Résumés des sessions / Session abstracts > Thème 3Thème 3 : Enveloppes et dynamique internes / Deep envelopes and internal dynamics
Session 3.1 : Noyaux planétaires (SEDI)Session 3.1 : Planetary cores (SEDI)Responsables : Jérôme Noir (ETH Zurich) jerome.noir@erdw.ethz.ch Philippe Cardin (ISTERRE, Grenoble) philippe.cardin@ujf-grenoble.fr Résumé : Cette session a pour objectif de faire le point sur les recherches observationnelles, expérimentales, numériques et théoriques portant sur les noyaux planétaires métalliques, leur structure, leur composition, leur dynamique, leur formation et leur évolution. Cela comprend les études géophysiques et géomagnétiques, géochimiques et minéralogiques ainsi que les modélisations hydrodynamiques et magnétohydrodynamiques dans une approche multi-disciplinaire. Abstract: This session is oriented toward research related to planetary cores dynamics, structure, composition, formation and evolution. It aims to be a cross disciplinary session including geophysics, geomagnetic, magneto-hydrodynamics, geochemistry and mineralogy studies. We welcome observational, experimental, numerical and theoretical contributions.
Session 3.2 : Les roches basiques et ultrabasiques : bilan et perspectives (SFMC)Responsables : Benedicte Abily (GET, Toulouse) benedicte.abily@get.obs-mip.fr Mathieu Benoit (GET, Toulouse) mathieu.benoit@get.obs-mip.fr Michel Grégoire (GET, Toulouse) michel.gregoire@get.obs-mip.fr Résumé : Les roches basiques et ultrabasiques sont moins répandues à la surface du globe par rapport aux autres roches magmatiques et métamorphiques (basiques, intermédiaires et acides) mais leur étude et les résultats en découlant sont d’une importance capitale dans de nombreux domaines des Sciences de la Terre : magmatisme, métamorphisme, métallogénie, nature et évolution du manteau terrestre mais aussi géophysique interne et modélisation. Le but de cette session est de réunir les spécialistes des roches basiques et ultrabasiques afin de faire un état des lieux de nos connaissances et de définir les directions futures d’investigation.
Session 3.3 : Dynamique des systèmes magmatiques intrusifs et extrusifs, et leurs relations avec la tectonique et la géodynamique (CNFGG)Responsables : Bruno Scaillet (ISTO, Orléans) bruno.scaillet@cnrs-orleans.fr Thierry Menand (LMV, Clermont Ferrand) t.menand@opgc.fr Jean-Luc Froger (LMV, Clermont-Ferrand) j.l.froger@opgc.univ-bpclermont.fr Gaëlle Prouteau (ISTO, Orléans) gaelle.prouteau@cnrs-orleans.fr Michel de Saint Blanquat (GET, Toulouse) michel.desaintblanquat@get.obs-mip.fr Résumé : Le magmatisme est le processus responsable de la formation des croûtes continentale et océanique. C’est le principal vecteur des transferts de matière et de chaleur à l’échelle planétaire, du manteau vers la croûte, mais aussi vers l’atmosphère (émissions de gaz et de cendres volcaniques) et vers l’hydrosphère (hydrothermalisme océanique). Il s’exprime par la cristallisation de plutons en profondeur et par l’effusion plus ou moins violente de produits volcaniques à la surface. Les travaux récents montrent que les systèmes intrusifs et extrusifs partagent des caractéristiques communes (diversité chimique, différenciation à la source, échelles de temps et d’espace, relations avec la tectonique) et que, dans les arcs et les rifts au moins, les systèmes intrusifs et extrusifs sont pilotés par les même processus profonds (concept de Deep Hot Zone). Toutefois, malgré ces caractéristiques communes, il est également montré que le plus souvent les corps intrusifs ne sont pas simplement des chambres magmatiques fossiles ayant alimenté des systèmes effusifs, et les travaux sur l’évolution des volcans actifs montrent qu’ils sont alimentés par des chambres magmatiques éphémères et de petites taille, elles-mêmes alimentées par des magmas déjà différenciés. Tous ces nouveaux développements montrent que les magmatismes intrusif et effusif doivent être considérés ensemble. À l’heure où l’utilisation de techniques de surveillance à distance des systèmes volcaniques, telles que l’InSAR, ne fait que s’accroître, des questions telles que la nature et l’évolution des chambres magmatiques, le lien entre les systèmes intrusifs et effusifs, leurs relations avec la tectonique et le contexte géodynamique, ou encore les flux magmatiques et la croissance crustale, restent d’actualité. En réunissant les spécialistes du magmatisme continental, intrusif et effusif, cette session a pour objectif de faire le point sur les recherches portant sur l’origine, la composition, la structure, l’évolution et la dynamique des systèmes magmatiques à partir d’études sur les systèmes naturels, actuels ou fossiles, expérimentaux, numériques ou encore théoriques.
