Systèmes hydrothermaux en tectonique active | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Physique des sites naturels

  Systèmes hydrothermaux en tectonique active

Le travail de l'équipe est organisé autour d'une thématique principale: l'étude des systèmes hydrothermaux en contexte de tectonique active, thématique mise en ouvre sur un chantier phare: l'Himalaya du Népal. Le responsable de cette colonne vertébrale thématique, qui s'associe étroitement à d'autres thématiques de l'institut, est Frédéric Girault.

C'est autour de cette thématique et sur ce chantier phare que se développent les outils expérimentaux, numériques et intellectuels de l'équipe. L'Himalaya du Népal offre en effet le cas, spectaculaire et encore unique, de systèmes hydrothermaux qui servent aussi d'exutoires par des réseaux de grandes failles, à des émissions massives de dioxyde de carbone produit, par des réactions métamorphiques, à des profondeurs de quelques kilomètres où s'initient aussi les grands séismes himalayens, émissions nettement marquées par le gaz radioactif radon. Ces émissions de dioxyde de carbone, avec des flux en surface souvent comparables et parfois supérieurs au flux émis sur les volcans actifs, ont été observées en plusieurs sites du Népal Central, mais aussi en divers sites de l'ouest Népal, et, avec des valeurs plus faibles, dans quelques sites de l'extrême ouest Népal, région encore très peu explorée. Il s'agit donc de sites de surface où on trouve en surface des vecteurs de l'activité de la Terre interne. Les travaux en cours, et en particulier le lien avec les grands séismes, se sont intensifiés depuis le séisme meurtrier de Gorkha du 25 avril 2015. Outre la détermination des caractéristiques physiques et chimiques de ces émissions, et leur cartographie spatiale, le défi des années à venir est dans le suivi temporel et la compréhension physique des mécanismes actifs sur ces sites et leur relation avec les mécanismes crustaux associés à l'accumulation et la relâche des contraintes tectoniques. Pour atteindre cet objectif, il sera nécessaire de développer la compréhension des modes de production, par les réactions métamorphiques, et de transport, par les réseaux de failles préexistantes ou en évolution dynamique, du dioxyde de carbone, ainsi que les signatures de ce dioxyde de carbone dans les observations géophysiques comme les sondages sismiques, les propriétés des ondes sismiques, ou les sondages électromagnétiques et la conductivité électrique de la croûte et ses propriétés de couplage avec les fluides géologiques.