Structure thermique de la lithosphere continentale et mecanique d'une zone de cisaillement

• Auteur / Autrice : Frédérique Rolandone
• Direction : Claude Jaupart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : ?
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

La premiere partie porte sur l'etude de la structure thermique des continents a l'aide de donnees recueillies lors de campagnes de mesures geothermiques dans le bouclier canadien. De nouvelles mesures de flux et de production de chaleur ont ete effectuees dans des forages profonds pour contraindre les variations du flux de chaleur dans l'orogene trans-hudson proterozoique et dans le contexte plus large du craton nord-americain. Nous montrons qu'il n'y a pas de variation systematique du flux de chaleur avec l'age pour des provinces qui representent 3 ga de croissance continentale. Il n'y a pas non plus de variation systematique du flux de chaleur depuis le centre du craton jusqu'a son extremite. Les variations marquees du flux de chaleur entre les differents domaines d'une province geologique sont entierement expliquees par les changements de composition crustale et montrent que la contribution majeure au flux de chaleur de surface est la radioactivite crustale. Le flux de chaleur du manteau convectif se situe dans une gamme restreinte autour de 13 mwm 2 pour l'ensemble du bouclier canadien. La deuxieme partie de cette these porte sur une etude theorique de l'etat de contrainte et de la structure thermique d'une zone de cisaillement. Notre etude mecanique permet de determiner des relations simples entre le glissement sur la faille, l'intensite de la localisation de la deformation et la profondeur de la faille en fonction de la rheologie et des forces mises en jeu. Le glissement sur le plan de faille n'est pas constant, il decroit en profondeur impliquant une large zone d'ajustement avec de la deformation visqueuse. Par une analyse aux dimensions, nous demontrons que le parametre important est le contraste rheologique sur la hauteur du plan de faille. Il determine l'intensite de la localisation de la deformation autour du plan de faille et les contributions respectives de la production de chaleur par friction et par dissipation ductile.