Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The present study addresses the question of increasing need in water supply. One line of research consists in investigating karst aquifers that represent significant water supplies for the areas around the Mediterranean. This work aims at developing a methodology of predictive evaluation of karst distribution and karst thickness within the carbonate massifs. It is based on the study of the Tethysian carbonate platform from the area of Montpellier, South of France. This area underwent a polyphased, complex, tectonic evolution, involving successive karst forming events. The approach is based on the relationships between eustacy and geodynamics, on one hand, and base-level variation recorded within palaeokarsts, on the other hand. Sedimentary fill of palaeokarsts allows to identify distinct karstification phases and sometimes to date them. It is a marker of base-level variations, which we attempt to quantify, that is responsible for karst formation and karst filling and sealing. For three palaeokarsts of regional extent, we analyze : karst sedimentary-fill, the distribution along upstream-downstream profile, the vertical extension of palaeokarsts, indicative of the base-level lowering. - The " Bauxite palaeokarst " results from the two-stage evolution of the " Isthme Durancien " : i) Bauxitic weathering of the Neocomian cover over the southern Massif Central , related to an inversion during Barremian ; ii) ≥1600 m uplift and exhumation during Aptian-Albian, inducing erosion of alterites, upstream, and deposition of detrital bauxites, downstream. - The " Early Paleocene palaeokarsts with marine sedimentary-fill " indicate base level variations of more than 350m in the upstream area. It is suggested here that such base-level variations, exceeding eustacy and recorded in tabular undeformed series, result from desiccation-flooding events in an endoreic silled basin. - The " Miocene palaeokarst with Cevennes-sourced sediment-fill " records a Serravalian-Tortonian base-level drop, depicted by canyon incision in the hinterland of the Gulf of Lion Margin. Uplift values of ≥ 400m upstream, about 250m in an intermediate area and 10's of m downstream, are measured. The present 3D geometry and distribution of carbonate massifs (exposed and covered) are modeled in the study area, from the Cevennes to the Mediterranean. The 3D geological model integrates seismic reflection, borehole and gravimetric data. Tectonic restoration of a N-S section, extracted from the 3D model, allows to reconstruct paleo-base-levels with respect with the carbonate massifs, at different stages of deformation and successive phases of karstification. The 3D paleo-flows through carbonates across the study area, are thus constrained, especially during the Messinian desiccation stage. Application of the results to hydrogeology leads to the following : - Uplift of upstream hinterland (Cretaceous, Miocene) produces large amplitude karsts, but they do not make significant reservoirs. - Karstification responsible for the development of important and deep karst reservoirs is related to desiccation of endoreic basins (early Paleocene and Messinian). - Theses two events have produced two main deep karst reservoirs, with a gravimetric signature : (1) Upstream of Montpellier Thrust, between Pic St Loup, Les Matelles Fault and Hérault Basin, a deep karsts developed over 900m thickness in the Malm limestone, during Paleocene. (2) Downstream (south) of Montpellier Thrust, the coastal karsts extend offshore over more than 10km, they are sealed by a thick Miocene to Quaternary cover, and they result from the Messinian event.
Cette étude s'inscrit dans un contexte de demande croissante en ressources en eau, conduisant à mieux contraindre et estimer la distribution des aquifères karstifiés qui représentent une ressource importante, notamment sur le pourtour méditerranéen. Le but de ce travail est d'élaborer une méthode prédictive de la distribution de la karstification et de l'épaisseur de massifs carbonatés karstifiés, notamment pour les karsts profonds. La méthodologie est développée à partir de l'étude des karsts de la plateforme carbonatée téthysienne du Languedoc montpelliérain; région qui a subi une histoire tectonique complexe et polyphasée, entrainant des phases de karstification successives. Elle est basée sur la compréhension des relations entre eustatisme, géodynamique et niveau de base, enregistrées par les paléokarsts de la région. Le remplissage sédimentaire des paléokarsts permet d'identifier les épisodes de karstification et de les dater ; c'est un marqueur des variations -que l'on cherche à quantifier- du niveau de base local responsable de la formation et du comblement des karsts. On analyse 3 paléokarsts d'extension régionale dont on peut étudier : le remplissage karstique, la distribution le long de profils amont-aval et l'extension verticale indicatrice de l'amplitude de l'abaissement du niveau de base dont il est issu. On en déduit les causes géodynamiques à l'origine de leur formation: - Le " paléokarst des bauxites " à remplissage caractéristique, résulte de l'évolution en 2 phases de " l'Isthme Durancien " : altération bauxitique de la couverture néocomienne sur le sud du Massif Central, liée à une inversion au Barrémien, suivi d'une surrection ≥ 1600m à l'Aptien-Albien, causant l'érosion des altérites en amont et le dépôt des bauxites détritiques en aval. - Le " paléokarst à remplissage marin paléocène inférieur " indique des variations du niveau de base local ≥350m dans la zone amont sud-cévenole. On propose que ces variations de niveau de base d'amplitude très supérieures aux variations eustatiques et dans une zone faiblement déformée, résultent d'assèchements et d'ennoiements d'un bassin endoréique à seuil. - Le " paléokarst à remplissage détritique d'origine cévenole ", enregistre la chute du niveau de base au Serravalien-Tortonien, qui se traduit par l'incision de canyons dans l'arrière-pays de la marge du Golfe du Lion. On détermine une surrection de plus de 400 mètres à l'amont, près de 250m dans les blocs faillés intermédiaires et quelques dizaines de mètres dans la zone avale. En parallèle, on établit la géométrie et la distribution actuelles des massifs carbonatés dans la zone d'étude (y compris sous couverture), en construisant un modèle géologique 3D, des Cévennes à la Méditerranée. On intègre les données de sismique réflexion, de forages et les données gravimétriques. La restauration tectonique séquentielle d'une coupe Nord-Sud extraite du modèle géologique permet d'appréhender la position des paléo-niveaux de base par rapport aux massifs carbonatés, pour chaque époque de karstification. On déduit l'organisation 3D des paléo-écoulements à travers la géométrie complexe des massifs carbonatés languedociens, notamment pendant l'évènement messinien. En terme d'évaluation de la ressource en eau, on déduit que: - Les surrections de l'arrière-pays (Crétacé " moyen ", Miocène) produisent des karsts de grande amplitude, mais ne constituent pas de réservoirs significatifs. - La karstification à l'origine de réservoirs exploitables importants et profonds est créée par l'assèchement de bassins endoréiques, qui ont affecté la région au Paléocène inférieur et au Messinien . - Ces deux évènements sont à l'origine de deux principaux réservoirs karstiques profonds qui ont une signature gravimétrique : (1) En amont du chevauchement de Montpellier, entre le Pic Saint Loup, la faille des Matelles et le bassin de l'Hérault, le karst profond se développe sur une épaisseur atteignant 900m, et est attribuée à l'événement du Paléocène. (2) Au Sud du chevauchement de Montpellier les karsts côtiers s'étendent jusqu'à plus de 10 km au large, scellés par une épaisse couverture Miocène et Plio-Quaternaire, et résultent de l'événement Messinien.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00936257