Session 3.4 : De la rupture lithosphérique à la dorsale médio-océanique «établie» : processus mantelliques, tectoniques, magmatiques et hydrothermaux (SFMC)Responsables : Laurent Geoffroy (Géosciences Marines, Brest) laurent.geoffroy@univ-brest.fr Mathilde Cannat (IPGP, Paris) cannat@ipgp.fr Javier Escartin (IPGP, Paris) escartin@ipgp.fr Résumé : Comment naît un océan ? Cette question clé en géodynamique n’est pas simple et peut être considérée comme non résolue. La dynamique mantellique et le couplage asthénosphère-lithosphère qui sont en jeu lors de la rupture continentale sont-elles les mêmes que lors de la dynamique d’accrétion océanique ? Quels sont les marqueurs géologiques du début de l’accrétion océanique ? Existe-t-il une continuité de la géométrie et des modes de déformation entre le stade de l’extension continentale et celui de l’accrétion océanique débutante puis mature ? Pourquoi les marges passives volcaniques et les zones d’accrétion hyper-magmatiques (comme l’Islande) n’ont pas la même structure que des marges non ou peu volcaniques et des dorsales pauvres en magma ? L’eau d’un océan joue-t-elle un rôle déterminant dans la rhéologie d’une lithosphère ?
Session 3.5 : Dynamique des marges passives : du rifting au post-rift (associée Action Marges)Responsables : Delphine Rouby (GET, Toulouse) delphine.rouby@get.obs-mip.fr Cécile Robin (Géosciences Rennes) cecile.robin@univ-rennes1.fr Sylvie Leroy (ISTeP, Paris) sylvie.leroy@upmc.fr Lies Loncke (U. Perpignan) lies.loncke@univ-perp.fr Julia Autin (IPGS, Strasbourg) autin@unistra.fr Résumé : Cette session a pour objectif d’illustrer et discuter l’ensemble des processus d’étirement de la lithosphère depuis la formation des rifts continentaux, la rupture continentale et l’évolution post rift de la lithosphère étirée et ceci, en incluant l’impact du magmatisme, des processus de surface et de la dynamique mantellique. Les contributions originales s’appuyant sur des données géologiques s.l. et géophysique s.l. et/ou sur une approche de modélisation sont les bienvenues.
