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ARCAY Diane

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Equipe : DL - Dynamique de la Lithosphère
Catégorie : Chercheur
Localisation : Bt22 446

1. Modélisation numérique de la dynamique de subduction

animation : subduction et transferts de fluide.
Subduction à 5 cm/an.
  • Transferts de fluide associés au métamorphisme de subduction et conséquences sur les interactions lithosphères-asthénosphère , la structure thermo-mécanique du domaine arc/arrière-arc, et le régime tectonique au niveau et en arrière du front volcanique.

Movie : Simulation des transferts d’"eau" associés à la déshydratation de la plaque en subduction, et conséquences de l’adoucissement du manteau hydraté : destabilisation convective de la base de la lithosphère supérieure, dont l’épaisseur est divisée par 2 en 14 Ma (Arcay et al., PEPI, 2005).

  • Etude des couplages thermiques, mécaniques et pétrologiques : Influence des variations en éléments mineurs (Na) sur la déformation et le comportementde la lithosphère. Coll. Romain Bousquet (Univ. Kiel)
  • Bilan des forces en présence : Régime tectonique des arcs volcaniques fonction des vitesses de plaque
    Simulation d'une extension arrière-arc.
    Simulation d’une extension arrière-arc.
    Plaque plongeante pousée à 6 cm/an (loin de la fosse), plaque supérieure en recul à 1 cm/an par rapport à la fosse. En simulant les transferts d’eau et l’adoucissement mantellique associé, on génère un affaiblissement dans la lithosphère d’arc. Le recul spontané de la fosse engendre alors la formation d’un centre extensif arrière-arc (Arcay et al., 2008).
  • Dynamique interplaque : Structure thermo-mécanique et influence sur le comportement sismogène
    • Quels sont les processus de découplage cinématique qui opèrent le long de l’interface de subduction ? (Arcay, 2017, Phys. Earth Planet Int.)
    • Quels sont les effets des propriétés rhéologiques sur la structure thermique et mécanique de l’interplaque ? (Arcay, 2012, Solid Earth)
    • Quels sont les conséquence sur le comportement rhéologique de l’interface, et notamment sur la profondeur de la transition cassant-ductile et sa variabilité ? (Arcay, 2012, Solid Earth)
  • Fin d’une subduction océanique :
    • Conséquences du ralentissement de la convergence sur la structure interplaque : réchauffement de la plaque en subduction mais refroidissement de l’interplaque et épaississement de la lithosphère avant-arc (Arcay et al., 2007b).
      Structure thermique avant-arc et de la plaque plongeante.
      Structure thermique avant-arc et de la plaque plongeante.
    • Blocage d’une subduction, ré-initiation océanique et processus d’obduction (ANR "O:NLAP ?" (Obduction : No Longer a Puzzle ?), 2011-2015, PI : Ph. Agard)
  • Naissance d’une subduction : Comment se mettent en place les nouvelles zones de localisation de la convergence à l’actuel ?
    thèse Sarah Abecassis, commencée en décembre 2014, co-encadré avec S. Lallemand.
  • Ecoulements biphasiques : Développement de modèles de génération et de migration des magmas hydratés de subduction depuis leur apparition à la surface de la plaque plongeante vers le front volcanique.

2. Dynamique des panaches mantelliques et interactions avec une lithosphère océanique

  • Thèse de Roberto Agrusta, co-encadrée avec Andréa Tommasi, dans le cadre du réseau européen de formation doctorale Crystal2plate. Soutenue le 12 décembre 2012.
  • Stage de master M1 d’Alicia Gonzales : influence de la fraction volumique de magma retenue sur le développement de la convection secondaire dans la tête d’un panache s’étalant en base de lithosphère.