Dynamique du manteau terrestre : approche conjointe numérique et sismologique

par Christophe Gaboret

Thèse de doctorat en Géophysique interne

Sous la direction de Jean-Paul Montagner.

Soutenue en 2002

à l'Institut de Physique du Globe (Paris) .


  • Résumé

    Dans le but de mettre en évidence un lien entre l'anisotropie sismique et la dynamique du manteau terrestre, nous avons élaboré un modèle géodynamique tridimentionnel, à géométrie sphérique. L'écoulement convectif est prédit sur la base des perturbations de densité déduites de deux récents modèles tomographiques "haute-résolution". Les facteurs nous permettant de traduire les variations latérales de vitesse sismique en perturbations de densité et les profils radiaux de viscosité effective employés dans ces modélisations sont issus de séries d'inversions, réalisées indépendamment. Nos modèles géodynamiques se distinguent par le fait que le mouvement des plaques tectoniques est prédit plutôt qu'être imposé. L'écoulement ainsi modélisé montre que nos prédictions du géoïde, des anomalies à l'air libre, de la topographie dynamique (en surface, à la siscontinuité sismique entre le manteau supérieur et inférieur est à la limite noyau-manteau) et dela vitesse en surface sont en bon accord avec les observations. L'anisotropie sismique du manteau est supposée en refléter l'orientation préférentielle des réseaux cristallins (LPO) de ses constituants et donc d'être une unique signature de l'écoulement convectif. Afin de tester cette hypothèse, nous avons systématiquement comparé les observations d'anisotropie radiale et azimutale, issues de trois modèles globaux, avec le champ de vitesse et l'étirement maximal prédits, dans les 400 premiers kilomètres du manteau où les observations sismiques sont les mieux contraintes. Il n'est observé aucun lien entre les directions du champs de vitesse et les directions d'anisotropie sismique. De même, cette étude ne montre aucune corrélation entre l'étirement maximal vertical de l'anisotropie radiale. Cependant, il s'avère que l'accord entre l'étirement horizontal maximal et l'anisotropie sismioque azimutale est important dans les régions où domine le cisaillement simple, comme nous l'indique les modèles de fabrique. Ceci semble confirmer que l'anisotropie sismique est effectivement une signature du champ de déformation du manteau terrestre

  • Titre traduit

    Dynamics of the Earth mantle : a joint seismological and numerical approach


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Informations

  • Détails : 206 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 183-206

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
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  • Cote : T GLOB 2002 2

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 02 GLOB 0002
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