Session 3.6 : Géodynamique des zones de subduction océanique : des observations aux modèlesSession 3.6 : Oceanic subduction zones dynamics: from observation to modellingCette session résulte de la fusion des deux sessions initialement proposées ci-dessous. This session results from the merge of the two following sessions initially proposed. Géodynamique des zones de subduction océanique : des observations aux modèlesOceanic subduction zones dynamics: from observation to modellingResponsables : Diane Arcay (Géosciences Montpellier) diane.arcay@gm.univ-montp2.fr Serge Lallemand (Géosciences Montpellier) serge.lallemand@gm.univ-montp2.fr Laurent Husson (ISTERRE, Grenoble) laurent.husson@ujf-grenoble.fr Pierre Henry (CEREGE, Aix-en-Provence) henry@cerege.fr Siegfried Lallemant (Université de Cergy-Pontoise) siegfried.lallemant@u-cergy.fr Georges Boudon (IPGP, Paris) boudon@ipgp.fr Résumé : La subduction des lithosphères océaniques et l’entrainement associé des plaques en surface sont les moteurs principaux de la tectonique des plaques terrestres. La subduction océanique fonctionne à travers un système complexe d’interactions géophysique, pétrologique et géochimique (transferts de masse et de fluides), dont la dynamique s’exprime à la fois sur le très long-terme (de l’ordre de la dizaine de Ma) et à l’échelle du cycle sismique (sur une fenêtre de quelques dizaines à centaines d’années). Les interactions entre les processus spécifiques à chacune de ces deux échelles restent très mal connues. Pourtant, les modalités de ce transfert d’échelle sont probablement fondamentales pour progresser dans notre compréhension de l’aléa sismique et volcanique associé à la subduction océanique. Mots clefs : Dynamique des subductions océaniques, interactions lithosphère-manteau, topographie dynamique, zone sismogène, magmatisme, résultats de campagnes océanographiques, apports des modèles analogiques et numériques Abstract: The subduction of oceanic lithospheres and the associated pull exerted on plates at Earth surface are the main driving forces governing plate tectonics. Oceanic subduction develops through a complex system of geophysical, petrological and geochemical (mass and fluid transfers) interactions, involving on the one hand long term processes (of the order of a few My), and, on the other hand, short-term dynamics occurring at the time scale of a seismic cycle (of the order of a few tens or hundreds years). Hence, numerous unknowns remain while deciphering how scale transfers operates may be crucial to better our understanding of seismic and volcanic hazards associated with oceanic subduction. This session thus aims at gathering contributions from recent studies of oceanic subduction zones (geophysical, geochemical, and petrological data) to process modeling (analogue, experimental and numerical simulations). Studies on lithosphere-asthenosphere coupling, essential in the subduction process, are also welcome. Keywords : Oceanic subduction dynamics, lithosphere-mantle interactions, dynamic topography, seismogenic zone, magmatism, oceanographic cruise results, analogue and numerical modelling. Marge convergente des Petites Antilles : dynamique de la zone de subduction et déformation tectonique, évolution des plateformes, sismogenèse et tsunamisLesser Antilles convergent margin : subduction processes and resulting tectonic deformation, platform evolution, seismogenesis, and tsunamogenic hazardsResponsables : Boris Marcaillou (U. des Antilles et de la Guyane) boris.marcaillou@ird.fr Jean-Jacques Cornée (Géosciences Montpellier) cornee@gm.univ-montp2.fr Jean-Frédéric Lebrun (U. des Antilles et de la Guyane) jflebrun@univ-ag.fr Philippe Munch (Géosciences Montpellier) munch@gm.univ-montp2.fr Résumé : La convergence des plaques Caraïbes et Amérique génère une déformation tectonique hétérogène de l’arc et de l’avant-arc des Petites Antilles et un nombre de grands séismes de subduction historiques étrangement réduit. Une quiescence historique similaire a précédemment conduit a dramatiquement sous-estimer le risque sismique et tsunamique sur d’autres marges du globe. Les variations latérales des caractéristiques géodynamique le long de la marge des Petites Antilles - Obliquité de la convergence, subduction d’hétérogénéités topographiques... - entraînent des variations significatives des contraintes interplaques, de la déformation tectonique de l’avant arc, et de l’évolution paléo-environnementale des plateformes carbonatées. Récemment plusieurs campagnes terrestres et marines, Françaises et internationales ont amené des résultats importants dans cette zone. Cette session fournira l’occasion par la présentation de ces résultats