tel-00936257
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00936257
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00936257/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00936257/file/thA_se_husson_couleurs.pdf

Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : Depuis 1980, un certain type d'encroûtements polymétalliques a suscité un regain d'intérêt économique et scientifique : ce sont les encroûtements cobaltifères. Bien que des valeurs élevées (>0.5 %) en cobalt aient été mentionnées depuis l'expédition du "Challenger" en 1873-1876 (MURRAY et RENARD, 1891), ce n'est qu'en 1982 que paraissent les premières publications concernant spécifiquement les encroûtements cobaltifères (HALBACH et al., 1982).

Droits : Institut de Géologie, Strasbourg
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14553/11799.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14553/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The 40Ar/39Ar geochronological technique has significantly contributed to the study of crustal deformation. However, the frequent occurrence of extraneous argon in high-pressure terrains can make the interpretation of 40Ar/39Ar ages problematic. This contribution attempts to: i) characterize the distribution and origin of extraneous argon in the Cycladic Blueschist Unit (CBU, Greece) by applying the 40Ar/39Ar dating technique on three Cycladic islands, Syros, Tinos and Ios, which span a complete transect of the CBU and ii) discuss regional implications for the tectonometamorphic evolution of the CBU. Our results, combined with ages available in the literature, show that periods of peak-burial conditions (55–49 Ma) and syn- (45–38 Ma) to post-orogenic exhumation (37–21 Ma) are well constrained in the CBU by the 40Ar/39Ar method. Moreover, Variscan apparent ages are preserved in the Cycladic basement of Ios, indicating that the 40Ar/39Ar system was not completely reset during the Eocene metamorphic episode. Additionally, our 40Ar/39Ar data show that the occurrence of extraneous argon is heterogeneously distributed in the CBU. While high-pressure rocks of Syros and Tinos are only locally affected, extraneous argon is clearly evidenced in the CBU of Ios, yielding geologically meaningless ages up to 900 Ma. On each island, the most affected ages were obtained in microstructures where fluid circulation is enhanced such as shear bands or strain shadows around garnets. We suggest that the Cycladic Basement, a polymetamorphic continental unit, behaved as an argon reservoir that has been mobilized by fluid circulation at the Eocene. These argon-enriched fluids have then heterogeneously contaminated metamorphic rocks when percolating through the CBU. Finally, we claim that a minimum closure temperature of 550 °C must be accepted for the phengites of the CBU and conclude that volume diffusion is not the main process resetting the argon isotopic system in high-pressure rocks compare to recrystallization enhanced by fluid circulation and deformation.
ISSN: 0024-4937

Droits : http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/
insu-01424268
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01424268
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01424268/document
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01424268/file/Valentin-Lithos-Accepted-2016.pdf
DOI : 10.1016/j.lithos.2016.12.013

