Dans tous les types de matériaux, la présence de fractures implique une perméabilité généralement élevée, orientée et le développement d'altérations. Plusieurs points concernant ces milieux fracturés sont développés dans ce travail de thèse. Une étude géométrique des réseaux de fractures aux échelles micro et macroscopique, basée sur la répartition spatiale des minéraux de remplissage des fractures permet d'identifier la présence d'associations minérales impliquant des systèmes de fractures différents, des modes d'altération distincts et non synchrones. A l'échelle microscopique, l'étude des caractéristiques géométriques des fissures permet de suivre l'évolution de leurs porosités, surfaces d'échanges et perméabilités suite à de telles altérations. Ces travaux sont complétés par l'étude de la rugosité de fractures naturelles et son rôle quant à leur comportement hydro-mécanique. Finalement, la répartition géométrique des pôles des fractures, des considérations empiriques des critères de rupture et la connaissance des pressions fluides permettent la quantification des tenseurs de paléocontraintes à l'origine du développement de ces systèmes fracturés.