d’approfondir nos connaissances des interactions complexes entre couplage interplaque, structure de la plaque plongeante et chevauchante, déformation sismique et asismique, sédimentation et déformation de l’avant arc et des plateformes, risque et tsunamique. Les nouveaux modèles conceptuels de formation de marges continentales permettent de revisiter à la fois la cinématique et la mécanique des orogènes et des marges passives, en insistant notamment sur l’influence de l’héritage structural et thermique de la marge pendant son inversion. En particulier, la nature et la structuration du socle (y compris les socles relatifs) contrôlent largement la localisation des déformations crustales et sont des éléments fortement contraignant pour la géométrie et la dynamique des bassins sédimentaires tout au long de leur histoire y compris lors de phases d’inversion structurale. Elles vont participer à la dynamique des flux internes (chaleur, fluides et matières) et également à celle des flux de matière externes. L’interface socle-remplissage est une zone particulièrement importante pour la dynamique de tous les transferts et constitue une interface thermo-dynamique et rhéologique clé dans de nombreux processus avec des impacts socio-économiques forts en localisant par exemple, à son voisinage des ressources minérales et énergétiques. Du point de vue rhéologique des questions importantes sont donc : où se localisent les failles normales durant les phases de rifting et de développement de la marge ? Quelle est l’influence de la structuration du socle ? Les failles normales sont elles réactivées pendant l’inversion de la marge ? Comment les structures des marges distales contrôlent la dynamique de la transition subduction-collision ? Comment contrôlent-elles la cinématique des prismes orogéniques ? Sont donc les bienvenues dans cette session des contributions diverses (terrain, thermochronologie, modélisation ...) portant sur la structuration des rifts, des marges continentales et des orogènes en lien avec l’évolution des bassins associés, les transferts associés ou induits, ainsi qu’une analyse spécifique des processus d’inversion. Abstract: Caribbean-Atlantic plate convergence at the Lesser Antilles Arc resulted in a heterogeneous arc and fore-arc tectonic evolution with an intriguing small number of large subduction earthquakes in the historical record. Similar poor records previously led to dramatically underestimate the earthquake and tsunami hazard at other convergent margins. Along-strike variations in Geodynamical pattern - convergence obliquity, topographic heterogeneities subduction... - generates significant variations in the stress and strain regime, fore-arc tectonics, and paleoenvironmental evolution of carbonate platforms. French and international marine and onland campaigns have recently provided new results about this subduction zone.
Session 3.7 : Subduction et orogènesResponsables : Delphine Bosch (Géosciences Montpellier) delphine.bosch@gm.univ-montp2.fr Stéphane Guillot (ISTERRE, Grenoble) stephane.guillot@ujf-grenoble.fr Joseph Martinod (GET, Toulouse) joseph.martinod@get.obs-mip.fr Yann Rolland (Géoazur, Nice) yann.rolland@unice.fr Julia de Sigoyer (ENS, Paris) sigoyer@biotite.ens.fr Philippe Yamato (Géosciences Rennes) philippe.yamato@univ-rennes1.fr Philippe Agard (ISTeP, Paris) philippe.agard@upmc.fr Résumé : La subduction exerce un contrôle majeur sur la tectonique des plaques et l’évolution géologique de notre planète. Cette session vise à faire le point des recherches en cours concernant le processus de subduction au sens large (subduction océanique, subduction continentale, obduction, ...), ses répercussions sur les mécanismes de construction des chaînes de marges active et l’évolution précoce des orogènes. Il s’agit d’une session ouverte aux chercheurs de toutes les disciplines des Sciences de la Terre s’intéressant à la dynamique des zones de subduction actives ou fossiles, que ce soit à l’échelle de temps du cycle sismique ou aux échelles de temps géologiques. L’approche proposée pourra être :