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The Deep Basin of the Gulf of Mexico (DBGM) extends over eastern Mexico, the southeastern part of the United States, west of the Atlantic Ocean. This study, based on the interpretation and integration of seismic profiles, exploration wells and outcrop studies, focus on the deep part of the Gulf of Mexico, where bathymetry varies from 200 to 3750 m, thus comprising both the continental slope and the abyssal plain. The first part of this thesis focus on the description of the sedimentary infill of the western part of the Gulf of Mexico, in the Veracruz State, and to its geodynamic controls. The geodynamic evolution of the Deep Basin of the Gulf of Mexico (DBGM) begins during the Triassic-Jurassic with the break-up and the opening of a continental rift, in the southern part of the North American lithospheric plate. This opening induced a relative movement of the Yucatan Block towards the southeast. This intra-continental rifting episode was followed by a stage of post-rift thermal subsidence in the basins of the continental margin in the west, coeval with oceanic accretion in the DBGM. The thermal subsidence of the margin was subsequently modified by the Laramian orogeny, which impacted strongly the overall architecture of the margin as well as its litho-stratigraphic evolution, inducing the deposition of siliciclastic deposits in various morphotectonic provinces: i.e., near the tectonic front of the Sierra Madre Oriental (SMO), within the adjacent Chicontepec foreland basin, over the Tuxpan Platform (Golden Lane), across the continental slope and up to the deep abyssal plain, these two last morphotectonic provinces belonging to the DBGM. During the Early Paleogene, the effects of the thermal subsidence of the passive margin were stressed by the tectonic load of the Laramian orogen (i.e., the Sierra Madre Oriental, SMO), thus allowing the development of a foreland basin flexural. In this geodynamic framework, the main sedimentary transfers developed from the tectonic front "SMO" in the west, towards the DBGM in the east, the main source for clastic sediments being linked to the erosion of the "SMO" mountains. During the Paleocene and the Early Eocene, the architecture of the silici-clastic syn-tectonic sediments deposited in submarine fans was characterized by sliding, turbidites with A and B Bouma facies, as well as levees and channels. After the stop of the flexural subsidence, the thermal subsidence of the passive margin resumed during the Late Eocene, the Oligocene and the Neogene, allowing the development of a new sedimentary prism, prograding eastwards toward the DBGM. This sedimentary infill was again made up of levees-channels, sand bars and delta systems. During the Neogene, an extensional system with listric faults and roll-over features developed across the slope of the DBGM, due to an active detachment developing within overpressured Eocene-Oligocene clays. This gravitational gliding of Neogene series accounted also for the development of compressional features at the toe of the slope. Approximately 60% of the Miocene siliciclastic sediments have been trapped in growth strata and slope basins associated with this complex gravitational system, ranging from river-delta features towards gravity slides associated with slump facies. The second part of this thesis aims at a quantification of these various processes, including the construction of balanced cross sections, forward Thrustpack kinematic modelling coupling the development of a basal detachment, lithospheric flexure, erosion and sedimentation, as well as subsequent stratigraphic modelling with the Dionisos software, the later aiming at predicting the sand versus clay ratios in Neogene siliciclastic deposits of the DBGM and its surroundings.
Le bassin profond du Golfe du Mexique (BPMG) est localisé à l'est du Mexique, au sud-est des États-Unis et à l'ouest de l'Océan Atlantique. Cette étude de la partie profonde du Golfe du Mexique est basée sur l'intégration de données de sismique, de forages pétroliers et d'études de terrain; elle comprend toute la pente continentale et la plaine abyssale, avec une bathymétrie qui varie de 200 à 3750 m. La première partie de cette thèse est consacrée à la description du remplissage sédimentaire de la bordure occidentale du Golfe du Mexique, dans le secteur de Veracruz, en liaison avec son évolution géodynamique. L'évolution géodynamique du BPMG commence au Trias-Jurassique avec la rupture et la propagation d'un rift continental, dans le secteur sud de la plaque nord américaine. Cette ouverture et le déplacement relatif vers le sud-est du bloc crustal du Yucatan sont à l'origine du BPGM. Cette géodynamique de rift continental est suivie d'une étape post-rift accompagnée de l'océanisation du bassin. Les bassins de la marge passive ont poursuivi leur évolution sous l'effet de la subsidence thermique à l'ouest du Golfe du Mexique, tandis que de la croûte océanique se formait dans le BPGM. Cette subsidence thermique de la marge a ensuite été perturbée par l'orogénèse Laramienne, qui a remodelé l'architecture stratigraphique silico-clastique des dépôts du Tertiaire entre les éléments morphotectoniques suivants: lefront tectonique de la Sierra Madre Orientale (SMO), le bassin d'avant-pays Chicontepec, la Plateforme de Tuxpan-Faja de Oro, la pente continentale et la plaine abyssale, ces deux dernières provinces morphotectoniques appartenant au BPGM. Pendant le Paléogèneinférieur, les effets de la subsidence thermique de la marge passive ont été accentués par la charge tectonique de l'orogénèse laramienne (SMO), permettant ainsi le développement d'un bassin flexural d'avant-pays. Au cours de cette étape, les principaux transferts sédimentaires se sont effectués du front tectonique "SMO" vers le BPGM. La source principale de sédiments clastiques est liée à l'érosion de la chaîne de montagnes "SMO". Pendant le Paléocène et l'Éocène inférieur, l'architecture des premiers sédiments silico-clastiques syn-tectoniques déposés dans des éventails sous-marins sont caractérisés par des figures de glissement, des faciès turbiditiques A et B de Bouma, des chenaux-levées. Après l'arrêt de la subsidence flexurale, la subsidence thermique de la marge passive s'est poursuivie pendant l'Éocène supérieur, l'Oligocène et le Néogène, permettant le développement d'un nouveau prisme sédimentaire progradant. Les remplissages sédimentaires sont encore constitués de chenaux et de levées, avec des barres de sable associées à des systèmes deltaïques sur la plateforme. Pendant le Néogène, un système de failles listriques s'est développé sur la pente du BPGM, au-dessus d'une surface de décollement située, dans la région d'étude, dans les argiles de l'Éocène-Oligocène. Ce système de failles de croissance a piégé plus de 60% des sédiments silico-clastiques du Miocène. Ce remplissage sédimentaire évolue latéralement de faciès fluviaux deltaïques vers des faciès de pente affectés de glissements gravitaires et associés à des turbidites. La deuxième partie de cette thèse est consacrée à une approche quantitative basée sur des modélisations structurales (coupes équilibrées et modélisations cinématiques directes avec Thrustpack, couplant décollement gravitaire, flexure lithosphérique, érosion et sédimentation), puis sédimentaires (prise en compte des transferts de matériel clastique depuis la partie émergée de la chaîne jusqu'au bassin profond, à l'aide du logiciel Dionisos, afin de mieux comprendre les processus de piégeage des sédiments grossiers dans les structures de croissance et les bassins perchés de la marge.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00435120

tel-00435120
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00435120
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00435120/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00435120/file/thesealzaga.pdf

