Imagerie des structures et dynamique de la lithosphère de la marge nord-est du Tibet

par Jérôme Vergne

Thèse de doctorat en Géophysique

Sous la direction de Gérard Wittlinger.

Soutenue en 2002

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Le plateau tibétain est un remarquable exemple de collision continentale mais les processus géodynamiques qui ont conduit à sa formation et qui gouvernent son évolution, demeurent incertains. Plusieurs concepts, faisant intervenir des modes de déformation très variés, s'opposent. En 1998, un réseau de stations sismologiques, essentiellement destiné à l'enregistrement de séismes lointains, a été déployé sur la marge Nord-Est du plateau. Cette région est considérée comme la zone où le plateau s'agrandit encore actuellement et constitue donc une cible privilégiée pour comprendre les mécanismes qui ont conduit à la construction de cet ensemble. Nous avons appliqué aux données enregistrées lors de cette expérience deux méthodes sismologiques complémentaires, la tomographie télésismique et les fonctions récepteur. Leur utilisation conjointe nous a permis de mieux caractériser la croûte et le manteau de cette région. Alors que le manteau asthénosphérique apparaît comme relativement homogène, la lithosphère, et plus particulièrement la croûte, présente des variations importantes de structure et de composition. La croûte s'épaissit en direction du centre du plateau par des "sauts'' successifs de l'interface croûte-manteau, localisés aux niveaux d'anciennes sutures mésozoi͏̈ques réactivées. Les valeurs du rapport VP/VS des vitesses sismiques révèlent des variations de la composition crustale suivant l'unité géologique considérée. Elles ne sont cependant pas en accord avec la présence d'une fusion partielle généralisée souvent invoquée. Enfin, plusieurs observations indiquent que la faille du Kunlun affecte l'ensemble de la croûte et concentre une part importante des déformations. Ce grand décrochement semble également être associé à une subduction du bloc Nord Kunlun vers le sud qui induit une fusion partielle dans le manteau et des remontées magmatiques dans la croûte. Nos résultats seraient-ils le reflet d'une tectonique des plaques cachée à l'intérieur du plateau tibétain ?


  • Résumé

    The Tibetan Plateau is a classical example of a continental collision, but the geodynamical processes that led to its formation and that govern its present day evolution remain unclear. Several conflicting concepts, involving various deformation mechanisms, have been proposed. In 1998, a network of seismic stations, essentially designed to record long distance earthquakes, was deployed across the Northeastern margin of the plateau. This region is assumed to be the part where present-day growth of the plateau takes place; it is thus the right place to understand the mechanisms that led to the formation of the plateau as a whole. We applied two complementary seismic methods, teleseismic tomography and receiver functions analysis, to the data recorded during this experiment. This joined approach helps us to better image the crust and the mantle of this area. The lithosphere, and especially the crustal part, exhibits important lateral variations in both structure and composition, whereas the asthenospheric mantle is relatively homogeneous. The crust thickens towards the centre of the plateau by successive "steps" of the crust-mantle interface, located near reactivated Mesozoic sutures. The seismic velocity ratio VP/VS indicates variations in the crustal composition depending on the considered geological unit. But these values are not in favour of widespread partial melted zones in the crust. Finally, several observations indicate that the Kunlun fault extends through the whole crust and concentrates most of the deformation. This large strike-slip fault seems also to be associated with ongoing subduction of the North Kunlun block toward the south. This inducing probably partial melt in the mantle and intrusion of magma into the crust. Our results can be seen as an indication of buried plate tectonics inside the Tibetan Plateau.

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Informations

  • Détails : 244 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.233-244

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  • Cote : Th.Strbg.Sc.2002;3994
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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TD139
  • 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 : T STR1 2002 VER

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 02 STR1 3070
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