Apport des données géophysiques multi-sources pour l'identification des caldeiras du plateau de Nevsehir, Anatolie Centrale, Turquie. Classification texturale des formations volcaniques à partir de l'imagerie satellitaire

par Jean-Luc Froger

Thèse de doctorat en Sciences de la terre, volcanologie

Sous la direction de Jean-François Lénat.

Soutenue en 1996

à Clermont-Ferrand 2 .

mots clés

• Terre, ocean, espace

Résumé

Premiere partie: le champ volcanique de cappadoce est caracterise par une sequence de 10 ignimbrites neogenes. Les caldeiras associees ont ete en partie demantelees et enfouies sous l'effet des processus tectoniques et sedimentaires post-effondrement. Elles n'apparaissent donc plus dans le paysage actuel. De recents progres dans la comprehension de la stratigraphie et de la distribution des ignimbrites nous ont permis d'identifier deux zones sources principales pour les 6 plus importantes ignimbrites. Une etude detaillee de ces zones sources a ete menee sur la base de donnees gravimetriques, d'images satellitaires (spot et ers1) et de modeles numeriques de terrain. Cette etude a permis de mettre en evidence deux grands complexes caldeiriques et de bien contraindre leurs relations avec les strato-volcans et la tectonique neogene. Le premier complexe caldeirique est situe entre les villes d'acigol, nevsehir et cardak. Il est suppose etre la source des ignimbrites les plus anciennes (kavak et zelve). Il est principalement defini par une anomalie gravimetrique circulaire de 15 km de diametre et d'environ 35 mgal d'amplitude. Les limites de ce complexe caldeirique, maintenant enfoui, se signalent sur la carte d'anomalie de bouguer par de fort gradients. Le second complexe caldeirique est situe entre le strato-volcan erdas dag et le bassin de ciftlik. Il est suppose etre la source des ignimbrites de sarimaden, cemilkoy, gordeles et kizilkaya. Il est bien defini par une vaste anomalie gravimetrique rectangulaire (35*23 km) d'environ 30 mgal d'amplitude. Une analyse morpho-structurale menee a partir des donnees satellitaires et des modeles numeriques de terrain a, d'autre part, permis d'identifier les vestiges d'un rempart caldeirique et un dome resurgent associes a ces complexes caldeiriques. L'examen detaille des relations existant entre la tectonique regionale et les complexes caldeiriques a montre sans ambiguite que ces derniers sont en fait des structures hybrides entre caldeiras et bassins transtensifs, situes a l'intersection de failles decrochantes conjuguees. Ce resultat contribue a preciser le concept de depression volcano-tectonique, jusqu'alors relativement flou. Deuxieme partie: l'interet des classifications obtenues a partir de l'imagerie satellitaire pour l'elaboration de cartes geologiques preliminaires est reconnue. En domaine volcanique, il peut etre particulierement judicieux de chercher a exploiter non pas la teinte mais la texture des images comme critere de classification. En effet, la plupart des produits volcaniques sont caracterises par des morphologies de surface bien particulieres qui doivent logiquement se traduire sur les images par des textures particulieres. Nous avons evalue les potentialites de deux procedures de classification texturale originales. La premiere procedure est basee sur l'analyse frequentielle par tranformee de fourier. La texture de chaque pixel est caracterisee par un spectre de fourier calcule sur une fenetre centree sur le pixel. La deuxieme procedure est derivee du modele simultane auto-regressif. La texture de chaque pixel est caracterisee par un certain nombre de coefficients qui decrivent sous forme d'une combinaison lineaire, les relations de dependance entre le pixel et son voisinage.

Titre traduit

Contribution of geophysic multi-sources data in identifying the nevsehir plateau calderas, central anatolia, turkey. Textural classification of volcanic surfaces from remote sensed data

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