la signature isotopique (δ18O et δ13C) de calcites syn-tectoniques afin de préciser l'âge des phases de déformation cassantes enregistrées au sein de la couverture sédimentaire du bassin Vocontien (Sud-Est de la France).

Les résultats obtenus témoignent d'une compression nord-sud liée à l'orogenèse pyrénéenne dès ~90 Ma, suivie d'une extension Oligocène (~33-25 Ma) associée à l'ouverture des systèmes de rifts Ouest-Européen avec une extension E-W à WNW-ESE. À partir de ~21 Ma, une nouvelle phase de raccourcissement E-W à NE-SW se développe dans la couverture sédimentaire, traduisant la propagation vers l'ouest des déformations alpines. Par ailleurs, l'étude de l'isotopie stable des calcites datées témoigne d'un passage de circulations fluides locales (fluides à l'équilibre avec leurs encaissants) à des apports plus externes (fluides profonds ou météoriques) à partir du Miocène. Ce changement est interprété comme le reflet d'une réorganisation structurale et topographique de la zone d'étude.