Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Today, one of the main challenges in the oil industry is the exploitation of new resources in naturally fractured reservoirs often located in structurally complex areas such as plate boundaries, mountain ranges or near salt structures. While numerical models of rock deformation based on continuum mechanics are becoming industry standard in providing efficient means for modelling natural fractures in reservoirs, the knowledge of past perturbed stress fields, which is referred as the type (normal, wrench or reverse), orientation and magnitude of the regional or local tectonic stresses that needs to be applied as boundary condition in numerical simulations, is often unknown or approximated.The essence of this thesis is to improve the recovery of the paleostress field needed to constrain numerical simulations. I first described and discuss through a comprehensive mechanically-based multi-parametric study how far we can rely on the commonly used paleostress inversion methods based on fault slip data and the Wallace and Bott assumptions. I then compared this method with a new generation technique based on geomechanics using field observations. Since slip markers on faults are hardly observed in core or image log, I used observed natural fracture data as main drivers for the inversion of the paleostress using geomechanically-based method. I demonstrated, through various outcrop and subsurface examples, how this can efficiently be done. Finally, I aimed at addressing the problem of polyphase fracture data sets with unknown mechanical type (joints, faults, stylolites ...) and expanded the mechanical stress inversion to the separation of tectonic phases.
Aujourd'hui, l'un des principaux défis dans l'industrie pétrolière est l'exploitation de nouvelles ressources dans les réservoirs naturellement fracturés souvent situés dans des zones structurellement complexes tels que les frontières de plaques, les chaînes de montagnes ou les structures de proches des dômes de sel. Alors que les modèles numériques de déformation des roches basée sur la mécanique des milieux continus fournissant des moyens efficaces pour la modélisation de fractures naturelles dans les réservoirs, sont devenus la norme dans l'industrie, les paléo-contraintes régionales ou locales appliquées comme condition aux limites dans les simulations numériques, définies par le régime (normal, décrochant ou inverse), l'orientation, et la magnitude des contraintes tectoniques, sont souvent inconnues ou approximées.L'essence de cette thèse est d'améliorer la prédiction du champ de paléo-contrainte nécessaire pour contraindre les simulations numériques. J’ai décrit dans un premier temps à travers une étude comparative multi-paramétrique complète basée sur la mécanique, dans quelle mesure nous pouvions compter sur les méthodes d'inversion des paléo-contraintes basées sur les hypothèses de Wallace et Bott et les données de glissement sur les failles. J’ai ensuite comparé ces méthodes avec une technique d’inversion de nouvelle génération basée sur la géomécanique en utilisant les observations de terrain. Puisque les marqueurs de glissement sur les failles sont rarement observés le long du forage, j’ai utilisé l’inversion géomécanique des contraintes pour les données de fractures naturelles observées. J’ai alors démontré, l’efficacité de cette technique à travers divers exemples d'affleurements et de subsurface. Enfin, j’ai proposé une solution afin de résoudre le problème des données de fractures polyphasées à type cinématique inconnu (joints, failles, stylolites ...) et étendu l’inversion de contrainte basée sur la géomécanique à la séparation des phases tectoniques.
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The territory of Armenia was located in the collision zone between Arabia and Eurasia, and is the seat of active intercontinental deformations, which was attested by the many historical earthquakes that have occurred in this region. All these destructive earthquakes show a strong regional seismic activity, and therefore it is important to evaluate the seismic hazard associated with active structures that generates this seismicity.This study presents the results of the analysis of the active tectonics within the northwestern and southeastern extensions of the Pambak-Sevan-Syunik fault (PSSF), a major right-lateral strike-slip fault cutting through Armenia (NW - SE). Quantifying the deformations in terms of geometry, kinematics, slip rates and earthquake activity, using cosmogenic 3He, OSL/IRSL and radiocarbon dating techniques, reveal different behaviors between the two regions.Within the northwestern extension, in the region of Amassia, the PSSF bends to the west and splits into two main WNW-ESE trending reverse faults defining a compressional pop-up structure. We estimate an uplift rate and a shortening rate of 0.5 ± 0.1 mm/y and 1.4 ± 0.6 mm/y, respectively. This suggests that most of the ~2 mm/y right lateral movement of the PSSF seems to be absorbed within the Amasia pop-structure.Within the southeastern extension, in the region of Tsghuk volcano, the PSSF shows signs of dying out at the southernmost tip of the Syunik graben. A very slow NS trending normal faulting associated with a slight right-lateral movement characterizes the tectonic activity in the region of Tsghuk volcano. We estimate vertical slip rates, EW stretching rate, and right-lateral slip rate of ~0.2 mm/y, ~0.1 mm/y and ~0.05 mm/y, respectively. These results lead to the conclusion that the right lateral movement observed further north along the PSSF is mainly transferred within other active faults further west within the Karabagh (Hagari fault or other structures further northwestwards).
L’Arménie se situe dans la zone de collision entre Arabie et Eurasie et est le siège d’une déformation intracontinental active comme l’atteste les nombreux tremblements de terre historiques qui s’y sont produits. Tous ces séismes, destructeurs, attestent d’une forte activité sismique régionale, et il est par conséquent important d'évaluer l’aléa sismique associé aux structures actives qui génère cette sismicité.Le travail présenté ici, expose les résultats de l’analyse de la tectonique active au niveau des terminaisons nord-ouest et sud-est de la faille de Pambak-Sevan-Syunik (PSSF), une des failles décrochant majeure qui traverse l'Arménie du NW au SE. La quantification des déformations en termes de géométrie, cinématique, vitesse de glissement et paléosismicité, en utilisant les méthodes de datation 3He cosmogénique, OSL/IRSL et radiocarbone, révèlent des comportements différents entre les deux régions.Au niveau de la terminaison nord-ouest, dans la région d’Amassia, la faille PSSF s’incurve vers l'ouest et se subdivise en deux branches de direction WNW-ESE, et de cinématique inverse, définissant une structure en pop-up. Nous estimons une vitesse de soulèvement de 0.5 ± 0.1 mm/an et une vitesse de raccourcissement NNE-SSW de 1.4 ± 0.6 mm/an. Ces résultats suggère que l’essentiel des ~2 mm/an de mouvement dextre estimés le long de la faille de PSSF sont absorbés au niveau du pop-up d’Amassia.Au niveau de la terminaison sud-est, dans la région du volcan Tsghuk, la faille PSSF semble disparaitre. Le peu d’activité tectonique est caractérisée par des failles normales sub-méridiennes associées à une légère composante décrochant dextre. Nous déterminons une vitesse de glissement vertical de ~0,2 mm/an, une vitesse d’extension ~EW de ~0,1 mm/an associée à une composante dextre de ~0,05 mm/an. Ces résultats suggèrent que le mouvement dextre observé le long de la faille de PSSF plus au nord, a été transféré sur d'autres failles plus à l'ouest dans le Karabakh (faille Hagari ou autres structures situés encore plus au NW).
