Localisation de la déformation et de la sismicité en domaine intraplaque : Réactivation des paléo-structures crustales et lithosphériques

par Alizia Tarayoun

Projet de thèse en Géosciences


Sous la direction de Stephane Mazzotti.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec GM - Géosciences Montpellier (laboratoire) et de Risques (equipe de recherche) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    La déformation et sismicité actuelles en domaine intra-plaque (stable) sont des phénomènes très mal compris. En particulier, le rôle des grandes structures tectoniques héritées sur les variations spatiales de sismicités, et donc d'aléa sismique, reste une problématique majeure à la fois académique et sociétale. Le projet de thèse a pour objectif de développer un nouveau modèle mécanique permettant de caractériser la localisation de déformation et de sismicité en relation avec la réactivation des paléo-structures en domaine continentale. Il s'agira d'intégrer les nouveaux développements de pointe en rhéologie et mécanique des roches, mesures géodésiques, et imagerie des structures. La thèse sera structurée suivant deux axes principaux : 1) Caractérisation précise de la variation spatiale des taux de déformation mesurés par GPS dans le système du St. Laurent (est Canada). 2) Développement d'un modèle mécanique décrivant les relations entre l'héritage structural, la rhéologie de la lithosphère, et les taux de déformation actuels. La zone d'étude principale sera centrée sur l'est de l'Amérique du Nord, en particulier le système St. Laurent – New Madrid, pour lequel de nombreuses données GPS existantes pourront être complétées par une remesure des réseaux de campagnes denses autour des zones sismiques du St. Laurent. Le modèle mécanique de ce système intégrera l'héritage lithosphérique lié aux structures Iapetus et Appalaches et bénéficiera de l'imagerie récente de la croûte et du manteau lithosphérique associée au réseau USArray. En fonction des avancées et des résultats, le projet de thèse pourra inclure dans sa partie finale un aspect prospectif de modélisation de l'aléa sismique ou une extension des modèles mécaniques à d'autres systèmes intra-plaques tels que le nord de la France (Graben du Rhin). Les travaux de thèses seront menés en collaboration avec des équipes canadiennes (Université Laval, Commission Géologique du Canada, Université d'Ottawa) et américaines (Northwestern University, US Geological Survey).

  • Titre traduit

    Localization of strain and seismicity in intraplate domain : Reactivation of crustal and lithospheric paleo-structures


  • Résumé

    Current deformation and seismicity in intra-plate domain (stable) are poorly understood phenomena. In particular, the role of large inherited tectonic structures on spatial variation of seismicity and hence seismic hazard, remains a major issue in both academic and social. This thesis project aims to develop a new mechanical model to characterize the localization of deformation and seismicity related to the reactivation of paleo-structures in intra-plate domain. It will integrate new advanced developments in rheology and rock mechanics, geodetic measurements, and structures imaging. The thesis will be structured along two main axes: 1) Accurate characterization of the spatial variation of strain rate measured by GPS in the St. Lawrence system (East of Canada). 2) Development of a mechanical model describing the relationship between the structural inheritance, the rheology of the lithosphere and the current strain rate. The main study area will focus on eastern North America, particularly the St. Lawrence system - New Madrid, where many existing GPS data can be complemented by a new campaign measurement around seismic zones of the St. Lawrence.The mechanical model of this system will integrate lithospheric inherited structures associated with Iapetus and Appalachian and will benefit from the recent crustal and lithospheric mantle imaging, associated with the USArray network. Depending on progress and results, the thesis project will include in its final part a prospective element modeling of seismic hazards or extension of mechanical models to other intra-plate systems such as northern France (Rhine Graben). The thesis work will be conducted in collaboration with Canadian teams (Laval University, Geological Survey of Canada, University of Ottawa) and American (Northwestern University, US Geological Survey).