Éditeur(s) : Université Européenne de Bretagne
Résumé : The southwest Pacific results from the fragmentation of Gondwanaland since the Cretaceous time. The purpose of the current PhD work is to deepen our understanding of the history of the New Caledonia and Fairway basins, located west of New Caledonia, in order to better constrain the geodynamical evolution of the SW Pacific from Cretaceous to Oligocene. The analysis of new geophysical data has led to distinguish 3 main phases of this fragmentation: 1 Mid Cretaceous formation of the Fairway-Aotea Basin in a continental intra-arc position. The formation of this basin reflects the initial stage of continental fragmentation of the Eastern Gondwana margin. The causes of this fragmentation are to be searched for in a major change of the dynamics of the peri-Pacific subduction zone. 2 Latest late Eocene local deformation of the Northern NCB, synchronously with the New Caledonian obduction. We suggest that as the ophiolitic nappe was being obducted onto New Caledonia, the NC Basin subsided under the effect of the loading and underthrusted to accommodate the compressional deformation as a foreland flexural basin. 3 Regional Eocene Oligocene subsidence of the structures linking NC to New Zealand. The morphostructural style of this deformation leads us to suggest that detachment of the lower crust is the cause of subsidence. We therefore propose a model in which the renewal of the Australia-Pacific convergent plate boundary around 45 Ma would have driven the lithosphere to thicken, leading to a root instability and to its detachment in the mantle. These new results have regional petroleum implications, which are discussed in the PhD.
Le Sud-Ouest Pacifique est le résultat de la fragmentation de la marge Est du Gondwana depuis le Crétacé. L'objet du présent travail de thèse est d'approfondir la connaissance des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway, situés à l'Ouest de la NC, afin de préciser l'évolution géodynamique du SO Pacifique du Crétacé à l'Oligocène. L'analyse de nouvelles données géophysiques a permis de dégager 3 étapes de cette fragmentation: 1 Formation du Bassin de Fairway-Aotea au Crétacé moyen en position intra-arc continental. La formation de ce bassin reflète les prémices de la déchirure continentale de la marge Est Gondwanienne dont la cause est à rechercher dans un changement de la dynamique de la subduction. 2 Déformation locale de la partie Nord du BNC à l'Eocène terminal synchrone à l'obduction Néo Calédonienne. Nous proposons ainsi un modèle selon lequel le BNC aurait subsidé et réagi comme un bassin flexural d'avant-pays suivant un processus de sous-charriage, au fur et à mesure que la nappe progressait sur le bâti Calédonien. 3 Subsidence Eocène Oligocène régionale affectant les structures reliant la Nouvelle-Zélande à la NC. Les traits morphostructuraux de cette déformation nous permettent d'émettre l'hypothèse que l'ablation d'une partie de la croûte inférieure de ce système serait responsable de la subsidence. Nous proposons ainsi un modèle dans lequel la reprise de la convergence vers 45 Ma entre les plaques Australienne et Pacifique aurait entraîné un épaississement crustal de l'ensemble aboutissant à une instabilité gravitaire de sa racine et provoquant son détachement dans le manteau. Ces nouveaux résultats ont des implications pour le potentiel pétrolier régional.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2009/these-6520.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/2009/sup-6520.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/6520/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The Tso Morari serpentinites in the Ladakh area, northwest Himalaya, originated from the forearc mantle overlying the northward subducting Neo-Tethys lithosphere and the margin of the Indian continent. The serpentinites are characterized by high concentration of fluid-mobile elements (FME: As, Sb, B, Li, and U) compared to ophiolitic or abyssal serpentinites. The Pb isotopic compositions of serpentinites show influence of the subducted Indian continental lithosphere. Trace element concentrations of antigorite determined in situ with Laser Ablation High Resolution Inductively Coupled Mass Spectrometer (LA-HR-ICP-MS) show high contents of FME including Pb, in contrast to the spatially associated iron oxides. Rare earth elements (REE) and compatible elements, such as Sc and Co, remained immobile during the hydration, allowing the identification of the primary minerals (olivine or orthopyroxene) from which serpentine formed. Serpentinized olivine displays higher Sb and As concentrations (up to 1000 x PM) than serpentinized orthopyroxenes that are enriched in Pb, Cs and Li (2 to up to 10 x PM).;We propose that the observed FME distribution in two types of serpentine reflect the differential incorporation of FME during the downward movement of the serpentinite along the subduction plane. At temperature lower than 400 degrees C, at shallow depths, olivine is preferentially serpentinized and incorporates elements that are fluid soluble at low temperatures, such as Sb and As. Above 400 degrees C, orthopyroxene is hydrated and incorporates Pb, Cs, Li and possibly Ba. Boron and U are incorporated in both types of serpentine suggesting that they are released from slabs at temperatures around 300-400 degrees C. The serpentine acts as a sink for water, but also for FME and transports them to deeper and hotter levels in the mantle, down to the isotherm 600-650 degrees C where dehydration occurs.
ISSN: 0009-2541

hal-00475565
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00475565
DOI : 10.1016/j.chemgeo.2009.10.002