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NNT : 2016MONTT152
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Geothermal energy is considered as a green and infinite energy source at human scale. Currently, the yield of geothermal power plants is limited to temperatures of the operating fluid which 350 °C. From tectonic and volcanic activity at mid-ocean ridges, Iceland is a location where supercritical fluid extraction (T> 375 °C) can considered for the near future. Exploiting such fluids could theoretically multiply by a factor of ten the electrical power delivered by geothermal wells. Can such fluids circulate at the base of brittle oceanic crust? This work investigates the petrophysical properties of basalts in order to constrain geophysical observations in Iceland and predict the behavior of very high temperature geo-hydrothermal reservoirs. The first approach consisted in studying the physical properties of rocks that have hosted deep hydrothermal circulations at oceanic ridges. The study of these rocks at ODP Site 1256 shows that the porosity measured both in the field and in the lab is associated with amphibolite facies alteration minerals (T> 500 ° C). The second approach was to recreate in the laboratory the conditions of pressure, temperature and pore fluid pressure of high temperature to supercritical hydrothermal systems to predict the mechanical and electrical properties of basalts under these conditions. The mechanical results indicate that the brittle/ductile transition occurs at a temperature of about 550° C, where a strong permeability decrease is expected. The implementation and calibration of a new cell for measuring electrical conductivity at high temperature provide the first results for the interpretation of geophysical data. When applied to basaltic crustal conditions in Iceland, these results indicate that hydrothermal fluids could circulate, at least temporarily, in a supercritical state up to 5 km depth.
La géothermie est considérée comme une source d'énergie propre et inépuisable à échelle humaine. Actuellement, le rendement des centrales géothermiques est limité à l'exploitation de fluides de températures inférieures à 350 °C. L'association de l'activité tectonique et volcanique aux dorsales océaniques fait de l'Islande un lieu où l'extraction de fluides supercritiques (T> 375 °C) peut être envisagée. Cette exploitation pourrait multiplier par dix la puissance électrique délivrée par le système géothermal. Ces fluides peuvent-ils circuler dans la croûte océanique ? Ce travail propose de contraindre les observations géophysiques et de prédire le fonctionnement des réservoirs géo-hydrothermaux de très haute température par l'étude des propriétés physiques des basaltes. La première approche est focalisée sur l'étude de roches ayant accueilli une circulation hydrothermale par le passé. L'étude de ces roches au site ODP 1256, montre que leur porosité est associée à la présence de minéraux d'altération hydrothermale du facies amphibolite (T> 500 °C). La seconde approche a consisté à recréer, en laboratoire, les conditions des systèmes hydrothermaux, à très haute température, afin de prédire les propriétés mécaniques et électriques des basaltes dans ces conditions. Les résultats mécaniques indiquent que la transition fragile/ductile, souvent associée à une forte décroissance de perméabilité, intervient à une température d'environ 550 °C. La mise en place d'une cellule de mesure de la conductivité électrique de haute température a fourni les premiers résultats utiles à l'analyse des données géophysiques. Appliqués aux conditions de la croûte basaltique Islandaise, ces résultats indiquent que des fluides hydrothermaux pourraient circuler au moins transitoirement à l'état supercritique jusqu'à ~ 5 km de profondeur.
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Éditeur(s) : HAL CCSD Dunod
Résumé : Ce manuel est un grand classique. Il offre un panorama complet des Sciences de la Terre et de l'Univers, du Big Bang à l'origine de l'Homme en passant par toutes les disciplines des Sciences de la Terre (tectonique des plaques, géologie structurale, géophysique, minéralogie, pétrographie, géochimie, géomorphologie, sédimentologie,...).. L'ouvrage a été complétement refondu et actualisé pour une présentation de l'ensemble des Sciences de la Terre en 40 cours. Un site compagnon, www.elements-geologie.net, accompagne cette 14e édition.
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Iran covers a large area limited in longitude by the meridians 44°E and 64°E and in latitude by the parallels 25°N and 40°N. Mapping a new gravity field over Iran is the first important data for geodetic, geophysicaland geodynamical considerations. In this thesis, the gravity measurements are used to determine the gravimetric geoid over Iran. This geoid is coupled with the GPS height and altitude (levelling) to realize an operational vertical surface at the territory of Iran. The contribution of the principal geodetic and gravimetric works realized in recent years are the establishment of: 1) the national absolute gravity network of Iran (NAGNI09), 2) the national gravity calibration line of Iran (NGCLI10) and 3) the multi-observations geodetic and gravimetric network of Iran (MPGGNI10). The absolute gravity network consists in 24 stations where the gravity measurement has been realized with the help of gravimeters FG5, with a precision better than 5μ Gal. The repetition of the observations at two stations between 2000 and 2007 makes obvious the inter-annual variations of gravity in relation of the amount of underground water changes and (or) tectonic deformation. The absolute gravity network has served the base stations for the realization of the MPGGNI10 geodetic and gravimetric network with a mesh of 55 km, at which the gravity is measured with the help of relative gravimeters CG-5 and CG-3/M, the GPS height and the altitude with a precision of 0.010 mGal, 0.03 m, and 3mm km respectively. The remove-restore technique coupled with the Helmert's condensation method is chousen to compute a new gravimetric geoid model, IRGeoid10, with a absolute and relative precision of the order of 0.26 m and 2.8 ppm respectively. The gravimetric geoid is adjusted at the GPS/levelling points to define new vertical reference surface over Iran
L'Iran couvre une grande superficie en longitude entre les méridiens 44°E et 64°E et en latitude entre les parallèles 25°N et 40°N. la cartographie de champ de pesanteur sur l'Iran est de premiére importance pour des considérations d'ordre géodésique, géophysique et geodynamique. Dans cette thèse, les mesures de pesanteur sont utilisées pour déterminer le géoïde gravimétrique sur l'Iran. Ce géoïde est couplé à la mesure de hauteur GPS et d'altitude (nivellement) pour réaliser une surface verticale opérationnelle sur le territoire Iranien. La contribution aux principaux travaux géodésiques et gravimétriques réalisés ces dernières années porte sur l'établissement: 1) du réseau national de gravimétrique absolu de l'Iran (NAGNI09), 2) de la ligne nationale d'étalonnage de gravimétrique de l'Iran (NGCLI10), 3) du réseau multi- observations géodésiques et gravimétriques de l'Iran (MPGGNI10). Le réseau gravimétrique absolu, comporte 24 stations où la mesure de la pesanteur a été réalisée à l'aide de gravimètres FG5, avec une précision meilleure que 5μ Gal. La répétition des observations sur deux sites entre 2000 et 2007 met en évidence des variations inter-annuelles de la pesanteur en relation avec l'évolution du contenu en eau du sous-sol et (ou) la déformation tectonique. Le réseau a servi de point d'appui pour la réalisation du réseau géodésique et gravimétrique MPGGNI10 de maille 55 km sur lequel a été mesuré la pesanteur à l'aide des gravimètres relatifs CG5 et CG-3/M, la hauteur de GPS et l'altitude avec une précision respectivement de 0.010 mGal, 0.03 m et 3mm km . La technique de retrait- restoration couplée à la méthode de condensation de Helmert a permis de calculer un nouveau modèle de géoïde gravimétrique, IRGeoid10, avec une précision absolue et relatif respectivement de l'ordre de 0.26m et 2.8 ppm. Ce géoïde est ajusté aux points GPS nivelés pour définir un nouveau référentiel des altitudes sur l'Iran.
