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Equipe Dynamique de la lithosphère et hétérogénéités du manteau: bilan 2006-2010

Thèmatique générale: Interactions entre asthénosphère et lithosphère dans différents contextes géodynamiques et à différentes échelles - Approche multidisciplinaire intégrant études structurales, tectonique, imagerie et géochimie.

1. Accrétion océanique 2. Rifts continentaux

3. Cyclicité magmatique et hétérogénéités du manteau

- 8,25 équivalents temps plein

- 2 arrivées en 2007

- (A. Agranier et G. Chazot)

- 1 départ en 2010 (C. Sue)

- 10 thèses soutenues

- 7 thèses en cours

Gilles CHAZOT PR Jacques DEVERCHERE PR (Géo-Aléas)Arnaud AGRANIER MC Marcia Maia CR (Méthodo-Inst.)Jean-Alix BARRAT PRHervé BELLON PRMartial CAROFF MCLaure DOSSO DRPascal GENTE DRChristophe HEMOND MCBernard LE GALL CRRené MAURY EmériteChristian SUE PR

2 chercheurs en CDD

(2006-2010 et 2009-1012)


12 permanents, 10 en rattachement unique, 2 en rattachement partagé

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5

nombre

année 2005 + N

Publications par année


3.9 pub/an/chercheur0 100000 200000 300000

1

2

3

4

5

kEuro

Financement sur projet

Série1

UE

Rég. Br.Industr.

INSU

ANR


1. Accrétion océaniqueNombreuses campagnes en mer (GraviLuck,MOMAR-DREAM, Pluriel, GEISEIR,

PariSub,…)

Comprendre les processus d’accrétion océanique à différentes échelles, en

combinant les données bathymétriques, les études structurales, la géophysique et la

géochimie.


1.1 – Interactions point chaud – dorsale dans l’Océan Indien.

. Hétérogénéités chimiques et isotopiques des basaltes de chaque coté de la dorsale centrale indienne.. Participation d’un composant enrichi avec un temps de récurrence de 150-200 000 ans.

. Plateau de Saint Paul – Amsterdam: variations de topographie et d’épaisseur de croûte résultant de variations d’activité du point chaud, avec une période d’environ 3 millions d’années.

2. Rifts continentauxUn chantier principal: le Rift Est-Africain (Afar, Ethiopie, Kenya,

Tanzanie)

Comprendre les relations entre la croûte et les processus profonds au niveau des zones en

extension à différents stades de l’évolution de la rupture continentale.

Méthodes et outils: imagerie géophysique

(MT, gravimétrie, sismologie), pétrologie

et géochimie, géologie structurale et tectonique



2.1 - Divergence nord-tanzanienne:

. Crise sismique sous le volcan Gelai, juillet-septembre 2007: Etude d’une séquence d’intrusion (dyking): glissement lent de 0,5 m environ sur une faille normale située entre 5 et 10 km de profondeur puis intrusion d’un dyke de 2m de largeur entre 2 et 6 km de profondeur.

. Sismicité et rhéologie à l’échelle du rift est-africain: utilisation des séismes pour délimiter la transition fragile-ductile de la croûte


2.2 – Tectonique et magmatisme à Djibouti:

. Etudier les liens entre tectonique, déformation et magmatisme dans le S-E de l’Afar.

ASR

. Mise en évidence d’intrusions magmatiques et de déformations associées en fin de mise en place des trapps.

. Intervention d’un composant mantellique appauvri en terres rares légères et rarement présent dans les laves d’Ethiopie ou de Djibouti.


2.3 – Tectonique active en Afar:

. Etudier les processus actifs du rifting par une approche multi-disciplinaire alliant géodésie, sismologie, pétrologie, tectonique et mesures magnétotelluriques.

Fissure explosive ouverte le 26/09/2005

Flanc est du segment de rift Dabbahu: Extension de 6 m en 3 semaines.

Inversion 3D (sismique et magnétotellurique): intrusion de magmas mantelliques dans la croûte.

3. Cyclicité magmatique et hétérogénéités du manteau

Comprendre les processus de formation et d’évolution des magmas à partir de l’étude des roches du manteau, des météorites et des roches volcaniques



3.1 – Hétérogénéités géochimique du volcanisme dans différents contextes géodynamiques

- Influence des panaches sur la composition des MORB- Hétérogénéités des MORB le long des différents segments de dorsale

Guadalu

pe Foss

il Ridge

Magda

lena

Soledad

Fossil

Trench

Tosc

o Abre

ojos

Wind

ow

Shirley F Z

Guadalupe F Z

8 Ma

Extin

ct A

rc

N

S

. Comprendre la diversité magmatique en Basse-Californie en liaison avec la déchirure de la plaque plongeante au Miocène

. Campagne PACANTARTIC2: étudier l’hétérogénéité des MORB le long de la dorsale Pacifique.

Adakites 11,8 – 8,2 Ma

Mg-andésites 11,5 – 7,5 Ma

Nb-basaltes 11,2 – 7,4 Ma

Basaltes tholéiitiques

11,3 – 7,2 Ma

8 Ma

- Emission simultanée de roches chimiquement très variées dès le début de la déchirure de la plaque plongeante.


3.1 – Utilisation des techniques d’analyses géochimiques in-situ (microsonde et ablation laser – ICP-MS)

- Les verres sont très enrichis en Cs, Rb, K, Li, Ba.- Ils témoignent sans doute de la présence de lithologies “différenciées” à la surface de l’astéroïde.

. Comprendre l’origine des sphères vitreuses formées lors d’impact à la surface de Vesta

. Comprendre la formation des wehrlites et pyroxénites dans le manteau terrestre

- Mise en évidence d’interactions lithosphère – asthénosphère.- Percolation de liquides asthénosphériques et refertilisation de la lithosphère.

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