Tectonique et géodynamique actuelle de l'arc alpin : approche sismotectonique et modélisation numérique

par Bastien Delacou

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Christian Sue, Martin Burkhard et de Nicole Béthoux.


  • Résumé

    Le régime tectonique actuel de la chaîne des Alpes centrales/occidentales est analysé grâce à une compilation de 389 mécanismes au foyer couvrant l’ensemble de l’arc alpin. L’analyse de la base de données synthétique de mécanismes au foyer montre l’importance des phénomènes extensifs dans l’arc des Alpes centrales/occidentales. Les directions d’extension sont orientées perpendiculairement à l’orogène dans ces régions, tandis qu’un éventail des axes compressifs centré sur la plaine du Pô est mis en évidence au niveau des zones externes. La comparaison avec la géométrie tridimensionnelle de la chaîne montre que l’extension en interne est corrélée aux zones de croûte ‘surépaissie’ (dans la haute chaîne) et que la compression externe (locale) est observée au pied de la topographie alpine (épaisseurs crustales ‘normales’). Cette corrélation amène à proposer un modèle géodynamique de rééquilibrage gravitaire, testé par modélisation numérique en éléments finis, d’une part en 2. 5D, d’autre part en 2D (coupe ECORS). Ces études montre l’importance des phénomènes gravitaires dans la chaîne qui permettent de simuler un régime tectonique proche de celui observé par l’analyse sismotectonique. De plus, différents tests au niveau des conditions aux limites montrent que la convergence aux bornes de la chaîne semble être stoppée à l’heure actuelle, alors que des conditions aux limites en rotation ne sont pas exclues. Ces études permettent de proposer un régime tectonique actuel post-collisionnel, faisant suite à un arrêt de la convergence des plaques Apulienne et Européenne.

  • Titre traduit

    Present-day tectonics and geodynamics of the alpine arc-insights from seismotectonics and numerical modelling


  • Résumé

    The current tectonic regime of the western/central Alps is examined from the compilation of a synthetic database of 389 focal mechanisms. The analysis of the compiled focal mechanism database reveals the major role of extensional tectonics in the current state of deformation/stress in the western/central Alps, characterising the whole core of the belt from the southern Valais to the Briançonnais area. In these regions, an orogen-perpendicular direction of extension is revealed, whereas the external zones are characterized by a fan-shaped pattern of compressive axes. The comparison with the 3D geometry of the belt shows that extensional areas are correlated with internal zones of thickened crust, whereas local compressive areas are located at the bottom of alpine relief (characterized by ‘normal’ crust thicknesses). This correlation is interpreted to be related to ongoing gravitational re-equilibration in the belt, tested by numerical finite element modelling, firstly in 2. 5D, and secondly in 2D (ECORS profile). These studies reveal the major role of gravitational body forces in the belt, producing a tectonic regime close to the one analysed in our seismotectonic analysis. Moreover, boundary conditions tests seem to show a current stop of convergence across the belt, whereas rotational boundary conditions can not be excluded. These results allow us to propose a current post-collisional tectonic regime, resulting from the halt of convergence of Apulian and European plates.

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Informations

  • Détails : 249 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-182. Résumés en français et en anglais

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