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Cinématique de la déformation de la chaine Taiwanaise : une approche quantitative et pluridisciplinaire

05/02/2007

IPGP - Campus Jussieu

10:00

Séminaires Tectonique et Mécanique de la Lithosphère

Salle Bleue

Martine SIMOES

Géosciences Rennes

Résumé : La chaine de Taiwan résulte de la collision entre la marge passive chinoise et l'arc volcanique de Luzon. Elle est à l'origine du modèle classique selon lequel les chaines de montagne sont considérées comme des prismes à l'état critique croissant essentiellement par accrétion frontale de matière. Cependant, la cinématique de la déformation a été jusqu'à présent mal contrainte à Taiwan, alors qu'elle s'avère être cruciale pour tester ce modèle. Pour quantifier ce paramètre, une étude pluridisciplinaire alliant travail de terrain et outils de modélisation a été menée. Une étude morphotectonique des failles actives du piedmont a tout d'abord permis de contraindre la part de raccourcissement absorbée par ces structures sur des périodes de temps de ~10 à 100 ka. Dans le cas du pli frontal de Pakuashan qui croît au dessus de la faille aveugle de Changhua, un nouveau modèle de plissement basé sur des modélisations analogiques a été développé puis confronté pour la première fois ici à un cas naturel. Il permet d'estimer la vitesse de glissement sur Changhua à 16.3 +/- 4.1 mm/an à partir de couches syntectoniques mesurées et datées sur le terrain. Pour ce qui est de la faille de Chelungpu qui a joué lors du séisme de ChiChi en 1999, la déformation d'une terrasse fluviale d'abrasion datée à ~11 ka suggère une vitesse de glissement de 12.9 à 15.8 mm/an sur cette faille. A plus long terme, l'histoire de la déformation du prisme est enregistrée dans son bassin d'avant-pays. La progradation de la chaine sur son bassin est analysée à partir des données existantes dans la littérature et permet de contraindre le raccourcissement total long-terme (~2 Ma) à 39.5-44.5 mm/an. La comparaison avec les résultats précédents obtenus sur des échelles de temps plus courtes suggère que l'ensemble du raccourcissement est essentiellement absorbé au front. Ceci est confirmé sur le long-terme (~2 Ma) par des coupes équilibrées du piedmont, et apporte des éléments essentiels pour mieux évaluer les risques sismiques dans cette région particulièrement peuplée. Cette cinématique de la déformation est incompatible avec le modèle classiquement proposé, puisqu'une croissance du prisme par accrétion frontale requiert que le raccourcissement soit distribué sur toute la chaine. Les résultats obtenus suggèrent plutôt que la croissance de la chaine se fait par sous-placage de matière. Ces contraintes sur la cinématique de la déformation, ainsi que de nouvelles données de thermométrie (RSCM) et de thermochronologie basse-température sont reprises dans un modèle thermo- cinématique d'évolution de la chaine Taiwanaise. Ce modèle, en intégrant l'ensemble des données géologiques disponibles, permet de quantifier le bilan des flux de matière au travers de la chaine de collision (accrétion, érosion et subduction dans le manteau). Ces résultats apportent des informations géologiques quantitatives sur le mode de fonctionnement de cette chaine et devront être pris en compte dans les modèles mécaniques qui tenteront de comprendre le comportement observé. -------------------------------------------------------------------------------- Séminaires Tectonique --------------------------------------------------------------------------------