La modélisation géométrique de surfaces géologiques est un domaine en plein essor dont l'objectif est de représenter, de façon précise, des surfaces géologiques complexes. Les approches basées sur les méthodes de C.A.O. classiques n'étant pas suffisamment adaptées pour la modélisation de telles surfaces, le professeur Mallet a proposé une nouvelle approche de la modélisation des surfaces naturelles dans le cadre du projet GOCAD. Le noyau du projet réside dans un nouveau principe d'interpolation en 3 dimensions appelé D.S.I. (Discrete Smooth Interpolation). Les travaux présentés dans ce mémoire furent menés au sein de ce projet et consistaient à développer un ensemble d'outils géométriques pour la construction automatique de modèles géologiques. Parmi ces outils, on trouve le calcul des courbes d'isovaleurs sur des surfaces complexes et la modélisation de failles. La nouvelle approche, pour le calcul des courbes d'isovaleurs sur des surfaces, se distingue par sa rapidité et sa précision même si les surfaces sont complexes (par exemple présentant des trous). La modélisation d'une faille passe par la construction d'une surface et par la caractérisation de la relation qu'elle entretient avec un horizon. Cette dernière opération a été rendue possible par la mise en place de trois contraintes géométriques D.S.I.: OnTsurf, VecLink et OnBorder. Les outils de modélisation géométrique du projet GOCAD seront utilisés pour mettre au point un prototype de générateur automatique de modèles géologiques