Modèles dynamiques du manteau terrestre : observations et contraintes

par Valérie Corrieu-Sipahimalani

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Yanick Ricard.

Soutenue en 1995

à Cergy-Pontoise .


  • Résumé

    Parmi les différentes approches de la convection mantellique, les modèles numériques dynamiques permettent de prendre en compte des données géophysiques afin de mieux connaître la viscosité du manteau et son mode de convection (monocouche ou bicouche). La thèse commence par une présentation des données : géoïde, vitesses des plaques tectoniques, topographie dynamique en surface, cartes tridimensionnelles du manteau (tomographie sismique et modèles de reconstruction cinématique) etc. C'est ensuite le modèle dynamique en lui-même qui est discuté, avec la prise en compte de la variation radiale de densité dans le manteau (modèle dit compressible) et une mise au point sur les conditions aux limites en surface en présence de l'océan. Un modèle direct permet de prédire 84% du géoïde. Dans un troisième temps, l'étude de l'inversion aux moindre carrés généralisés du profil de viscosité permet d'améliorer les résultats mais montre une faible résolution ainsi qu'une forte corrélation entre les valeurs initiales de la viscosité et du facteur de conversion des anomalies de vitesse sismique en anomalies de densité. Ceci explique la disparité des résultats publiés par divers auteurs. La nécessité d'une augmentation de la viscosité vers la zone de transition est confirmée. Les modèles monocouches semblent plus réalistes que les modèles bicouches. Une dernière partie montre comment il est possible de modéliser les panaches mantelliques et de reproduire les deux observations majeures concernant la dynamique des points chauds : leur fixité relative et leurs traces en surface. Une vitesse de montee de 20 cm/an dans le manteau superieur et un contraste de viscosite de l'ordre de 100 entre le manteau supérieur et le manteau inférieur permettent de reproduire correctement les données concernant Hawai et quelques autres volcans. Sont joints une annexe mathématique et deux publications portant l'une sur la théorie des modèles dynamiques et l'autre sur l'inversion


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Informations

  • Détails : 1 vol. (220 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 207-219

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Cergy-Pontoise. Service commune de la documentation. Bibliothèque universitaire de Neuville.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS CERG 1995 COR
  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH35
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