Modélisation analytique et numérique appliquée à la clarification du mécanisme de la déformation dans la région Caucase-Iran

par Yelena Nikitina

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Jacques Angelier.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .


  • Résumé

    La region caucase-iran (syntaxe de l'arabie) se represente essentiellement comme un ensemble complexe de blocs micro-continentaux et de restes de lithosphere oceanique (mer noire et tres probablement zone sud-caspienne) separes par de grandes zones de ruptures. Dans ce travail, nous essayons de realiser une modelisation numerique du mecanisme de la deformation actuel de cette region en examinant deux hypotheses principales. Ces hypotheses visent a expliquer certaines particularites observees dans cette region en tenant compte des donnees geologiques, geophysiques et cinematiques, notamment du champ de contraintes actuel determine a partir des mecanismes aux foyers de seisme. Nous considerons l'existence de deux sources principales de perturbation du champ de contraintes actuel de la syntaxe de l'arabie. La premiere source ne souleve aucun doute : il s'agit du mouvement s-n de la plaque arabique. La deuxieme source, d'explication geodynamique plus delicate, est liee a la subsidence de la region sud-caspienne. Dans cette zone se trouvent presque toutes les anomalies sedimentaires et geophysiques de la region caucase-iran : une grande accumulation des sediments, une croute consolidee mince, des anomalies thermiques positives, des anomalies gravimetriques residuelles positives et, enfin, des perturbations manifestes du champ de contraintes regional actuel. La premiere hypothese envisagee considere cette deuxieme source de la perturbation du champ de contraintes actuel comme la consequence d'une subsidence active de la depression sud-caspienne (avec enfoncement du bloc sud-caspien). Autrement dit, on suppose que des vitesses verticales observees (ou estimees), provoquees par un tel mouvement vertical dans ce domaine, influencent sensiblement le champ de contraintes actuel. La seconde hypothese suppose que la presence d'heterogeneites sous-crustales, exprimees par des anomalies de densite et de transmission des ondes sismiques observees dans la zone sud-caspienne, induit de maniere passive des modifications du champ de contrainte. La verification de ces deux hypotheses a ete realisee par l'etablissement d'un modele analytique 3-d puis d'un modele numerique 2-d. Dans le choix de la rheologie des modeles proposes, nous nous sommes fondes sur les principes de la zonation structurale. Le choix des conditions aux limites a ete determine par les donnees cinematiques et par l'information sur le champ de contraintes actuel reconstitue a partir des mecanismes aux foyers de la region caucase-iran. L'ajustement des modeles s'est fait en fonction des types et de la distribution des champs de contraintes. Nous considerons la dependance des resultats de nos essais numeriques vis-a-vis de plusieurs parametres (choix des principes determinant la rheologie du modele et des conditions aux limites, choix du critere principal determinant le niveau d'equivalence d'un modele propose avec le processus reel). Il existe certes un grand intervalle de variation pour la plupart des parametres utilises. Nous ne pretendons donc pas considerer nos resultats et nos explications comme uniques ou exacts, mais simplement comme des tentatives pour expliquer de maniere physiquement coherente un certain nombre de phenomenes observes. D'apres les resultats de nos experiences numeriques, hormis les effets tres locaux, les particularites les plus nettes du champ de contraintes actuel de la syntaxe de l'arabie sont liees a la presence d'heterogeneites de densite sous-crustales. Les principales se trouvent dans la zone sud-caspienne et provoquent d'ailleurs une partie de sa subsidence.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [211]-227, 171 réf.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 3 1997 148
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 97 PA06 6148
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