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : In this work on a complete transect of the west‐central Pyrenees, we combine low temperature thermochronology (apatite fission tracks, AFT) with a detailed structural analysis to describe vertical movements related to the thrusting system evolution, and to determine the influence of the latter on the sedimentation/burial/exhumation cycle of thesynorogenic deposits of the southern foreland basin (Jaca and Ainsa basins). AFT analysis from a transect of the south‐Pyrenean basin show the southward decrease of the fission track reset level from the southern edge of the Axial Zone to the South‐Pyreneanfrontal thrust, implying the southwards decrease of the burial amount from more than 5kmin the north to less than 3km in the south assuming an average geothermal gradient of 25°C.km‐1. The structural setting of the Jaca basin attests that the burial of the synorogenicsediments was mainly due to the sedimentary accumulation. AFT data from the northernpart of the basin display a late Oligocene‐early (middle) Miocene cooling event. Newinterpretation of industrial seismic reflection profiles across the Jaca basin suggests that the Oturia thrust is rooted in the Bielsa basement thrust, responsible for the early (‐middle) Miocene out‐of‐sequence tectonic reactivation of the southern flank of the Axial Zone (Jolivet et al., 2007). These results reveal a lower Miocene (Burdigalian ‐?Langhian) out‐of sequence episode of tectonic activity of the interior of the south‐Pyrenean foreland basin. AFT data from the Axial Zone and the North‐Pyrenean Zone confirm the general southwardmigration of the thrusting system, and also bring evidence of the late Oligocene‐lowe rMiocene out‐of‐sequence tectonic reactivation of the northern flank of the Axial Zone. All these results attest of a late Oligocene‐lower Miocene (Burdigalian‐?Langhian) "pop‐up" reactivation of the inner part of the west‐central Pyrenees, younger than the sealing of thesouth‐Pyrenean front (Aquitanian‐?Burdigalian) which is classically considered to mark the end of the Pyrenean compression. These results lead us to propose a new crustal scale evolution model of the west‐central Pyrenees in 3 stages: (i) From the Late Cretaceous to themiddle Eocene, the orogenic prism is characterised by the absence of relief, related to theinversion of Cretaceous extensional structures leading to the accretion of thin crustal units; (ii) The late Eocene‐Oligocene stage corresponds to the continental collision, marked by the creation of important relief associated with the accretion of thick crustal units; (iii) During the early Miocene, the inner part of the Pyrenean wedge is tectonically reactivated.
Ce travail de thèse concerne une transversale complète des Pyrénées centro-occidentales, où on a combiné la thermochronologie basse température (traces de fission sur apatites, TFA) avec une analyse structurale détaillée pour décrire les mouvements verticaux associés à l'évolution du système chevauchant, et pour déterminer l'influence de ce dernier sur le cycle sédimentation/enfouissement/exhumation des dépôts synorogéniques du bassin d'avant‐chaine sud (bassins de Jaca et Ainsa). L'analyse TFA complète les données déjà publiées dans la Zone Axiale et la Zone Nord‐Pyrénéenne, e tconstitue la première étude de ce genre dans un bassin d'avant‐chaîne pyrénéen. Les données TFA sur la transversale du bassin sud‐pyrénéen montrent une diminution vers le sud du degré d'effacement des traces de fission, traduisant la diminution vers le sud de la quantité d'enfouissement, supérieure à 5 km au nord et inférieure à 3 km au sud dans l'hypothèse un géotherme de 25°.km‐1. Le contexte géologique montre que l'enfouissement est principalement lié à l'accumulation des dépôts synorogéniques. Les données TFA de lapartie nord du bassin montrent un refroidissement d'âge Oligocène supérieur‐Miocèneinferieur (moyen). Par ailleurs, une nouvelle interprétation de profils de sismiques réflexiondans le bassin de Jaca montre que le chevauchement d'Oturia s'enracine dans lechevauchement de socle de Bielsa, responsable de l'exhumation tectonique hors‐séquencedu bord sud de la Zone Axiale au Miocène inférieur (‐moyen) (Jolivet et al., 2007). Cesrésultats attestent donc de l'exhumation tectonique hors‐séquence au Miocène inférieur (Burdigalien‐ ?Langhien) de la partie nord du bassin d'avant‐chaine sud‐pyrénéen. Des données TFA obtenues dans la Zone Axiale et la Zone Nord‐Pyrénéenne confirment lamigration générale vers le sud du système chevauchant, et mettent également en évidencela réactivation tectonique hors‐séquence du bord nord de la Zone Axiale à l'Oligocèneterminal‐Miocène inférieur. L'ensemble de ces résultats atteste donc de la réactivation en " pop‐up " de la parties interne des Pyrénées centre‐ouest à l'Oligocène supérieur‐Miocèneinférieur (Burdigalien‐ ?Langhien), postérieurement au scellement du front sud‐pyrénéen (Aquitanien‐ ?Burdigalien) classiquement considéré comme marquant la fin de lacompression pyrénéenne. Ces données nous ont permis de proposer un nouveau modèle d'évolution crustale des Pyrénées centro‐occidentales en 3 grandes étapes : (i) du Crétacé supérieur à l'Eocène moyen, le prisme est caractérisé par une absence de relief, en lien avec l'inversion de structures extensives crétacées conduisant à l'accrétion de petites écailles crustales ; (ii) la période Eocène supérieur‐Oligocène correspond à la collision continentale proprement dite, et est marquée par la création d'importants reliefs associés à l'accrétion d'épaisses unités crustales ; (iii) au Miocène inférieur, la partie interne du prisme pyrénéen est réactivée.
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : To study the dynamics of an orogen-foreland system and more particularly the impact of surface processes on its development, we base our work on two main axes. In a first part, using analogue tapered wedge models, we investigate the interplay between tectonics, erosion and sedimentation during the orogenic growth. The basis model mimics the evolution of a wedge section extending from the orogen to its foreland basin, with both the structural and the lithological heritages simulated. In a second part, the focus is on the recent tectonic and geomorphologic processes affecting the Swiss Prealpes klippen belt and surrounding structural units (Molasse basin and Jura fold-and-thrust belt). Remote sensing analyses allow to evaluate the impact of tectonics on the drainage pattern and landscape morphology. In addition, local field investigations in the Prealpes provide information on the nature and kinematic of brittle fractures and the paleostress fields.
Afin d'étudier la dynamique d'un système orogène/avant-pays et plus particulièrement l'impact des processus de surface sur son développement, notre travail se base sur deux axes principaux. Dans une première partie, à l'aide de modèles analogiques de prisme d'accrétion, nous analysons les interactions entre la tectonique, l'érosion et la sédimentation au cours de la croissance de l'orogène. Le modèle de base reproduit l'évolution d'une section de prisme, qui s'étend de l'orogène au bassin d'avant-pays, et où les héritages à la fois structural et lithologique sont simulés. Dans une seconde partie, l'accent est mis sur la tectonique récente et les processus géomorphologiques qui affectent la klippe des Préalpes suisses et les unités structurales environnantes (le bassin molassique et le Jura). Des analyses de télédétection permettent d'évaluer l'influence de la tectonique sur le réseau de drainage et la morphologie du paysage. De plus, des analyses de terrain menées localement dans les Préalpes fournissent des informations sur la nature et la cinématique des fractures cassantes et des champs de paléocontraintes.