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This thesis is devoted to the study of the geodynamic evolution of the panafrican belt in NW Angola, lying on the western margin of the Congo craton. This orogenic belt, resulting from the late neoproterozoic - early paleozoic convergence of the São Francisco and Congo cratons, can be subdivided into two main domains: 1) an eastern foreland made of folded neoproterozoic sediments and 2) a western hinterland made of magmatic and metamorphic rocks. Our structural, petrological, geochemical and geochronological studies lead to the recognition of two main units within this hinterland : 1) an upper eastern unit made of gneiss and micaschists (PTmax : 8-12 kbar, 650-680°C) that preserves D1 deformation structures related to the ENE transport of nappes and 2) a western lower unit made of gneiss and migmatites (P-Tmax : 7-9 kbar, 700-750°C) that were affected by a polyphased deformation. Our geochronological study shows that this belt contains ~2Ga old granites that were involved in a polyphased panafrican evolution between 540 Ma for syn-D1 peak metamorphic conditions and 480 Ma for the last stages of recrystallization and exhumation of high grade rocks. The synthesis of all data leads to a precise reconstruction of P-T-D-t paths in both tectonometamorphic units and to comparison of this panafrican belt with similar belts distributed on both sides of the Atlantic ocean. This work attests of the complexity of the geodynamic processes resulting in the Gondwana assembly and implying both large cratonic landmasses and intercalated microplates.
Cette thèse est consacrée à l'étude de l'évolution géodynamique de la chaîne panafricaine au NW de l'Angola, sur la marge occidentale du craton du Congo. Ce segment orogénique, conséquence de la convergence des cratons du São Francisco et du Congo à la fin du Néoprotérozoïque et début du Paléozoïque, peut être subdivisé en un domaine externe plissé et peu métamorphique et un domaine interne formé de roches magmatiques et métamorphiques. Les études structurales, pétrologiques, géochimiques et géochronologiques conduisent à distinguer deux unités principales dans le domaine interne : - l'unité supérieure de gneiss et micaschistes (P-Tmax : 8-12 kbar, 650-680°C) dont la déformation D1 est synchrone de la mise en place des nappes vers l'ENE; - l'unité inférieure dans la partie occidentale constituée de gneiss et migmatites (P-Tmax : 7-9 kbar, 700-750°C) affectés par une déformation polyphasée. L'étude géochronologique démontre l'existence de protolithes granitiques datés à ~2 Ga impliqués dans l'orogénèse pan africaine caractérisée par une histoire polyphasée entre 540 Ma pour le pic du métamorphisme syn-D1 et 480 Ma pour les dernières phases de recristallisation et d'exhumation des roches métamorphiques de haut grade. La synthèse des données permet ainsi de reconstruire précisément les deux chemins P-T-D-t de ces deux unités tectono-métamorphiques et de comparer ce segment panafricain à ceux présents de part et d'autre de l'Atlantique Sud. Ce travail témoigne de la complexité des processus géodynamiques de convergence amenant à l'assemblage du Gondwana impliquant à la fois de larges masses cratoniques et des microplaques intercalées entre ces masses.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770757

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
tel-00770757
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770757
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770757/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770757/file/these2012-Nsungani.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD AGU and the Geochemical Society
Résumé : International audience
Microbathymetry data, in situ observations, and sampling along the 13°20′N and 13°20′N oceanic core complexes (OCCs) reveal mechanisms of detachment fault denudation at the seafloor, links between tectonic extension and mass wasting, and expose the nature of corrugations, ubiquitous at OCCs. In the initial stages of detachment faulting and high-angle fault, scarps show extensive mass wasting that reduces their slope. Flexural rotation further lowers scarp slope, hinders mass wasting, resulting in morphologically complex chaotic terrain between the breakaway and the denuded corrugated surface. Extension and drag along the fault plane uplifts a wedge of hangingwall material (apron). The detachment surface emerges along a continuous moat that sheds rocks and covers it with unconsolidated rubble, while local slumping emplaces rubble ridges overlying corrugations. The detachment fault zone is a set of anostomosed slip planes, elongated in the along-extension direction. Slip planes bind fault rock bodies defining the corrugations observed in microbathymetry and sonar. Fault planes with extension-parallel stria are exposed along corrugation flanks, where the rubble cover is shed. Detachment fault rocks are primarily basalt fault breccia at 13°20′N OCC, and gabbro and peridotite at 13°30′N, demonstrating that brittle strain localization in shallow lithosphere form corrugations, regardless of lithologies in the detachment zone. Finally, faulting and volcanism dismember the 13°30′N OCC, with widespread present and past hydrothermal activity (Semenov fields), while the Irinovskoe hydrothermal field at the 13°20′N core complex suggests a magmatic source within the footwall. These results confirm the ubiquitous relationship between hydrothermal activity and oceanic detachment formation and evolution.
ISSN: 1525-2027

hal-01571973
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01571973
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01571973v2/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01571973/file/Escart-n_et_al-2017-Geochemistry%2C_Geophysics%2C_Geosystems.pdf
DOI : 10.1002/2016GC006775

Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : Situé entre la zone de subduction des Nouvelles Hébrides à vergence est présente à l'ouest, et la zone de subduction des Tonga-Kermadec à vergence ouest, à l'est, le bassin Nord Fidjien est un bassin marginal créé, entre les plaques Pacifique et Indo-Australienne, par accrétion océanique en arriére de l'arc Néo Hébridais, du fait de la rotation horaire de ce dernier. La compilation des données bathymétriques, de magnétisme et de sismique réflexion monotrace recueillies lors des campagnes Seapso III, Moana Wave 87 et Kaiyo 87, permet de préciser la structure détaillée du système d'accrétion de la partie centrale du bassin Nord Fidjien, entre 15° et 22°S.

Droits : UBO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14529/11825.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14529/

Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union (AGU)
Résumé : International audience
[1] Zircons and monazites from 6 samples of the North Ayilari dextral shear zone (NAsz), part of the Karakorum fault zone (KFZ), have been dated with the U-Th-Pb method, using both ID-TIMS and SIMS techniques. The ages reveal (1) inheritance from several events spanning a long period between the late Archean and the Jurassic; (2) an Eocene-Oligocene magmatic event (similar to 35-32 Ma); (3) an Oligo-Miocene magmatic event (similar to 25-22 Ma), at least partly synkinematic to the right-lateral deformation; and (4) a period of metamorphism metasomatism (similar to 22-14 Ma) interpreted as thermal and fluid advection in the shear zone. The Labhar Kangri granite located similar to 375 km farther Southeast along the KFZ is dated at 21.1 +/- 0.3 Ma. Such occurrence of several Oligo-Miocene granites along the KFZ, some of which show evidence for synkinematic emplacement, suggests that the fault zone played an important role in the genesis and /or collection of crustal melts. We discuss several scenarios for the onset and propagation of the KFZ, and offset estimates based on the main sutures zones. Our preferred scenario is an Oligo-Miocene initiation of the fault close to the NA range, and propagation along most of its length prior to similar to 19 Ma. In its southern half, the averaged long-term fault-rate of the KFZ is greater than 8 to 10 mm/a, in good agreement with some shorter-term estimates based on the Indus river course, or Quaternary moraines and geodesy. Our results show the KFZ cannot be considered as a small transient fault but played a major role in the collision history.
ISSN: 0278-7407

hal-00412570
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00412570
DOI : 10.1029/2007TC002184

