Déformation intraplaque de la lithosphère océanique indo-australienne : cinématique, réactivation et serpentinisation

par Matthias Delescluse

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace. Sciences de la terre

Sous la direction de Nicolas Chamot-Rooke et de Manuel Pubellier.


  • Résumé

    La déformation intraplaque équatoriale entre l'Inde et l'Australie est une exception au concept classique de plaques rigides. A l'aide du GPS en champ lointain et du style de déformation des séismes, nous dérivons les champs de déformation et de vitesse instantanés. Nous montrons que l'Australie joue un rôle moteur dans l'initiation de la déformation intraplaque. Une réinterprétation des profils sismiques acquis dans la région permet de dater l'initiation de la déformation à 9Ma. La cinématique instantanée est en accord avec un continuum de déformation depuis cette date. Une anomalie de flux de chaleur est observée au cœur de la zone. Nous montrons par modélisation thermique que la serpentinisation exothermique du manteau océanique hydraté grâce aux failles est la source la plus plausible de l'anomalie thermique. Il ne s'agit alors pas d'une cause mais d'une conséquence de la déformation, ce qui signifie qu'il faut chercher ailleurs les raisons de la localisation équatoriale des failles. La réactivation inverse des failles normales de la fabrique océanique est largement observée dans la zone et pourrait expliquer la localisation. Cependant, seule une sélection de ces failles est aujourd'hui toujours active. Ce phénomène est reproduit grâce à un modèle aux éléments finis dans lequel on applique un adoucissement rhéologique sensible à la déformation, suivi d'un adoucissement sensible au taux de déformation. Des réactivations à plus court terme ont eu lieu après les séismes de subduction d'Aceh et de Nias. Nous montrons que ceux-ci exercent un contrôle sur le style de déformation du bassin de Wharton en favorisant le décrochement au détriment des failles inverses.

  • Titre traduit

    Intraplate deformation of the indo-australian oceanic lithosphere : kinematics, reactivation and serpentinization


  • Résumé

    The intraplate deformation between India and Australia is a notable exception to the classical rigid plate assumption. Using GPS positioning and principal axes from earthquakes focal mechanisms, we derive the instantaneous deformation and velocity fields. We show that Australia drives the initiation of deformation. Seismic profiles acquired in the region allow the datation of the onset of deformation around 9 Ma. The instantaneous kinematics is in good agreement with a continuum of deformation since that time. A large heat flow anomaly is observed in the equatorial Central Indian Basin at the heart of the deformed area. Thermal models show that the exothermic serpentinization of the oceanic mantle peridotites is the most probable source of the thermal anomaly. Hydration of the ocenaic mantle through faults is however a consequence of deformation and not a cause, which does not explain the localization of faults. Reactivation of normal faults from the oceanic fabric seems ubiquitous in the area and it could be a suitable localization mechanism. However, only a selection of faults are still active today. This selective abandonment is reproduced using a 2D finite element model of lithosphere shortening where strain weakening is followed by strain-rate weakening when faults are mature enough. At shorter time-scales, significant reactivation of transform faults happened in the Wharton Basin after the Aceh and Nias subduction earthquakes. We show that these earthquakes trigger preferentially strik-slip faults and inhibit reverse faults.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (249 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 233-249

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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  • Cote : 0g ORSAY(2008)239
  • 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 PAR11 2008 DEL
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