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Cette étude se situe dans la perspective de l'analyse de l'évolution post-messinienne de la marge ouest-tyrrhénienne (programme Metyss). Les pentes accidentées des reliefs granitiques au dessus de la vallée du Cedrino sont couvertes de l'amont vers l'aval par des blocs chaotiques, des accumulations de poudingues et brèches polygéniques ou monogéniques qui sont irrégulièrement cimentées et, plus localement, par des séquences gravelo-sableuses granoclassées de crues torrentielles dessinant des structures en auge. Plus bas, d'autres séquences plutôt sablo-silteuses correspondent à des éventails de chenaux anastomosés de plaine alluviale. En transgression sur ces dépôts de piedmont ou plus ou moins directement sur un socle granitique ou encore schisteux, plusieurs faciès marins composés aussi de sables granitiques relativement bien triés sont observés en bordure d'un golfe. L'ensemble des dépôts ont livré une microfaune permettant de leur attribuer un âge Pliocène supérieur et parfois proche de la limite Pliocène-Pléistocène. Ils correspondent à des environnements bathymétriques variés (littoral côtier, pro-delta, plateforme ou haut de pente) qui se succèdent verticalement sur seulement quelques dizaines de mètres. Les successions observées ne correspondent pas à des séquences transgressives classiques: en plusieurs cas, la séquence débute par un dépôt relativement profond, puis montre des oscillations variables avec des tendances très littorales, avant l'émersion finale, ailleurs la séquence marine est réduite à un seul dépôt littoral. Ces séquences dont les termes sont variables dans l'espace impliquent une activité tectonique synsédimentaire qui est attestée par plusieurs accidents et par des éboulements de falaise. Enfin, tous ces dépôts marins et continentaux sont cachetés par un ensemble de coulées basaltiques d'âge pléistocène. Les accumulations détritiques marines évoquent des corps sableux de type " Gilbert delta ". Cette étude montre que de tels édifices n'existent pas tout au moins à l'échelle de cette zone périlittorale. En effet, la géométrie des corps sableux n'est pas orientée vers la mer, mais présente des directions variables dictées par les axes gravitaires de plus grande pente, puis par des basculements post-sédimentaires d'origine tectonique. Par ailleurs, des lambeaux résiduels d'une surface d'érosion renfermant des blocs, des galets ou des nummulites oxydées de l'Éocène, ou encore des microfaunes allant de l'Oligocène jusqu'au Miocène moyen pourraient correspondre à la surface d'érosion messinienne. Cette marge est-sarde est cependant atypique dans la mesure où les premiers témoins d'une transgression n'apparaissent qu'à partir du Pliocène supérieur.
13ème Congrès Français de Sédimentologie
Dijon, France

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Éditeur(s) : HAL CCSD Vuibert
Résumé : Depuis l'origine des temps géologiques, la surface de la Terre est en perpétuel bouleversement. Après les avoir fait apparaître, la tectonique des plaques promène les continents d'un bout à l'autre de la Terre dans une danse qui ne doit rien au hasard. Tremblements de Terre, éruptions volcaniques, tsunamis... les manifestations les plus visibles des colères actuelles de la Terre font peur. Toutes sont dues à la dynamique du manteau de la Terre dont les couches les plus profondes sont continuellement brassées avec les plus superficielles. Dans l'histoire de la Terre, les lents mouvements du manteau terrestre ont quelquefois été pris dans des événements d'avalanches catastrophiques qui ont successivement créé et détruit les supercontinents. Les conséquences de ces événements se mesurent à l'échelle de la planète entière qu'ils ont modelée de manière irréversible par des phénomènes volcaniques et tectoniques dont l'ampleur n'a rien a voir avec ceux que nous connaissons aujourd'hui.
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Éditeur(s) : Gauthier-villars
Résumé : The aim of the HYFIFLUX-SONNE 99 cruise was the geological, biological and chemical study of the 2 triple-junctions characterizing the oceanic accretion in the North Fiji Basin. Multibeam bathymetric coverage, in situ observations and sampling confirmed the existence of an active spreading ridge immediately west of the Fiji islands (WFR), and gave an evaluation of the magmatic and hydrothermal activity of the central ridge (CSR). New hydrothermal sites have been discovered and sampled.
La campagne HYFIFLUX-SONNE 99 a eu pour objectif l'étude géologique, biologique et chimique des 2 triples jonctions qui caractérisent l'accrétion océanique dans le bassin nord fidjien. La couverture bathymétrique multifaisceaux, l'observation in situ et l'échantillonnage ont permis de confirmer l'existence d'un axe d'accrétion actif immédiatement à l'Ouest des îles Fidji (WFR), et d'évaluer l'activité magmatique et hydrothermale à l'extrémité nord de l'axe central (CSR). De nouveaux sites hydrothermaux ont été découverts et échantillonnés.
Comptes Rendus de l'Academie des Sciences Serie II Fascicule A-Sciences de la Terre et des Planetes (Gauthier-villars), 1995-08 , Vol. 321 , N. 3 , P. 239-246

Droits : Académie des Sciences
http://archimer.ifremer.fr/doc/00183/29453/27843.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00183/29453/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Several major earthquakes have struck the 2500 km long Himalayan range during the past century. However, both the maximum size of such earthquakes and the probability of occurrence of a magnitude 9 megaquake are still a mater of debate. In this framework it is of key importance to investigate the lateral segmentation of the Himalayan arc in order to deepen our understanding of the mechanisms that control such events as well as their extents. Besides the remarkably uniform tectonic set-up and the fact that most studies on the Himalayas have focused on Central Nepal, several indications of along strike changes can be gathered.This thesis brings new constraints on lateral variations of crustal structure and of deformation between western Nepal (~80°E) and eastern Bhutan (~92°E).The first part of this thesis focuses on the lateral variations of crustal structure. In the past three years we have carried out four land gravity campaigns. We have established 366 new gravity measurement points to fill the data gaps in central and western Nepal as well as in Bhutan. This new dataset, together with available seismological data, is used to constrain thermo-mechanical models of the bending of the India plate underneath the Himalayas. While the inferred crustal geometry does not exhibit major along-strike variations over central and eastern Nepal, the shorter wavelength flexure of the lithosphere in Bhutan is associated with a weaker upper mantle rheology.The second part focuses on the lateral variations of recent deformation in the Himalayas. Fifteen years of paleoseismological investigations have extended the catalogue of major Himalayan events over the last millennium. Combining these information with secular loading, we assess the spatial and temporal stress changes on the Main Himalayan Thrust along the orogen over the last nine centuries. Our calculations indicate that inter-seismic loading has now nearly overcome the Coulomb stress decrease caused by the great ~1100 medieval earthquake. Our results also point out that the 1897 Shillong plateau earthquake does not have a major influence on the stress accumulated on the Main Himalayan Thrust since then. In order to better characterize active tectonics in the Bhutan Himalayas where no studies were done so far, we carried out a morphotectonic analysis in the south-central part of the kingdom. We show that the same amount of Holocene deformation is accommodated on the frontal thrust in Bhutan as on the neighbouring portions of the Himalayan arc. We also find evidences for two major (M>8) earthquakes on this thrust in the Bhutan Himalayas during the last millennium. Our results therefore show that Bhutan cannot be considered as a seismic gap. They also challenge the interpretation of one single ~1100 medieval mega-event that would have ruptured the Main Frontal Thrust from central Nepal to eastern Bhutan.