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley
Résumé : International audience
The way faults control upward fluid flow in nonmagmatic hydrothermal systems in extensional context is still unclear. In the Eastern Pyrénées, an alignment of twenty-nine hot springs (29 ∘ C to 73 ∘ C), along the normal Têt fault, offers the opportunity to study this process. Using an integrated multiscale geological approach including mapping, remote sensing, and macro-and microscopic analyses of fault zones, we show that emergence is always located in crystalline rocks at gneiss-metasediments contacts, mostly in the Têt fault footwall. The hot springs distribution is related to high topographic reliefs, which are associated with fault throw and segmentation. In more detail, emergence localizes either (1) in brittle fault damage zones at the intersection between the Têt fault and subsidiary faults or (2) in ductile faults where dissolution cavities are observed along foliations, allowing juxtaposition of metasediments. Using these observations and 2D simple numerical simulation, we propose a hydrogeological model of upward hydrothermal flow. Meteoric fluids, infiltrated at high elevation in the fault footwall relief, get warmer at depth because of the geothermal gradient. Topography-related hydraulic gradient and buoyancy forces cause hot fluid rise along permeability anisotropies associated with lithological juxtapositions, fracture, and fault zone compositions.
ISSN: 1468-8115

hal-01582968
https://hal-brgm.archives-ouvertes.fr/hal-01582968
https://hal-brgm.archives-ouvertes.fr/hal-01582968/document
https://hal-brgm.archives-ouvertes.fr/hal-01582968/file/Taillefer_et_al_Geofluids_2017.pdf
DOI : 10.1155/2017/8190109

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.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00674887

hal-00674887
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00674887

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.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627614

tel-00627614
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627614
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627614/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627614/file/TheseYaghoubHatamDef.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
In Western Mediterranean, the Rif belt in Morocco is part of the Gibraltar Arc built during the Tertiary in the framework of Eurasia-Africa convergence. The structural and metamorphic evolution of the internal units of this belt as well as their timing, crucial to constrain the geodynamic evolution of the Alboran Sea, is still largely debated.Our study on the Ceuta Peninsula (Northern Rif) provides new structural, petrological and geochronological data (U-Th-Pb, Ar-Ar), which allow to precise the tectono-metamorphic evolution of the Lower Sebtides metamorphic units with:(1) a syn-metamorphic thrusting event developed under granulite facies conditions (7–10 kbar and 780–820 °C). A major thrust zone, the Ceuta Shear Zone, drove the emplacement of metapelites and peridotitic lenses from the Ceuta Upper Unit over the orthogneisses of the Monte Hacho Lower Unit. This compressional event ended during the Upper Oligocene.(2) an extensional event developed at the boundary between amphibolite and greenschist facies conditions (400–550 °C and 1–3 kbar). During this event, the Ceuta Shear Zone has been reactivated as a normal fault. Normal ductile shear zones contributed to the final exhumation of the metamorphic units during the Early Miocene.We propose that the compressional event is related to the formation of an orogenic wedge located in the upper plate, in a backward position, of the subduction zone driving the geodynamic evolution of the Alboran domain. In this context, the episode of lithospheric thinning could be related to the opening of the Alboran basin in a back-arc position.Furthermore, unlike the previous models proposed for the Rif belt, the tectonic coupling between mantle peridotites and crustal metamorphic rocks occurred in Ceuta Peninsula at a depth of 20–30 km under high temperature conditions, before the extensional event, and thus cannot be related to the back-arc extension.
ISSN: 0040-1951

insu-01682810
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01682810
DOI : 10.1016/j.tecto.2017.11.028

Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union (AGU)
Résumé : The role of the Karakorum fault zone (KFZ) is debated. South of 33°N, ongoing dextral-oblique slip along the SW edge of the Gar basin exhumes metamorphic and magmatic rocks of the Ayilari range. Minerals have recorded a continuum of deformation from temperatures >600–400°C down to <250_C. The 40Ar/39Ar ages, the oldest being 21.2 ± 1.0 Ma, yield minimum estimates for the initiation of the KFZ. These are in agreement with the U-Th/Pb ages constraining the onset of deformation at ca 25–22 Ma. Thermochronologic results show slow cooling for the period ca 21– 14 Ma, followed by rapid cooling between 14 and 4 Ma. These data demonstrate that right-lateral motion was in progress in the early Miocene and that shear continued at least until 4 Ma, pointing to >20 Ma of deformation along the fault. Greenschist facies deformation superimposed upon the medium- to high-grade deformation marks a kinematic change from pure dextral to dextral-normal motion associated with the onset of rapid cooling. At the regional scale, the coexistence of transtension in the Gar basin with transpression documented along the Pangong range farther north suggests another example of the ‘‘zipper tectonics'' model developed along the Red River fault. The kinematic shift induced the rise of the Ayilari range starting at 16–12 Ma and the incision of major river courses. The Indus River might have become captive of the relief at this time. The river's 120 km of apparent offset implies dextral motion at a long-term rate of ca 8.5 ± 1.5 mm/yr.
ISSN: 0278-7407

hal-00197561
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00197561
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00197561/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00197561/file/Valli_Karakorum_thermochron_Tectonics_07_pre_print.pdf
DOI : 10.1029/2005TC001913

