La circulation de fluides au sein des différentes enveloppes terrestres est principalement abordée par l’analyse des isotopes stables de l’oxygène, de l’hydrogène et du carbone (δ18O, δD, δ13C). Ces mesures sont effectuées sur différents types d’archives géologiques en suivant différents protocoles expérimentaux ne permettant pas la plupart du temps la mesure directe de la composition du fluide lui-même. En effet, l’analyse du δ18O de certains minéraux comme le quartz et la calcite ou l’analyse du δD de minéraux hydroxylés comme les phylosilicates est utilisée pour calculer la composition isotopique du fluide théoriquement à l’équilibre avec ces minéraux au moment de leur cristallisation. Aujourd’hui, la seule méthode utilisée pour mesurer directement la composition isotopique des fluides crustaux consiste à mesurer le δD de toutes petites quantités de fluides piégées sous la forme d’inclusions fluides (IFs) dans du quartz au moment de leur croissance à plusieurs km de profondeur. La composition isotopique de l’oxygène est obtenue indirectement par une étape complexe de réequilibration avec du CO2 et calcul d’un bilan de masse. Un nouveau protocole expérimental permettant l’extraction de fluides aqueux contenus dans des inclusions fluides (IFs) piégées dans des quartz de veines et l’analyse simultannée de leur δ18O et de leur δD a été mis au point au Laboratoire de Géologie de Lyon en collaboration avec l’Institut des Sciences Analytiques de Villeurbanne. Ce protocol a été appliqué sur plus de 100 échantillons de quartz et testé sur une vingtaine de phylosilicates au cours de cette thèse, provenant de deux chaînes de montagnes emblématiques : les Alpes franco-italienne en Europe de l’Ouest et l’Himalaya en Asie. Dans les Alpes, un premier échantillonnage de fentes de quartz a été effectué dans des roches cristallines hercyniennes et sédimentaires du Carbonifère et du Mésozoïque des massifs cristallins externes (MCE) (Mont-Blanc, Aiguilles Rouges et Belledonne) et dans le massif du Chenaillet. Dans un second temps nous avons échantillonné des veines de quartz déformées de façon ductile dans des zones de cisaillement alpines telle que la shear zone du Mont-Blanc. En Himalaya, deux sites d’échantillonnage principaux ont été privilégiés, la vallée de la Kali Gandaki et le granite du Manaslu au centre du Népal ainsi que la klippe de Jajarkot située environ 100km au Sud-Ouest.). Nous nous sommes principalement concentrés sur l’échantillonnage de veines syn-cinématique ductiles disposées parallèlement et boudinées dans la foliation associée au fonctionnement du Main Central Thrust, ces veines contiennent parfois du disthène et du grenat. Les données obtenues indiquent une origine superficielle des fluides contenus dans les IFs pour l’ensemble des échantillons de quartz analysés au cours cette thèse. Nous avons testé la possibilité d’utiliser le δ18O et le δD des IFs pour reconstituer les paléo-reliefs des chaînes de montagne en se basant sur la relation aujourd’hui bien établie entre la composition isotopique des précipitations et l’effet orographique de la topographie. Dans les Alpes, nos données indiquent que l’altitude moyenne des MCE au Miocène était très inférieure à leur altitude actuelle (~1000m. En Himalaya, l’effet orographique de la haute chaîne sur la composition isotopique des précipitations actuelles se calque parfaitement au profil de la composition isotopique des paléo-eaux de surfaces piégées dans les IFs d’âge Miocène. Suggérant que la chaîne avait atteint son altitude et sa morphologie actuelle à cette période. L’utilisation systématique de cette méthode sur différents reliefs donne l’opportunité d’appréhender le rôle respectif et l’ampleur des paramètres de surfaces comme le climat et celui des forçages internes comme la tectonique dans l’édification d’un orogène.