Au cours du dernier siècle, plusieurs séismes majeurs ont affecté l'Himalaya. Cependant, la taille maximale de ces événements et la probabilité d'occurrence de méga-séismes avec des magnitudes proches de 9 sont toujours matière à débat. L'étude de la segmentation de l'arc Himalayen est donc primordiale afin de comprendre les mécanismes qui contrôlent ces séismes ainsi que leur extension spatiale. La compréhension du cycle sismique en Himalaya est aujourd'hui essentiellement basée sur des études menées au Népal central, ce qui limite notre connaissance de son fonctionnement tri-dimensionnel. Ce travail de thèse permet d'apporter de nouvelles contraintes sur les variations latérales de la déformation crustale dans la zone comprise entre l'ouest Népal (~80°E) et l'est Bhoutan (~92°E). La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude des variations latérales de la structure lithosphérique. Quatre campagnes gravimétriques ont été réalisées entre 2010 et 2012. Elles ont permis d'étendre le réseau gravimétrique Népalais jusqu'à l'ouest Népal et d'établir le premier réseau gravimétrique Bhoutanais. Ce nouveau jeu de données, combiné avec les données sismologiques disponibles, permet de contraindre des modèles thermo-mécaniques de la flexure de la plaque Indienne sous l'Himalaya. Les résultats suggèrent qu'il n'existe pas de variations latérales majeures du comportement mécanique de la lithosphère Indienne entre le centre et l'est Népal contrairement au Bhoutan où une rigidité flexurale plus faible est nécessaire pour expliquer les données.La deuxième partie de cette thèse est consacrée à l'étude des variations latérales des déformations récentes dans le prisme Himalayen. Les études paléosismologiques menées depuis 15 ans en Himalaya ont permis d'étendre le catalogue des événements majeurs sur le dernier millénaire. En intégrant à la fois les contraintes disponibles sur ces séismes majeurs et le chargement séculaire, nous étudions les variations spatiales et temporelles de l'état de contrainte du chevauchemlent Himalayen principal le long de l'arc. Nos calculs montrent que même dans la cas où un méga-séisme se serait produit en ~1100 en Himalaya, le chargement séculaire a quasiment compensé la chute de contrainte associée. Les modèles montrent aussi que le séisme du Shillong ne joue pas un rôle majeur sur les contraintes accumulées sur le chevauchement Himalayen depuis 1897 au niveau du Bhoutan. Enfin, nous présentons les premières contraintes sur la tectonique active au Bhoutan. L'étude morphotectonique réalisée au centre du Sud-Bhoutan a permis de montrer que la majeure partie de la déformation Holocène est accommodée au niveau du front Himalayen, comme au Népal. Nous montrons aussi des évidences de ruptures de surface avec des décalages verticaux de plusieurs mètres associés à deux séismes majeurs sur le dernier millénaire. Ces évidences remettent en cause l'interprétation d'un méga-séisme en ~1100.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01002381

NNT : 2013MON20074
tel-01002381
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Éditeur(s) : HAL CCSD The Geochemical Society of Japan
Résumé : International audience
The Western Cordillera of Ecuador consists of Cretaceous crustal fragments of oceanic plateaux and superimposed insular arcs, which were accreted to the northwestern South American margin during the Late Cretaceous and Paleocene. Slices of high-grade metabasites, ultramafic rocks, gabbros and basalts, unmetamorphosed radiolarian cherts and scarce garnet-bearing metasediments were randomly exhumed along Miocene to Recent transcurrent faults crosscutting the Western Cordillera. The basalts show geochemical characteristics of oceanic plateau basalts (flat REE patterns, La/Nb = 0.85). The gabbros differ from the basalts in having lower REE levels, positive Eu anomalies, and negative Nb and Ta anomalies; they are interpreted as resulting from arc magmatism. The amphibolites and banded amphibolites have major and trace element chemistry similar to that of oceanic plateau basalts (flat REE patterns, La/Nb = 0.86) or to cumulate gabbros. The granulite shares with oceanic plateaus similar trace element chemistry (flat REE patterns, La/Nb < 1) and εNdi values (+7.6). Continent-derived metasediments are depleted in heavy REE (La/Y = 4.8) and have a negative Eu anomaly. Foliated lherzolites, melagabbronorites and pyroxenites consist of serpentinized olivine + cpx + opx ± Ca-plagioclase. Lherzolites, melagabbronorites and pyroxenites are LREE depleted with positive Eu anomalies, while the harzburgite displays a U-shaped REE pattern. The trace element abundances of the ultramafic rocks are very low (0.1 to 1 times the chondritic and primitive mantle values). The ultramafic rocks represent fragments of depleted mantle, deformed cpx-rich cumulate, and continental lithospheric mantle or mantle contaminated by subduction-fluid. Except the scarce quartz-rich metasediments, all these rocks likely represent remnants of accreted oceanic crustal fragments and associated depleted mantle. Since these samples were randomly sampled at depth by the fault, we propose that the Western Cordillera and its crustal root are mainly of oceanic nature.
ISSN: 0016-7002

insu-00679228
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Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : National audience
La Zone Nord-Pyrénéenne (ZNP) résulte de l’inversion debassins albo-cénomaniens ouverts entre les plaques Europe etIbérie. Le manteau subcontinental a été exhumé dans le fond decertains de ces bassins et la couverture sédimentaire mésozoïquepré-rift, désolidarisée du soubassement paléozoïque, est venue localementen contact tectonique avec les péridotites. Ceci faitde la ZNP un analogue pour l’étude des marges continentalespassives à manteau exhumé. L’extension crustale s’est produiteen régime thermique chaud comme le montre le métamorphismecrétacé des sédiments pré-rift. Les Chaînons Béarnais (PyrénéesOccidentales) représentent un témoin peu inversé de ce type demarge chaude et sont donc propices à l’étude des modalités del’amincissement crustal dans un tel système. Les analyses detempératures par spectrométrie Raman réalisées sur la couverturesédimentaire aux abords du manteau (Saraillé, Urdach, Turon dela Técouère), montrent que la totalité du système a été soumis àdes températures maximales variant de 253C à 482C. Le contacttectonique majeur entre les sédiments pré-rift décollés et lemanteau est une zone d’intense circulation de fluides avec formationde roches métasomatiques à talc+chlorite+pyrite dans lesconditions du faciès schistes verts. La géochimie isotopique (O, C,Sr) et les inclusions fluides triphasées montrent une circulation desaumures chaudes (~200C), à travers toute la couverture sédimentairedans les derniers stades de l’exhumation du manteau.Nous montrons pour la première fois que pendant l’exhumationdes péridotites : (1) les sédiments pré-rift ont subi un amincissementsyn-métamorphique avec génèse d’une foliation S0/S1 et,(2) le socle paléozoïque a été réduit à de fines lentilles tectoniquesdéformées ductilement et restées adhérentes au manteau. Ainsi, larhéologie de la croûte supérieure durant l’amincissement est contrôléeen grande partie par la présence d’une couverture sédimentairepré- et syn-rift épaisse décollée jouant le rôle d’un couverclethermique efficace. Ces nouvelles données mettent en avant le caractèrede marge passive distale chaude de la ZNP. Cela constitueun élément important pour la compréhension des mécanismes del’amincissement crustal en contexte d’exhumation du manteau etses conséquences comme héritage structural lors de l’inversion tectoniquedes bassins.