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : In order to identify and quantify the Rif (Morocco) present-day deformation, especially those related to active faults (location, geometry, kinematic), we perform a morphotectonic study. The studied area and faults are located in the Northern part (conjugate faults of Al-Hoceima Bay: Trougout, Boujibar and Rouadi), the Eastern part (Nekor fault) and the Southern part of the chain (Rif frontal thrust between Fes and Meknes cities).Morphotectonic tools (DEMs at different scales, satellite and aerial pictures), field studies and Quaternary dating methods (U/Th, OSL, 14C and in-situ cosmogenic isotopes 10Be, 3He, 36Cl) allow us to characterize transtensional deformation in the Northern Rif. Horizontal and vertical slip rates along the N-S-oriented Trougout major fault are ~1.6 mm/yr and ~2 mm/yr respectively. In the Southern part, the Rif frontal thrust shows a shortening rate of ~1.8 mm/yr into Fes and Meknes area. In the Eastern part, the deformation is focused on the Nekor left-lateral strike-slip major fault with ~1.5 mm/yr. Incision features and raised marine terraces involve an uplift of the chain about ~0.2 mm/yr. The overall deformation in the Rif seems to be continuous since the Messinian-Pliocene time.These new morphotectonic constraints are consistent with the GPS measurements showing southwestward overall motion of most of the Rif belt with respect to stable Africa, associated to clockwise rotation. Finally, we propose a geodynamic model in which the Rif, the Alboran sea and the Betics belong to a single microplate bounded by the strike-slip faults of the Betics on the North, the Rif frontal thrust on the South, the Nekor and TASZ (Trans Alboran Shear Zone) strike-slip faults on the East and North-East, and the western Rif folded structures on the West.
L'objectif de cette étude est d'identifier et de quantifier les déformations actuelles dans la chaine du Rif (Maroc), notamment celles associées aux failles actives (localisation, géométrie, cinématique). Pour ce faire, nous mettons en œuvre pour la première fois dans cette région, une approche morphotectonique. Les sites et failles sélectionnés et étudiés se situent dans la partie Nord (les failles conjuguées de la baie d'Al-Hoceima: Trougout, Boujibar et Rouadi), l'Est (la faille de Nékor) et le Sud (front chevauchant sud rifain entre Fes et Meknes).A partir des outils de la morphotectonique (MNTs à différentes résolutions, images satellitaires, photographies aériennes), d'analyses de terrain et grâce aux méthodes de datation du Quaternaire (U/Th, OSL, 14C et isotopes cosmogéniques produits in-situ 10Be, 3He, 36Cl), cette étude met en évidence et quantifie une déformation transtensive dans la partie Nord de la chaine. Les vitesses de glissement horizontales et verticales le long de la faille principale d'orientation méridienne de Trougout sont de ~1.6 mm/an et ~2 mm/an, respectivement. Dans la partie Sud, nous montrons que le front rifain entre Fez et Meknes est actif avec une vitesse de raccourcissement de ~1.8 mm/an. La déformation dans la région Est se localise principalement sur la faille du Nékor avec une vitesse décrochante senestre de ~1.5 mm/an. Par ailleurs, la présence de nombreuses figures d'incision et de surfaces marines soulevées au niveau du littoral Nord témoignent d'une surrection généralisée de la chaine de l'ordre de ~0.2 mm/an. L'ensemble de cette déformation semble être constante depuis la période du Messino-Pliocène. Ces résultats sont cohérents avec les données GPS qui montrent un déplacement de ~5mm/an vers le SW de l'ensemble du Rif associé à un mouvement rotatif horaire, dans le référentiel Afrique stable. D'un point de vue géodynamique, nous proposons que le Rif, la mer d'Alboran et les Bétiques appartiennent à une même microplaque limitée au Nord par les failles décrochantes des Bétiques, au Sud par le chevauchement rifain, à l'Est et au Nord-Est par les failles décrochantes de Nékor et de la TASZ (Trans Alboran Shear Zone) et à l'Ouest par les structures plissées bordières du Rif.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01170466

NNT : 2014MON20105
tel-01170466
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01170466
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01170466v2/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01170466/file/41875_POUJOL_2014_archivage_cor.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
International Conference on Mechanisms of Mesozoic Continental Extension in Eastern Eurasia
Orléans, France

insu-00610112
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00610112

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
In petroleum industry, the difference between pore pressure (Pp) and minimum horizontal stress Sh (termed the seal or retention capacity) is of major consideration because it is often assumed to represent how close a system is to hydraulic failure and thus the maximum hydrocarbon column height that can be maintained. While Sh and Pp are often considered to be independent parameters, several studies in the last decade have demonstrated that Sh and Pp are in fact coupled. However, the nature of this coupling relationship remains poorly understood. In this paper, we explore the influences of the spatial pore pressure distribution on Sh/Pp coupling and then on failure pressure predictions and trap integrity evaluation. With analytical models, we predict the fluid pressure sustainable within a reservoir before failure of its overpressured shale cover. We verify our analytical predictions with experiments involving analogue materials and fluids. We show that hydraulic fracturing and seal breach occur for fluid pressure greater than it would be expected from conventional retention capacity. This can be explained by the impact of the fluid overpressure field in the overburden and the pressure diffusion around the reservoir on the principal stresses. We calculate that supralithostatic pressure could locally be reached in overpressured covers. We also define the retention capacity of a cover (RC) surrounding a fluid source or reservoir as the difference between the failure pressure and the fluid overpressure prevailing in shale at the same depth. In response to a localized fluid pressure rise, we show that the retention capacity does not only depend on the pore fluid overpressure of the overburden but also on the tensile strength of the cover, its Poisson's ratio, and the depth and width of the fluid source.
ISSN: 0264-8172

hal-00590497
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00590497
DOI : 10.1016/j.marpetgeo.2010.08.007

Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : Ce travail a été réalisé dans un esprit de géochimie comparée des éléments de transition hygromagmatophiles (Treuil, 1973) ou hygromagmaphiles, éléments traces ayant une affinité pour le liquide silicaté.

