Nos tutelles

CNRS

Rechercher




géosciences montpellier
université
de montpellier
campus triolet
cc060
place eugène bataillon
34095 montpellier cedex05
france

+33(0)4 67 14 36 02

Nom tutelle large
OREME

Accueil > Public-Presse > Ressources documentaires > Anciens thèmes de recherche > Manteau, noyau > Structure et dynamique du manteau > Chantiers sismologiques

Structure et déformation du manteau sous le sud du Massif Central : l’expérience TRACK

Fluage du manteau sous le Massif Central

carte_track
carte_track
Carte de localisation des stations de la manip TRACK 98-99

Le projet "TRACK" (collaboration G. Barruol montpellier et M. Granet Strasbourg) a eu lieu en 1998 - 1999. Son but était d’effectuer une imagerie des structures du manteau supérieur sous la partie sud du Massif Central, de préciser l’extension du panache mantellique imagé sous la partie nord du Massif Central et de quantifier le fluage du manteau asthénosphérique potentiellement lié à ce panache ou bien à l’extension Tertiaire qui s’est produite dans le sud de la France et le golfe du Lion. La signature des structures lithosphériques liées à des structures plus anciennes (orogenèse Hercynienne par exemple) était aussi un point important à aborder et à quantifier.
Les modèles tomographiques prenant en compte les données TRACK mais également celles des Pyrénées et du nord du Massif Central (données non encore publiées) confirment tout à fait les premières observations publiées en 1995 faisant état d’une zone à vitesse lente verticale, localisée sous le Massif Central et de forme tubulaire. Ces nouveaux modèles tomographiques montrent que cette anomalie est enracinée dans le manteau supérieur au moins jusqu’à 400 Km et qu’elle est décalée vers le sud en profondeur. L’anomalie maximale qui est localisée dans les 200 premiers Km sous la région volcanique du nord du Massif Central se retrouve, entre 300 et 400 Km de profondeur, à l’aplomb des Cévennes, c’est-à-dire décalée d’une centaine de Km vers le sud.

Carte d'anisotropie du manteau vu par le déphasage des ondes SKS (mesures projetées à 150 km).

Dans une première publication sur l’anisotropie sismique (Barruol & Granet, 2002) nous avons mis en évidence des directions rapides anisotropes orientées NW-SE, de façon assez homogène sur toute la partie sud du Massif Central. Les déphasages mesurés sont généralement inférieurs à 1 seconde. Cette anisotropie se démarque de l’anisotropie observée dans les Pyrénées tout d’abord par son orientation (N130°E au lieu de N100°E dans les Pyrénées) mais également par les amplitudes des déphasages plus faibles. L’orientation de φ (direction rapide) sous le réseau montre une très bonne corrélation avec les directions d’extension Tertiaire, suggérant que cet épisode tectonique ait pu affecter de façon suffisamment pénétrative le manteau supérieur subcrustal pour qu’une signature assez claire soit observée en surface.

Fluage du manteau sous le SE de la France

La cartographie des structures mantelliques sous le SE de la France en analysant les données de deux réseaux sismologiques large bande permanents couvrant le SE de la France (réseau TGRS de Nice) et les Alpes (réseau RosAlp de Grenoble). L’analyse systématique des déphasages des ondes de cisaillement télésismiques en ces dix nouvelles stations de haute qualité m’a permis de mettre en évidence une structure extrêmement claire dans le SE de la France, caractérisée par de très forts déphasages (> 1.5 s), et dont les directions rapides sont en totale continuité avec les observations effectuées sous le Massif Central.

Carte de la Méditerranée occidentale illustrant l'ouverture des domaines océaniques liés à la rotation du bloc corso-sarde.

Nous avons proposé (Barruol et al., 2004) que l’anisotropie du manteau soit liée au fluage asthénosphérique Tertiaire généré par la rotation du bloc Corso-Sarde et les ouvertures des bassins océaniques de la Méditerranée occidentale induites par le retrait vers le SE du slab Téthysien, fluage probablement facilité par la présence du point chaud sous le Massif Central. Les rotations apparentes des directions de fluage sous les Alpes externes suggèrent que la racine lithosphérique des Alpes ait pu défléchir et canaliser ce flux mantellique.

Publications liées à ce travail

Barruol G. and M. Granet, 2002. A Tertiary asthenospheric flow beneath the southern French Massif Central related to the west Mediterranean extension evidenced by upper mantle seismic anisotropy, Earth Planet. Sci. Lett., 202, 31-47, 2002.

Barruol, G., Deschamps, A. and Coutant, O., 2004. Mapping Upper mantle anisotropy beneath SE France by SKS splitting : evidence for a Neogene asthenospheric flow induced by the Apulian slab rollback and deflected by the deep Alpine roots, Tectonophysics, 394, 125-138, 2004 .