RST 2016, livre des résumés
Caen, France

insu-01387892
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Éditeur(s) : HAL CCSD Société géologique de France
Résumé : International audience
– The 300 km long allochthonous sheet of oceanic mantle forming the New Caledonia ophiolite displays three specific characters: 1) the ophiolite pile lacks concordant sheeted dykes and pillow basalt layers; 2) the ophiolite, refered to as the Peridotite nappe, is thrusted over the basaltic formations of the Poya terrane which are classicaly thought to originate from a different oceanic environment; 3) The basal contact of the ultramafic sheet is remarkably flat all along New-Caledonia and the Peridotite nappe has not been thickened during obduction, rather it experienced significant extension. This suggests that the peridotites have not been emplaced by a tectonic force applied to the rear. New petrological and geochemical results obtained from mantle rocks finally show that the Poya terrane may originate from the same oceanic basin as the peridotites. In this article, we consider such possible cogenetic links and we propose a simple model for the obduction of the New Caledonia ophiolite in which the Poya basalts represent the original cover of the Peridotite nappe. We infer that continuous uplift of the subducted units buried beneath the oceanic lithosphere in the northern part of New Caledonia drove passive uplift of the ophiolite and led to erosion and to initiation of sliding of the basaltic layer. During the Priabonian (latest Eocene), products of the erosion of the basaltic layer were deposited together with sediments derived from the Norfolk passive oceanic margin. These sediments are involved as tectonic slices into an accretionary wedge formed in response to plate convergence. The volcaniclastic sedimentation ends up with the emplacement of large slided blocks of basalts and rafted mafic units that progressively filled up the basin. Obduction process ended with the gravity sliding of the oceanic mantle sheet, previously scalped from its mafic cover. This process is contemporaneous with the exhumation of the HP-LT units of Pouebo and Diahot. Gravity sliding was facilitated by the occurrence of a continuous serpentine sole resulting from metasomatic hydratation of mantle rocks, which developed during the uplift of the Norfolk basement and overlying Diahot and Pouébo units. Progressive emersion of the obducted lithosphere allowed subsequent weathering under subaerial, tropical conditions. Obduction passive et mise en place gravitaire des grandes nappes ophiolitiques : les ophiolites de Nouvelle-Calédonie (SW Pacifique) sont-elles un cas d'école ? Résumé. – La nappe de manteau de Nouvelle-Calédonie, s'étendant sur 300 km de long montre trois caractéristiques im-portantes: 1) La succession ophiolitique ne contient ni dykes, ni basaltes en coussin, 2) l'ophiolite est charriée sur des formations basaltiques (nappe de Poya) que l'on considère classiquement comme originaires d'un bassin océanique dif-férent de celui d'où est issu le manteau, et 3) le contact basal de la nappe ultrabasique est remarquablement plat tout le long de l'île et celle-ci n'a pas été épaissie durant l'obduction. Cela suggère que les péridotites n'ont pas été mises en place en réponse à une poussée tectonique arrière. De nouveaux résultats pétrologiques et géochimiques obtenus sur l'ophiolite montrent en réalité que les basaltes de Poya peuvent être extraits de la fusion du manteau de l'ophiolite. Nous proposons donc un nouveau modèle pour l'obduction, dans lequel les basaltes de Poya forment la couver-ture initiale primitive du manteau de la nappe des péridotites. La surrection progressive des unités profondes enfouies lors de la subduction de la lithosphère du bassin sud-Loyauté à l'Eocène, a permis le soulèvement passif de l'ophiolite et l'érosion puis le glissement des unités basaltiques. Durant le Priabonien, l'accumulation des produits de l'érosion de la couche des basaltes et de la marge passive de Norfolk ont formé les séquences de flysch comprenant localement des débris basaltiques grossiers. Ces sédiments font partie d'un prisme d'accrétion tectonique construit en réponse à la convergence au front de la subduction. La sédimentation détritique se termine par la mise en place de grandes unités ba-saltiques glissées qui comblent le bassin. Le processus de l'obduction se termine par le glissement gravitaire de l'écaille de manteau océanique sur les basaltes. Cet événement est contemporain de l'exhumation des unités HP-BT de Pouébo et du Diahot. Le glissement gravitaire a été facilité par la présence sous l'ophiolite, d'une semelle continue de serpentines résultant de l'interaction du manteau avec des fluides métasomatiques remontant durant l'exhumation des unités en-fouies pendant la subduction continentale. L'émersion progressive de la lithosphère obduite a placé le manteau dans des conditions d'altération supergène tropicale.
EISSN: 1777-5817

hal-01257702
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01257702/file/Lagabrielleetal-BSGF-2012-revised-light.pdf
DOI : 10.2113/gssgfbull.184.6.545

Éditeur(s) : Institut Francais du Pétrole
Résumé : The study of the rock and sediment dredgings carried out on the Armorican margin between 47 and 48° latitude North enables us to precise this latter's paleogeographical and tectonic evolution and to integrate it to the Bay of Biscay's. The microfacies analysis of the rock samples dating back from the Upper Jurassic to the Neogene era demonstrates: - on the one hand, the belonging of the northern edge of the Armorican margin to the Mesogean domain, at least up to the Mid-Cretaceous period; - on the other hand, the persistence of a carbonated platform regime which seems to operate from the Tithonian to the lower Tertiary phase, and on which reef could grow, especially in the Mid-Cretaceous period. Over the whole period, sedimentation compensated for subsidence; - lastly, the increase of subsidence from the Eocene period (accompanied with a decrease in the calcium production?) which is most probably related to the major tectonic phenomena that affected the southern edge of the European plate at that time.
