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Fractures, failles, fluides

Histoire polyphasée des failles crustales

Rôle de l’héritage sur la localisation, la croissance et le fonctionnement des failles actives

Les objectifs sont :

  • i) de caractériser le fonctionnement des « grandes » failles crustales en essayant de mettre en évidence le polyphasage et les problèmes d’héritage ;
  • ii) d’appliquer les paramètres fondamentaux acquis sur la mécanique de la rupture (voir chapitre précédent) à ces objets naturels afin de démontrer les variations de ces paramètres à la fois dans l’espace (niveau structural) et dans le temps, en liaison avec l’histoire polyphasée ;
  • iii) de chercher les implications et le rôle de ces paramètres dans la localisation de la déformation active avec pour objectif de comprendre quels sont les facteurs qui expliquent la croissance et le fonctionnement des failles actives à partir de certaines failles anciennes.

Les exemples seront choisis selon deux critères :

    • 1.- possibilité d’étude de grandes failles crustales afin de bien appréhender les variations spatiales et temporelles des paramètres physiques ;
    • 2.- étude de failles actives et caractérisation de leur histoire ancienne.

L’Anti-Atlas marocain servira de base à l’étude de grandes failles crustales notamment par la poursuite de l’étude des secteurs d’Imiter et de Bou Azzer où la présence de faisceau de failles complexes explique la formation de minéralisations complexes. L’identification des stades successifs est facilitée par la présence de remplissages distincts pour chaque stade de déformation permettant d’étudier facilement la variation des paramètres physiques de la rupture au cours du temps et dans l’espace. Les accès à ces secteurs seront facilités par des conventions avec les organismes miniers, déjà partenaires de projets avec A. Chauvet.

L’étude des failles actives étant un des axes prioritaires de l’UMR, la partie 2 de ce projet a été initiée dans le cadre du projet Mongolie (projet co-dirigé par J.F. Ritz et M. Jolivet faisant partie du thème 8). Lors d’une campagne de terrain réalisée au cours de l’été 2005, nous avons pu travailler sur les phénomènes de réactivation et démontrer que les failles actives réutilisaient systématiquement, avec la même cinématique, d’anciennes failles ou shear zones. Plusieurs stades de déformation ont été reconnus et un échantillonnage précis a été réalisé afin de déterminer les caractéristiques de toutes les phases de déformation et d’en étudier les paramètres. On renouvellera ce type d’analyse sur d’autres grands systèmes de failles étudiées par les équipes de l’UMR (Iran, Nord-anatolie,…). L‘étude de l’état de contrainte sera également réalisée par l’analyse des plans de glissement sur faille et, le cas échéant, des informations fournies par les mécanismes au foyer. De récents développements à la fois théoriques et logiciel (B. Célérier) laissent entrevoir de fortes possibilités quant à l application de ces nouvelles méthodes à des systèmes de failles présentant une sismicité active bien instrumentée. Les résultats attendus visent à contraindre de manière efficace un des paramètres majeurs de l’étude des systèmes faillés ; la détermination de l’état de contrainte et de ses variations dans l’espace et dans le temps.

    • Membres du laboratoire : A. Chauvet, M. Jolivet, B. Célérier
    • Collaborateurs extérieurs : Partenaires miniers marocains