Les mecanismes de formation des calderas : etude experimentale et modelisation

par Olivier Roche

Thèse de doctorat en ?

Sous la direction de Timothy Druitt.

Soutenue en 2000

à Clermont-Ferrand 2 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les mecanismes de formation des calderas sont d'abord etudies en menant des experiences dimensionnees qui revelent que les styles de subsidence proposes dans la bibliographie pourraient etre obtenus a partir d'un seul mecanisme. Les differentes structures dependraient essentiellement du rapport de forme du toit (epaisseur/largeur). La subsidence dans une grande chambre magmatique superficielle serait coherente, asymetrique (trapdoor), et pourrait se produire par l'intermediaire d'un piston delimite par des failles inverses induisant la formation de failles normales externes delimitant des blocs bascules peripheriques. La subsidence dans une petite chambre profonde pourrait etre non-coherente (chaotique). Ce cas pourrait correspondre a certaines calderas en entonnoir. Les experiences permettent egalement de discuter les mecanismes de formation des pits-craters. Les comparaisons avec les mecanismes de subsidence dans les mines suggerent l'existence d'un mecanisme general de subsidence pour un toit dans un reservoir en sous-pression. Des calculs faits en utilisant un code base sur la methode des elements frontieres revelent que la sous-pression necessaire pour produire la rupture du toit de la chambre augmente avec le rapport de forme de celui-ci. Les mecanismes de la transition subsidence coherente/non-coherente sont ensuite discutes a l'aide d'un modele analytique valide par une serie d'experiences. Puis, les implications pour les processus eruptifs sont discutees a l'aide d'un second modele. Il indique que la fraction volumique de la chambre qui devrait etre evacuee pour produire une subsidence coherente de type piston augmenterait avec le rapport de forme de toit, jusqu'a ce que la chambre soit presque ou totalement videe pour un rapport de forme d'environ 1. 3-1. 4 qui pourrait etre celui auquel aurait lieu la transition subsidence coherente/non-coherente. Toutes les grandes eruptions ne meneraient ainsi pas necessairement a la formation d'une caldera.


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  • Détails : 214 p.
  • Annexes : 226 ref.

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  • Cote : 00 CLF2 2197
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