Ce travail de thèse concerne les chevauchements du prisme orogénique sud-pyrénéen. Le but de cette étude est d'appréhender les mécanismes de déformation ainsi que les transformations minéralogiques au sein de discontinuités majeures affectant des roches sédimentaires, ainsi que les paramètres contrôlant l'activité de ces failles (conditions PT, fluides, microstructure, minéralogie...). Pour cela, nous mobilisons un corpus de données variées au moyen d'une approche pluridisciplinaire (étude pétrographique, géochimie, minéralogie)..Cinq failles chevauchantes et niveaux de décollements ont été échantillonnés le long d'une transversale N-S dans le bassin de Jaca. Toutes les structures étudiées montrent un style de déformation similaire avec une cinématique vers le sud, compatible avec la cinématique régionale. Les zones de failles, d'épaisseur variant de quelques centimètres à plusieurs mètres, sont caractérisées par la présence d'une schistosité pénétrative de pression-dissolution ainsi que par la présence de nombreuses surfaces cisaillantes C-C'. La présence de veines de calcite, et plus modérément de quartz, atteste de la présence de fluide durant la déformation. D'un point de vue microstructural, la déformation est principalement accommodée par le développement de veines cisaillantes et extensives (SV1 et EV1). Dans l'unité septentrionale du Monte Perdido, une réactivation cisaillante est associée à la précipitation de chlorite (SV2) ainsi qu'à la formation de veines extensives à assemblage calcite-quartz (EV2). Tardivement, l'exhumation du massif est associée au développement de veines extensives dilatant les microstructures préexistantes (EV3). Les analyses isotopiques et géochimiques (isotopes stables δ18O et δ13C et éléments traces) des calcites de veines et des sédiments encaissants, suggèrent la contribution de fluides diagénétiques dans tous les chevauchements étudiés. Cependant, la circulation de fluides de surface (marin et météorique) au cours des épisodes tardifs de la déformation est également enregistrée le long des chevauchements de Jaca et du Cotiella. Dans les sédiments encaissants, la schistosité se caractérise par une réorientation de particules détritiques d'illite et de chlorite le long des plans de pression dissolution des carbonates. Dans les zones de failles, la schistosité est marquée par une recristallisation d'illite perpendiculairement à s1 alors que la chlorite riche en fer précipite le long de surfaces cisaillantes (SV2). Les analyses isotopiques des fractions argileuses révèlent une précipitation de ces minéraux à partir d'un fluide diagénétique dans un système hydrique relativement clos. Une étude thermométrique détaillée (inclusions fluides, analyses isotopiques et composition des chlorites) menée sur le chevauchement de Monte Perdido a permis de contraindre les conditions PT des deux épisodes d'activité de la faille de Monte Perdido. Le chevauchement du Monte Perdido s'est mis en place du Lutétien au Priabonien à une température de 208°C et un enfouissement de l'ordre de 5,7 km. Sa réactivation, associée à la formation des veines EV2 et SV2 s'est produite dans des conditions plus élevées à une température de 240°C et un enfouissement de 6,5 km. Ces données révèlent un paléogradient géothermique de l'ordre de 30°C/km lors la déformation du bassin. D'un point de vue mécanique, les chevauchements étudiés ne sont pas favorablement orientés et nécessitent des processus d'affaiblissement pour expliquer leur formation et leur réactivation. La présence de fluides est un paramètre majeur favorisant la formation et la réactivation