Session 3.8 : Dynamique des orogènesCette session résulte de la fusion des deux sessions initialement proposées ci-dessous. This session results from the merge of the two following sessions initially proposed. Dynamique des orogènesResponsables : Dominique Chardon (GET, Toulouse) dominique.chardon@get.obs-mip.fr Yoann Denele (GET, Toulouse) yoann.denele@get.obs-mip.fr Résumé : Nous encourageons les études pluridisciplinaires des processus orogéniques à toutes les échelles de temps et d’espace permettant de lier la dynamique tridimensionnelle des chaînes à l’évolution de leurs conditions aux limites, leur état thermique ainsi qu’à leur comportement mécanique. La session vise à croiser les expériences acquises sur une variété d’exemples précambriens, paléozoïques et alpins ainsi que les résultats de modélisations lithosphériques. De manière non restrictive, seront traités l’évolution des processus orogéniques depuis l’Archéen, les bilans de masse dans les chaînes, le rôle de la subduction, le couplage avec le manteau et la signification de la sismicité. Plus généralement, pourront être abordés les processus à l’œuvre dans la construction des chaînes (dynamique du prisme, croissance continentale) et les processus mis en jeu lors des stades thermiquement matures de l’orogenèse (fluage syn-convergence, effondrement, exhumation de la croûte orogénique et rôle de la fusion partielle). Tectonothermal evolution of the pre-Alpine massifs at the PyreneesResponsables : Pedro Castiñeiras (Departamento de Petrología y Geoquímica, Madrid) castigar@ucm.es Josep Maria Casas (U. Barcelona, Espagne) casas@ub.edu Abstract : The study of the pre-Alpine massifs of the Axial Zone of the Pyrenees have contributed to the development of the understanding in several areas of geological knowledge, such as igneous and metamorphic petrology, microtectonics and the geodynamic evolution of collisional orogens. The interest in the area has not decreased with time and nowadays there are several research groups studying different aspects of the geology of these massifs. Some of these aspects include refinement of the geochronology to ascertain the relationships between metamorphism and magmatism, detrital zircon and isotope geochemistry to get insight in the paleogeography of the materials that constitute the massifs, and their relationships with the surrounding areas, including the Iberian Massif and other peri-Mediterranean massifs.
Session 3.9 : Dynamique alpine : des structures profondes aux processus de surfaceResponsables : Christian Sue (Chrono-environnement, Besançon) christian.sue@univ-fcomte.fr Stéphane Guillot (ISTERRE, Grenoble) stephane.guillot@ujf-grenoble.fr Anne Paul (ISTERRE, Grenoble) anne.paul@ujf-grenoble.fr Résumé : Session interdisciplinaire ouverte sur la structure et l’évolution de la collision alpine, incluant les thématiques suivantes :
Session 3.10 : Evolution des fronts de chaînesSession 3.10: Foothills evolutionResponsables : Patrice Baby (GET, Pérou) patrice.baby@get.obs-mip.fr Stéphane Brusset (GET, Toulouse) stephane.brusset@get.obs-mip.fr Jean-Claude Ringenbach (Total, Pau) jean-claude.ringenbach@total.com Jean-Paul Callot (LFC-R, Pau) jean-paul.callot@univ-pau.fr William Sassi (IFPEN, Paris) william.sassi@ifpen.fr Résumé : L’objectif de cette session est de montrer les avancées réalisées ces dernières années dans le domaine de l’analyse géométrique et cinématique de la déformation des fronts de chaînes, en s’appuyant sur divers cas d’études à travers le monde. On portera une attention particulière à la construction de coupes équilibrées couplée à l’outil de thermo-chronologie basse température, qui permet de proposer des restaurations séquentielles de la déformation, et de contraindre l’histoire des mouvements verticaux associés aux processus complexes d’enfouissement sédimentaire et de soulèvement tectonique. Ce type de reconstitution conditionne l’élaboration de nouveaux concepts dans l’analyse des bassins sédimentaires d’avant-pays et la caractérisation de leurs systèmes pétroliers. Les cas d’étude s’appuyant sur une collaboration de recherche industrielle dans des zones en cours d’exploration seront particulièrement appréciés. Abstract: The aim of this session is to exhibit recent ground-breaking research into the geometric, kinematics and geomechanics of frontal thrust-wedge. Study cases mixing thermal evolution and balancing techniques are welcome, as well as robustly-calibrated sequential restoration including burial and uplift histories providing uplift rates, which may help in defining new concepts for foreland basin systems analysis. Both academic and industrial funded work in current exploration projects will be strongly appreciated. Resumen : En esta sesión se tratara de mostrar los elementos recientes en la investigación en términos de geometría, cinemática y geomecánica de los prismas orogénicos frontales. Estudios mezclando técnicas de balanceo y evolución térmica serán bienvenidos, así como, restauraciones secuenciales que permiten una reconstrucción del enteramiento y del levantamiento. Esos datos deberían permitir de proponer nuevos conceptos para el análisis de los sistemas de cuenca de ante-país. Trabajos académicos y industriales que presentan actuales proyectos de exploración serán muy valorados.