L'étude des dragages de roches et de sédiments effectués sur la marge armoricaine entre 47 et 48° de latitude Nord permet d'en préciser l'évolution paléogéographique et tectonique et de l'intégrer à celle du golfe de Gascogne. L'andyse de microfaciès des échantillons rocheux dont l'âge varie du Jurassique supérieur au Néogène met en évidence : - d'une part, l'appartenance de la bordure nord de la marge armoricaine au domaine mésogéen au moins jusqu'au Crétacé moyen ; - d'autre part, la permanence d'un régime de plate-forme carbonatée qui paraît fonctionner du Tithonique au Tertiaire inférieur, sur laquelle ont pu s'installer des édifices récifaux notamment au Crétacé moyen. Pendant toute cette période la sédimentation a compensé la subsidence ; - enfin, l'accentuation de la subsidence à partir de l'Éocène (accompagnée d'une diminution de la production de calcium ?) qui est vraisemblablement en relation avec les phénomènes tectoniques majeurs qui ont affecté à ce moment la bordure sud de la plaque européenne. [OCR NON CONTRÔLE]
Revue de l'Institut Francais du Pétrole (Institut Francais du Pétrole), 1976-06 , Vol. 31 , N. 3 , P. 401-425

Droits : Institut Francais du Pétrole
http://archimer.ifremer.fr/doc/1976/publication-5100.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/5100/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : National audience
se sont accrétés au cours du Mésozoïque. Ainsi, la collisionentre les blocs Indochine et Chine du Sud a engendré l’orogénèseIndosinienne. Durant la première moitié du XXè siècle, cet orogènea été défini et documenté à partir d’une discordance, dite Indosinienne,mise en évidence dans le Nord du Vietnam. Les études alorsréalisées ont permis d’estimer un âge antérieur au Jurassique inférieurpour cette discordance, qui n’a depuis pas fait l’objet deréévaluation. Outre la discordance Indosinienne, de nombreux débatsportent sur l’âge de la collision, la vergence de la subductionocéanique qui l’a précédée ou encore l’existence d’un véritable domaineocéanique ayant séparé l’Indochine de la Chine du Sud.Les bassins permo-triasiques du Nord du Vietnam (bassins deSam Nua et de Song Da), situés de part et d’autre de la sutureophiolitique de Song Ma, constituent, via le flux sédimentaireprovenant de l’érosion et du volcanisme des zones adjacentes, desarchives essentielles pour documenter l’évolution tectonique ducouple Indochine-Chine du Sud. A partir de données sédimentologiques,géochronologiques (datation U-Pb sur zircons) et biostratigraphiques(foraminifères), nous proposons une réévaluationdu cadre stratigraphique du Nord du Vietnam. Ces données nouspermettent d’envisager un âge postérieur au Trias moyen pour ladiscordance Indosinienne. A l’aide de données géochimiques et del’analyse du remplissage sédimentaire et volcanique des bassins,il est possible de documenter un volcanisme d’arc, actif au Triasinférieur. La position de cet arc par rapport aux limites des blocsIndochine et Chine du Sud, marquée par la suture ophiolitique deSong Ma, implique (i) une zone de subduction qui plongeait vers leSud (coordonnées actuelles), sous le bloc Indochine, en marge (ii)d’un véritable domaine océanique, et non pas d’une croûte continentaleamincie, séparant les deux blocs jusqu’au Trias moyen.Nos interprétations, issues de l’analyse des bassins sédimentairespermo-triasiques du Nord Vietnam, permettent également de reconstituerl’évolution de l’orogénèse Indosinienne. Celle-ci faitsuite à la subduction de la croûte océanique rattachée à une plaqueChine du Sud sous une plaque Indochine au Trias inférieur (etprobablement au moins depuis le Permien inférieur). A partir dela fin du Trias moyen, les blocs Indochine et Chine du Sud entrenten collision et forment l’orogène Indosinienne.
RST 2016, livre des résumés
Caen, France

insu-01388676
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Éditeur(s) : HAL CCSD Société géologique de France
Résumé : International audience
In this paper, we provide the first structural map of Les Saintes archipelago (Guadeloupe, Lesser Antilles). The finite strain pattern displays four families of fault systems characterized by their statistical structural orientations: N000-N020, N050-N070, N090-N110 and N130-N140 trending fault systems. Our onshore results thus underline a fault network much more complex than the one depicted by the previous offshore geophysical investigations around Les Saintes archipelago, which show only N120-N150 trending system. According to the available K-Ar dating of the volcanic rocks and the relative chronology of the faults defined in the field, we determine the deformation history in Les Saintes islands since the last 3 Ma. The four highlighted trending fault systems are already active since the Pliocene and are consistent with the present-day extensional tectonics in the Guadeloupe archipelago compatible with the reactiva-tion of inherited structures at the active arc scale. We interpret the tectonic evolution of Les Saintes islands as the result of interplay between subduction of aseismic ridges (Tiburon and Barracuda ridges) and oblique convergence. Furthermore , we recognized an exhumed geothermal paleo-system in Terre-de-Haut island which is a good analogue of the present-day active Bouillante geothermal system. Its duration is estimated at 400 k.y. during the Pliocene.
EISSN: 1777-5817

hal-01625778
https://hal.univ-antilles.fr/hal-01625778
https://hal.univ-antilles.fr/hal-01625778/document
https://hal.univ-antilles.fr/hal-01625778/file/VeratIEtAl_Final.pdf
DOI : 10.2113/gssgfbull.187.1.3

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This study is designed to improve the understanding of structural, mechanical and petrophysical characteristics of deformation bands in porous sandstone such as their potential influence on fluid storage or migration in reservoir setting. Structural and petrophysical analysis of band networks from Provence show that permeability of band is mainly controlled by the degree of cataclasis and diagenetic processes at depth. Map-scale analysis of band networks underlines the major influence of tectonic regime on band distribution, organization and permeability. Band associated to normal-fault regime (cataclasis and low-permeability) are located around map-sclae-fault whereas band associated to thurst-fault regime (moderate cataclasis and permeability) are pervasively distributed in all the area. Reverse-sense band are cataclastic and low-permeabiilty around the Roquemaure thrust, which show the potential role of large-scale fault on structural and petrophysical characteristics of bands. This analysis also shows the influence of fault propagation on formation of low permeability catacastic bands. This analysis suggests also granulometry as factor controlling organization of band networks.A mechanical analysis of deformation bands is realized based on results from Provence. Yield envelopes of these materials are calculated from analytical solution. Triaxial tests done on sandstone (L'Etang quarry, Orange) confirm the shape of yield envelope theoretically calculated. Triaxial tests done on the poorly-lithified sands (Boncavaï quarry, Uchaux) show grain size, sorting and packing influencing yield envelope and cataclastic band localization at shallow burial depth. Stress paths are calculated for burial and tectonic event (extension and contraction) using the relationship between main stress and secondary stresses (K0) calibrated from well data. These different results are integrated into a model which allows to estimate type and structural characteristics of bands susceptible to form for a known geological setting.A structural, mechanical and petrophysical model is established form these results. This model is calibrated by permeability data from deformation bands of Provence and results from the mechanical model of strain localization. This model is also confronted to a synthesis of permeability data from literature, which confirms the influence of the different controlling parameters integrated to the model. This model is applied for two sites of uranium exploration/exploitation in porous sandstone reservoirs and validated by field observations.