Droits : UBO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14549/11805.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00034/14549/

Éditeur(s) : Université Nice Sophia Antipolis
Résumé : The Lesser Antilles is a case study of a very slow subduction (~2 cm/yr) of an old oceanic lithosphere (~84-100 Ma). The region presents a relatively low seismic activity, especially along the interplate contact, and the seismic hazard associated with a possible mega-thrust earthquake is still poorly known. This PhD thesis is a first step toward assessing the ability of the Lesser Antilles subduction zone to produce such a large subduction event. To do so, it aims at constraining the downdip width of the interplate's seismogenic zone. The lack of coverage of permanent seismological stations is a major limitation in the exploration of the Lesser Antilles subduction zone. It is due to the presence of only small aligned islands at far distances from the potentially seismogenic interplate area. Several oceanographic cruises were therefore planned that notably allowed the repeated deployment of ocean bottom seismometers; some of them being left for a few months of background seismicity recording. This thesis specifically focuses on two sets of wide-angle seismic data acquired offshore the Dominica and Martinique islands. From their analysis 3D and 2D tomographic models were produced respectively over the forearc region and across the whole subduction complex. These models constrain the plates' seismic structure as well as their geometry. They allow the discussion of how the imaged structures affect the subduction processes and give a first estimation of the downdip width of the seimogenic zone, defined as the segment of the interplate between the backstop and the upper plate's Moho. The joint interpretation of seismic models and earthquake localizations then refine this first assessment. Epicenter distribution from height months of seismic recording shows indeed that seismicity concentrates within the inner forearc region. The strong velocity gradient that characterize its basement suggests it is denser and more rigid than the more deformable outer forearc basement. The updip limit of the seismogenic zone could then lie arcward of the backstop at the contact of the interplate and the seaward end of the inner forearc crust. At depth, interplate earthquake mechanisms are observed between 35 and 45 km depth and interpreted to have occurred at the downdip limit of the seismogenic zone. The latter could reach a depth over 10,km deeper than the contact of the upper plate's Moho with the interplate, and therefore lie within the mantle wedge. All together, these results imply a large downdip width of the seismogenic zone (~70 km) offshore the Dominica and Martinique islands. Further work is, however, needed in order to fully comprehend the ability of the Lesser Antilles subduction zone to produce a possible mega-thrust earthquake. This would necessitate the evaluation of seismic coupling at the interplate contact and the possible segmentation of the seismogenic zone, for instance, due to the subduction of oceanic ridges.
Les Petites Antilles présentent un contexte géodynamique caractérisé par la subduction à très faible vitesse (~2 cm/an) d'une lithosphère océanique âgée (~84-100 Ma). L'activité sismique y est relativement faible, notamment à l'interplaque, où l'aléa sismique lié à un éventuel séisme de méga-chevauchement reste encore mal contraint. Cette thèse se veut être une première étape dans l'évaluation de la capacité de la zone de subduction des Petites Antilles à générer un tel évènement. Dans ce but, ces travaux tentent d'appréhender l'extension en profondeur du domaine sismogène de l'interplaque. Le manque de couverture des stations sismologiques permanentes est un inconvénient majeur dans l'exploration des Petites Antilles. Il s'explique en raison du peu de terres émergées et de leur éloignement de la zone potentiellement sismogène de l’interplaque. La région a donc fait l'objet de plusieurs campagnes océanographiques qui ont permis, notamment, le déploiement de sismomètres fond de mer (OBS); certains instruments étant restés immergés plusieurs mois afin de procéder à une écoute de la sismicité. Les travaux réalisés au cours de cette thèse se sont focalisés sur deux jeux de données de sismique grand-angle acquis au large des îles de la Dominique et de la Martinique. Leur analyse a permis la construction de modèles tomographiques 3D et 2D respectivement à l'échelle de l'avant-arc et de l'ensemble de la subduction. Ces modèles renseignent sur la structure sismique des plaques en convergence ainsi que sur leur géométrie. Ils permettent de discuter le rôle de la structure dans le fonctionnement de la subduction et d’obtenir une première estimation de l'extension en profondeur de la zone sismogène en considérant la portion de l'interplaque comprise entre le butoir et le Moho de la plaque supérieure. Dans un second temps, l'interprétation conjointe des modèles tomographiques et des localisations des séismes locaux a permis d'affiner cette estimation. Huit mois d'enregistrement de la sismicité montrent en effet une concentration des épicentres dans la région interne de l’avant-arc. Celle-ci présente un socle épais, à fort gradient de vitesse interprété comme plus dense et rigide que le socle de la région externe de l'avant-arc, plus déformable. La limite amont de la zone sismogène pourrait donc se situer en retrait de la position du butoir au contact de l'interplaque et de la limite entre ces deux zones de l'avant-arc. En profondeur, des mécanismes interplaques sont observés entre 35 et 45 km et interprétés comme des marqueurs de la limite aval de la zone sismogène. Cette dernière pourrait donc atteindre une profondeur jusqu'à 10 km supérieure à la limite précédemment évoquée et se trouver, par conséquent, au contact du manteau lithosphérique. L'ensemble de ces résultats suggèrent une extension en profondeur de la zone sismogène (i.e une largeur) de près de 70 km face aux îles de la Dominique et de la Martinique. Ces travaux doivent cependant être poursuivis afin d’évaluer pleinement la capacité de la zone de subduction des Petites Antilles à générer un éventuel séisme de méga-chevauchement. Le taux de couplage à l'interplaque doit être précisé ainsi que sa possible segmentation en lien, par exemple, avec à l'entrée en subduction des rides océaniques.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00172/28335/26628.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00172/28335/