tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - approche sismotectonique et modélisation...

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Tectonique et géodynamique actuelle de l’arc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel CHAMPAGNAC Tectonique cassante de l’arc interne des Alpes occidentales - Implications géodynamiques - Évolution tectonique des Alpes occidentales - rôle de l’extension de l’histoire tardive de l’arc alpin - réalisées sous la direction de Christian SUE, Martin BURKHARD Nicole BETHOUX et Pierre TRICART

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Page 1: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Tectonique et géodynamique actuellede l’arc alpin

- Approche sismotectonique et modélisation numérique -

présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel CHAMPAGNAC

Tectonique cassante de l’arc internedes Alpes occidentales

- Implications géodynamiques -

Évolution tectonique des Alpes occidentales- rôle de l’extension de l’histoire tardive de l’arc alpin -

réalisées sous la direction deChristian SUE, Martin BURKHARD

Nicole BETHOUX et Pierre TRICART

Page 2: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Tectonique et géodynamique actuelle de l’arc alpin- Approche sismotectonique et modélisation numérique -

ProblématiqueProblématiqueextension dans les Alpes

Analyse de la sismicitéAnalyse de la sismicité- sismicité alpine- mécanismes au foyer : théorie- régime sismotectonique

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuelsismicité-vs-GPS

Origines des déformationsOrigines des déformations- corrélations 3D- modélisation

ConclusionsConclusionsplace des Alpes dans la tectonique des plaques

ProblématiqueProblématique

Analyse de la sismicitéAnalyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformationsOrigines des déformations

ConclusionsConclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Page 3: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Alpes orientalesAlpes orientales

Alpes centrales

Alpes centrales

Alp

es o

ccid

enta

les

Alp

es o

ccid

enta

les

Apennins

Apennins

LigureLigure

JuraJura

Dinarides

Dinarides

rift

Rhi

nri

ft R

hin

Page 4: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

d’après Schmid et al., 2004

Page 5: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

ProblématiqueProblématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Problématique : Problématique : l’extension dans les chaînes de montagnesl’extension dans les chaînes de montagnes

le cas des Alpesle cas des Alpes

Page 6: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

ProblématiqueProblématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Problématique : Problématique : l’extension dans les chaînes de montagnesl’extension dans les chaînes de montagnes

ApenninsApennins(Italie)(Italie)

GrèceGrèce

AndesAndes

HimalayaHimalaya

Page 7: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicitéAnalyse de la sismicité

Régime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Sismicité historique et risque sismiqueSismicité historique et risque sismique

Page 8: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicitéAnalyse de la sismicité

Régime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Sismicité historique et risque sismiqueSismicité historique et risque sismique

Page 9: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicitéAnalyse de la sismicité

Régime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Sismotectonique : Sismotectonique : théoriethéorie

compressioncompression

extensionextension

coulissagecoulissage

Page 10: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Sismotectonique : Sismotectonique : catalogue utilisécatalogue utilisé

- 389 mécanismes au foyer389 mécanismes au foyer- Magnitude : 2 < Ml < 4Magnitude : 2 < Ml < 4- Profondeur : 5 < Prof < 20 km- Profondeur : 5 < Prof < 20 km

Problématique

Analyse de la sismicitéAnalyse de la sismicité

Régime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

régime tectonique associé ?régime tectonique associé ?

Page 11: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicitéAnalyse de la sismicité

Régime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Sismotectonique : Sismotectonique : régime de déformationrégime de déformation

- type de déformationtype de déformation extension/coulissage/compressionextension/coulissage/compression

- directions de déformationdirections de déformation axes de compression/extensionaxes de compression/extension

ExtensionExtension perpendiculaire à la perpendiculaire à la chaîne au cœur,chaîne au cœur,

CompressionCompression en éventail en en éventail en bordure.bordure.

Page 12: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Vitesses de déformation : GPSVitesses de déformation : GPS

- vitesses faiblesvitesses faibles 1 à 2 mm/an au maximum1 à 2 mm/an au maximum

- régime de déformation ?régime de déformation ? correspondance avec sismotectonique ?correspondance avec sismotectonique ?

Page 13: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Régime de déformationRégime de déformationGPSGPS

Type et quantité de déformationType et quantité de déformation

- déformations lentesdéformations lentes 1 à 3 mm/an au maximum (extension ou compression)1 à 3 mm/an au maximum (extension ou compression)

- bonne correspondance avec sismotectoniquebonne correspondance avec sismotectonique

Page 14: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Régime de déformationRégime de déformationGPSGPS

RotationsRotations

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

- vitesses faiblesvitesses faibles 2 à 2.5 degrés/Ma2 à 2.5 degrés/Ma

- témoin de rotation aux limites ?témoin de rotation aux limites ?

Page 15: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel……en résumé…en résumé…

Régime contrasté :Régime contrasté : équilibre équilibre compressioncompression--extensionextension

Faibles déformationsFaibles déformations compressioncompression--extensionextension-rotation -rotation

Rotations aux limites…? Rotations aux limites…?

Page 16: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Origines des déformationsOrigines des déformations : corrélations 3D : corrélations 3D

lien lien extensionextension - topographie - topographie - épaisseurs crustales- épaisseurs crustales

Modèle d’étalement gravitaireModèle d’étalement gravitaire

Page 17: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Origines des déformationsOrigines des déformations : modélisation numérique : modélisation numérique

- modèle informatique 3D- modèle informatique 3D

- calcul des paramètres tectoniques- calcul des paramètres tectoniques

modèle d’étalement gravitairemodèle d’étalement gravitaire (sans forces aux limites)(sans forces aux limites)

régime calculé proche de celui observérégime calculé proche de celui observé

Page 18: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Conclusions : Conclusions : état de santé actuel des Alpesétat de santé actuel des Alpes

les Alpes sont-elles encore vivantes ?les Alpes sont-elles encore vivantes ?oui, les Alpes bougent (…un peu…)oui, les Alpes bougent (…un peu…)

mais pas comme une chaîne en formationmais pas comme une chaîne en formation rééquilibrage post-collisionnelrééquilibrage post-collisionnel

Page 19: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Conclusions : Conclusions : place dans la tectonique des plaquesplace dans la tectonique des plaques

- l’Afrique se rapproche toujours de l’Europe (4 à 8 mm/an)- l’Afrique se rapproche toujours de l’Europe (4 à 8 mm/an)

- pas de conséquences visibles au niveau des Alpes- pas de conséquences visibles au niveau des Alpesconvergenceconvergence absorbée ailleurs… absorbée ailleurs…

Page 20: Tectonique et géodynamique actuelle de larc alpin - Approche sismotectonique et modélisation numérique - présentée par Bastien DELACOU présentée par Jean-Daniel

Problématique

Analyse de la sismicité

Régime tectonique actuelRégime tectonique actuel

Origines des déformations

Conclusions

Histoire alpine

Analyse de la fracturation

Régime tectonique Néogène

Évolution géodynamique

Conclusions générales

Les Alpes ne se forment plus…depuis quand ???Les Alpes ne se forment plus…depuis quand ???

résultats de résultats de JD ChampagnacJD Champagnac sur les étapes antérieuressur les étapes antérieures