Cette étude est destinée à améliorer la compréhension des caractéristiques structurales, pétrophysiques et mécaniques des bandes de déformation dans les grès poreux ainsi que de leur rôle potentiel sur la migration ou le piégeage des fluides en milieu réservoir. L'analyse structurale et pétrophysique des réseaux de bandes de Provence montre que leur perméabilité découle principalement de l'intensité de la cataclase dans leur microstructure et des processus diagénétiques qui peuvent s'y localiser avec la profondeur. L'analyse régionale de ces réseaux de bandes souligne l'influence majeure du régime tectonique sur leur distribution, leur organisation et leur perméabilité. Les bandes associées au régime normal (cataclactiques et peu perméables) sont localisées autour des failles cartographiques, tandis que les bandes associées au régime inverse (modérement cataclastiques et perméables) sont distribuées dans toute la région. Les bandes inverses sont fortement cataclastiques et imperméables uniquement autour du chevauchement de Roquemaure ce qui montre le rôle potentiel de la présence de grande faille sur les caractéristiques structurales et pétrophysiques de ces bandes. D'autre part, cette analyse suggère que la granulométrie de l'encaissant peut influencer l'initiation et l'organisation des réseaux. L'analyse mécanique des bandes de déformation a ensuite été réalisée à partir des résultats obtenus en Provence. L'enveloppe de plasticité de ces matériaux est calculée à l'aide d'une solution analytique. Les essais triaxiaux menés sur le grès de la carrière de l'Etang (orange) confirment la forme de ces enveloppes estimées théoriquement. Les essais réalisés sur les sables de Boncavaï (Uchaux) montrent que la taille des grains, le tri et de la compaction dans ces matériaux peu lithifiés influent sur leurs enveloppes de plasticité et la localisation des bandes cataclastiques à faibles profondeurs. Les trajets de contraintes sont estimés pour les phases d'enfouissement et de chargement tectonique (extension et compression) à partir de la relation entre contrainte principale et contraintes secondaires (K0), calibrée à partir de données de forage. Ces résultats sont intégrés à un modèle permettant d'estimer la nature et les caractéristiques structurales des bandes susceptibles de se former dans un contexte géologique donné. Un modèle structural, mécanique et pétrophysique a été établir à partir de ces différents résultats. Ce modèle est calibré à partir des données de perméabilité mesurées sur les bandes de Provence et des résultats du modèle mécanique de localisation cité précédemment. Ce modèle a ensuite été confronté à une synthèse des données de perméabilité disponibles dans la littérature et confirme l'influence des différents paramètres de contrôle pris en compte dans le modèle. Ce modèle a enfin pu être appliqué sur deux sites d'explorations/exploitations d'uranium en réservoir gréseux poreux et validé par les résultats obtenus, en concordance avec les observations de terrain.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01001389

NNT : 2013MON20067
tel-01001389
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01001389
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01001389/file/36072_BALLAS_2013_archivage-1_cor.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This thesis aims to analyze the active tectonics and the seismic hazard for three main cities of NW Iran (Tehran, Tabriz and Zandjan) using morphotectonics and paleoseismology. Within the Tehran capital, we focused our analysis on the Mosha-North Tehran (M-NT) active fault system. Our investigations show that this fault system is mainly dominated by left-lateral faulting. Along the eastern part of the M-NT fault system, we found evidences of at least seven strong (M>7) paleoearthquakes during the past 10 ka (recurrence interval : 1100-1400 yrs). Our study along the central portion of the fault system (in Abali region) suggests that it corresponds probably to the source of the 1830 AD historical earthquake (M=7.1, Io= IX). Within Tabriz region, we studied the SE segment of the North Tabriz fault. We found evidences of at least three strong events, which occurred during the past 33.5 ka. The North Tabriz dextral fault corresponds to the central portion of a fault system (TFS), and contains two fault segments (NW and SE). Our paleoseismological analysis shows a variation of the slip rate, which decreases from NW to SE along the strike-slip fault. The western (Mishu) and eastern (Bozghush) terminations of the fault system correspond to oblique-compression zones. TFS belongs to the eastern portion of a regional fault system (GSKT), linking the active extension within the central part of the collision and the active compression to the East. Finally, we focus on the Zandjan area, where no important historical seismicitiy is recorded. There, based on morphotectonics analysis we discovered a large active fault network, whose southeastern part affects the Zandjan city. To conclude this work, we replace our observations within the general geodynamic framework of the Arabia- Eurasia collision. One of the striking pictures is the occurrence of opposite kinematics along the M-NT (and other range parallel faults within the south Central Alborz) and the North Tabriz fault systems that have the same trend. This shows the rapid variation of the regional stress field in the Northern Iran.
L'objectif de ce mémoire de thèse est l'étude de la tectonique récente et l'évaluation de l'aléa sismique pour trois villes importante, Téhéran, Tabriz et Zandjan, situées dans le nord-ouest de l'Iran. Dans la capitale de l'Iran, Téhéran, nous nous sommes concentrés sur le système de faille active de Mosha-Nord Téhéran. Nos travaux démontrent que ce système est essentiellement décrochant sénestre. Nos analyses paléosismologiques sur la portion est de ce système (dans la vallée de Tar) montrent au minimum les évidences de sept grands événements sismiques (M>7) pendant les derniers 10000 ans (l'intervalle de récurrence est de 1100 à 1400 ans). Les études que nous avons mené dans la partie centrale de ce système (région d'Abali) révèlent qu'il pourrait être la source du dernier événement sismique ayant affecté la ville de Téhéran en 1830 AD. Dans la région de Tabriz, nous nous sommes intéressés au segment SE de la faille décrochante dextre de Nord Tabriz où nous avons trouvé les évidences de trois grands séismes pendant les derniers 33500 ans. Nos études montrent que la faille Nord Tabriz qui est la portion centrale d'un système de faille (TFS) est constituée par deux segments NW et SE dextres. Notre étude paléosismologique suggère une variation de la vitesse qui diminue du NW vers SE le long de ces segments. Les extrémités ouest (Mishu) et est (Bozghush) de ce système correspondent à des zones compressives qui absorbent les déplacements horizontaux sur les segments NW et SE. D'un point de vue général la TFS est une partie d'un système de failles régionales (GSKT) qui relie une zone d'extension active dans la partie centrale de la collision Arabie-Eurasie et une zone de compression active à l'Est. Enfin, à Zandjan qui est une ville située dans une région de lacune sismique, nous avons découvert un important réseau de failles actives. Le tracé sud-est de ce réseau de failles passe par la ville de Zandjan. En conclusion, les localisations et les cinématiques des systèmes de faille étudiés sont discutées dans le cadre géodynamique général de la collision Arabie-Eurasie. On remarquera que la faille majeure de Nord Tabriz qui correspond essentiellement à un décrochement dextre a la même direction NW-SE que les décrochements sénestres présents dans la chaîne de l'Alborz (les failles de : Mosha, Talaghan et Manjil). Cette observation nécessite une variation de la direction de compression entre ces deux régions.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00539739

tel-00539739
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00539739
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00539739/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00539739/file/thesesoleymani.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier Masson
Résumé : The Great Glen Fault (GGF) is a major lithospheric strike-slip fault system that cuts across the Caledonian orogenic belt of Scotland. It separates the Northern Highlands terrane from the Grampian terrane. Movement history along the fault extends at least into the Early Palaeozoic. The low-temperature history of the Scottish Highlands covers a significant period from the Late Palaeozoic to the Present, but the magnitude of vertical movements that affected the GGF area during that time is still a matter of debate. Fission track analysis on detailed vertical profiles in the Ballachulish and Strontian complexes, as well as on a profile oriented northeastwards across the GGF, reveals distributed differential vertical movements along the fault during the Late Palaeozoic. The Mesozoic denudation is estimated at a maximum of 2 km before a more recent widespread exhumation event that started at around 40–25 Ma, leading to 1.6 to 2 km of erosion. La Great Glen Fault (GGF) est un système décrochant lithosphérique majeur qui traverse la chaîne calédonienne d'Écosse. Il sépare les domaines des Northern Highlands et de Grampian. L'histoire tectonique de ce système remonte au moins au Paléozoïque inférieur. L'histoire de la dénudation des Highlands d'Écosse s'étend du Paléozoïque supérieur jusqu'au Présent, mais l'ampleur des mouvements verticaux ayant affecté la zone autour du système de la GGF pendant cette période est toujours sujette à débat. Les analyses traces de fission réalisées sur des profils verticaux dans les complexes granitiques du Ballachulish et de Strontian, ainsi que sur un profil plus au nord-est à travers la GGF, mettent en évidence des mouvements différentiels distribués de part et d'autre de la faille au Paléozoïque supérieur. La dénudation mésozoïque est estimée au maximum à 2 km, avant un dernier épisode de surrection généralisée à partir de 40–25 Ma, qui provoque environ 1,6 à 2 km d'érosion.
ISSN: 1631-0713

hal-00406583
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00406583
DOI : 10.1016/j.crte.2006.12.005