Couplages interplaques, du cycle sismique aux cycles orogéniques | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Tectonique et mécanique de la lithosphère

  Couplages interplaques, du cycle sismique aux cycles orogéniques

Couplages interplaques sur les marges de subduction – du cycle sismique aux cycles orogéniques et d'évolution du paysage.

   Une caractéristique des interfaces de subduction est le partitionement de la convergence entre deux mécanismes fondamentaux: 1) accumulation ou relâchement de déformation élastique liée aux cycles sismiques et phénomènes transitoires d'une part, 2) déformation de la plaque supérieure qui génère les structures géologiques et les reliefs. Par exemple, dans le cas de la subduction Andine, la façon dont ces deux processus interagissent est inconnu et aucun modèle géodynamique n'explique bien à la fois la genèse des méga-séismes de subduction et la construction de la topographie des Andes et de l'Altiplano. Il s'agit donc de déterminer les couplages mécaniques à différentes échelles et leur évolution temporelle. Nous abordons ces problèmes sur quelques exemples de premier ordre, parmi lesquels:

 

The Carribean subduction

– Les Andes dans le cadre du LIA Montessus de Ballore, du Labex UnivEarthS, et du projet ANR "MegaChile".


– La subduction Carribéenne, au droit de l'arc des Petites Antilles, où le potentiel pour une large rupture en méga-chevauchement est inconnu, et où la déformation de la plaque supérieure demande à être mieux documentée.


– La subduction Héllénique et l'Egée, où la propagation de la Faille Nord Anatolienne a changé dramatiquement les conditions aux limites du système et doublé la vitesse sur l'interface de subduction (projet européen Marie-Curie ITN ALERT).

 

The San Ramon fault, paleoseismological study

Les mêmes problèmes de couplages géométriques et mécaniques à différentes échelles de temps et d'espace se posent pour les méga-chevauchements intracontinentaux au front des chaînes de collision, associés à des subductions lithosphériques profondes. Pour ces chevauchements nous étudions les modes de couplages court-termes, plus ou moins transitoires, et la segmentation, tous deux responsables de la localisation et de la taille des ruptures sismiques. Les ruptures des grands séismes passés sont étudiées sur le terrain par une approche géomorphologique et paléosismologique. Nous étudions aussi les liens entre couplages mécaniques, sous-placage, et évolution plus long-terme des systèmes de chevauchements en perspective de nos travaux récents sur l'Himalaya et Taiwan.


Les processus de construction des reliefs sur les marges chevauchantes interagissent étroitement avec les processus de surface (érosion, incision, sédimentation). Nous étudions les contributions respectives des forçages  tectoniques et climatiques par une approche basée sur des observations de terrain, des analyses sédimentologiques et la modélisation.