Session 3.11 : Interactions déformation-sédimentationResponsables : Thierry Nalpas (Géosciences Rennes) thierry.nalpas@univ-rennes1.fr Laurie Barrier (IPGP, Paris) barrier@ipgp.fr Résumé : La compréhension de l’évolution de la topographie de la terre et des systèmes tectoniques passe par l’analyse de la dynamique des bassins sédimentaires qui enregistrent cette évolution à travers la préservation des dépôts sédimentaires. En effet, l’évolution spatio-temporelle des faciès de ces dépôts est dépendante du type de processus créant les pentes autour et dans les bassins. En retour, l’évolution de la déformation est influencée par les changements de forces de volume (e.g. érosion/sédimentation) et de profil rhéologique (e.g. sédiments fragiles/ductiles) liés aux transferts de matière. Ainsi l’analyse des interactions déformation-sédimentation à toutes les échelles de temps et d’espace est essentielle pour la compréhension de la dynamique de la lithosphère. Nous proposons donc de focaliser cette session sur ces interactions à partir de travaux documentant de vraies rétroactions entre les processus sédimentaires et la déformation, c’est-à-dire où les sédiments ne sont pas considérés comme passif fasse à la déformation. Les exemples pourront concerner tous les types de bassin sédimentaire, ainsi que toutes les échelles de temps et d’espace.
Session 3.12 : Processus de transfert dans les failles : peut-on réconcilier les différentes échelles temporelles impliquées ?Session 3.12: Transfer processes in faults: can we bridge the various time scales?Responsables : Jean-Marc Daniel (IFPEN) jean-marc.daniel@ifpen.fr Jean-Pierre Gratier (ISTERRE, Grenoble) jean-pierre.gratier@ujf-grenoble.fr Mai-Linh Doan (ISTERRE, Grenoble) mai-linh.doan@ujf-grenoble.fr Résumé : Les failles sont des objets géologiques complexes qui ont un impact important sur beaucoup de processus de transferts dans la croûte. Les études concernant ces transferts et leurs conséquences se focalisent généralement sur une échelle particulière de par la méthode d’observation ou le phénomène étudié. L’objectif de cette session est d’offrir un espace pour promouvoir des échanges autour de la mise à l’échelle temporelle et spatiale des phénomènes associés à ces transferts. Pour cela, elle est ouverte aux travaux décrivant les phénomènes transitoires associés à la sismicité, la déformation et les circulations de fluides le long des failles et aux travaux décrivant les interactions failles/fluides aux grandes échelles de temps (développement de l’architecture d’une zone de failles, histoire de la cimentation, géométrie des réseaux de failles,...). Les présentations de nouvelles méthodes d’analyse et de modélisations numériques adressant spécifiquement la problématique d’échelle temporelle sont également particulièrement encouragées. Abstract: Faults are complex geological objects that strongly control many transfer processes in the crust. The studies of these transfer processes and their consequences are gene-rally focussed on a specific scale constrained by the observation method or the studied process itself.
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