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ArLiTA : Architecture de la Lithosphère de Terre Adélie, Antarctique

programme ArLiTA,

PI J. Bascou (Univ. St Etienne)

Projet financé par l’IPEV


Le projet ArLiTA a pour objectif de caractériser les structures et la déformation de la lithosphère néoarchéenne et paléoprotérozoïque en Terre Adélie et George V Land (Antarctique 135 à 145° E).
La démarche est pluridisciplinaire et combine différentes méthodes d’analyse et d’interprétation, connectant les observations de terrain aux modèles géodynamiques.
La caractérisation des structures est également multi-échelle depuis l’étude des structures cristallines observées au microscope électronique à l’imagerie des structures lithosphériques à partir d’analyses de données sismologiques.
A l’échelle du terrain, la cartographie structurale en surface est complétée en utilisant les propriétés magnétiques des roches (mesure de l’anisotropie de susceptibilité magnétique - ASM) afin d’établir une cartographie systématique des structures (foliation, linéation) dans les différents blocs crustaux mis en évidence aux cours des missions du programme GEOLETA. Les relations entre les structures cartographiées et les transferts de fluides au sein de la croûte sont également précisées au travers d’études géochimiques, en particulier des isotopes stables, des fluides et des minéralisations associées.
A l’échelle régionale, l’installation de plusieurs stations sismiques le long de la côte de la Terre Adélie et George V dés la première mission du programme (R0, octobre-novembre 2009) fournira une contribution essentielle en permettant d’imager les structures tectoniques d’ampleur lithosphérique. Les observations réalisées en Terre Adélie seront corrélées avec celles de son équivalent septentrional, le craton du Gawler (Australie).


Dans le cadre du volet sismologie d’ArliTA est prévu l’installation de 6 stations sismiques qui viendront s’ajouter à la station permanente du réseau GEOSCOPE de Dumont d’Urville (station DRV ; 66.665° S - 140.010° E). Les résultats attendus portent sur : les structures héritées anté-paléozoïques, la continuité des failles ductiles en profondeur, l’épaisseur de la croûte et de la lithosphère de chaque coté du glacier de Mertz, les structures mantelliques associées à l’ouverture de l’océan " Antarctique - Australie ", la juxtaposition des blocs lithosphériques. Les techniques sismologiques utilisées en priorité seront : (i) l’anisotropie sismique, et le déphasage des ondes S télésismiques (SKS, SKKS…) qui permettra de mieux comprendre la structuration pénétrative de la lithosphère et la déformation du manteau asthénosphérique sous les stations sismiques, (ii) les fonctions de transferts qui représentent un outil robuste capable de localiser verticalement les interfaces sismologiques et donc de caractériser les épaisseurs crustales et lithosphériques.


The Astrolabe vessel in the ice pack
The Astrolabe vessel in the ice pack
Helicopters on the Astrolabe
Helicopters on the Astrolabe

Le déploiement de stations sismologiques le long de la côte de la Terre Adélie en Antarctique a été rendu possible par l’utilisation du navire l’Astrolabe et de deux hélicoptères affrétés par l’IPEV et les TAAF pour transporter personnels et matériels vers la base Dumont d’Urville.


Port Martin, Adelie Land, Antarctica,

66° 49.104’ 141° 23.425’

installed on 04/11/2009


Solar panels at the Port Martin seismic station
Solar panels at the Port Martin seismic station
Box protecting the CMG 40 seismic sensor at Port Martin
Box protecting the CMG 40 seismic sensor at Port Martin
CMG 40T installation on the bedrock at Port Martin
CMG 40T installation on the bedrock at Port Martin
Battery and acquisition boxes, Port Martin Site
Battery and acquisition boxes, Port Martin Site

Correll Nunatak, Adelie Land, Antarctica,

67° 34.966’, 144° 16.523’

Installed on 06/11/2009


The Correll nunatak as seen from the helicopter, in front of the Mertz Glacier
The Correll nunatak as seen from the helicopter, in front of the Mertz Glacier
Solar panel at Correll Nunatak
Solar panel at Correll Nunatak
Battery, acquisition and seismo boxes at Correll nunatak
Battery, acquisition and seismo boxes at Correll nunatak
Installation of the CMG 40 seismograph at Correll nunatak
Installation of the CMG 40 seismograph at Correll nunatak
Installation of the solar panels at Correll Nunatak
Installation of the solar panels at Correll Nunatak

Cap Pigeon, Antarctica

66° 58.920’ S, 143° 53.575’ E

Installed on 09/11/2009


Solar panel at the Cap pigeon seismic station
Solar panel at the Cap pigeon seismic station
Battery and acquisitions boxes at Cap Pigeon site
Battery and acquisitions boxes at Cap Pigeon site
CMG 40 seismic sensor installed at Cap Pigeon site : the sensor is put on a horizontal stage fixed on the bedrock in order to compensate the slight tilt of the block.
CMG 40 seismic sensor installed at Cap Pigeon site : the sensor is put on a horizontal stage fixed on the bedrock in order to compensate the slight tilt of the block.
Seismic station boxes at Cap Pigeon and helicopter arriving from the Astrolabe vessel.
Seismic station boxes at Cap Pigeon and helicopter arriving from the Astrolabe vessel.

Pinguin Point, Antarctica

67° 35.728’ S, 146° 4.642’ E

Installed on 09/11/2009


CMG 40 sensor and the solar orientation at Pinguin Point : The sun's azimuth is calculated for the station location and each minute on the given day of installation. The protractor allows then to accurately orientate the sensor along the true geographical North
CMG 40 sensor and the solar orientation at Pinguin Point : The sun’s azimuth is calculated for the station location and each minute on the given day of installation. The protractor allows then to accurately orientate the sensor along the true geographical North
Installing solar panels at Pinguin Point
Installing solar panels at Pinguin Point
Battery (sides boxes), acquisition (center box) and seismo (white box) protecting boxes at Pinguin Point
Battery (sides boxes), acquisition (center box) and seismo (white box) protecting boxes at Pinguin Point
Helicopter recovery at Pinguin Point
Helicopter recovery at Pinguin Point

More details and photos about the project ArLiTA



pdf file of the seismic installation for the ArliTA program, Adelie Land, Antarctica

Plan type des installations des stations sismologiques, programme ArLiTA