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Expédition IODP en Nouvelle-Zélande

Pierre Malié, actuellement post-doctorant à Géosciences Montpellier revient de Nouvelle-Zélande, où il a participé en tant que "Organic Geochemist", du 8 mars au 5 mai, à l’expédition IODP 375 "Hikurangi Subduction Margin". Il avait déjà travaillé sur la partie onshore de l’île Nord de Nouvelle-Zélande durant son doctorat. Lors de la mission IODP, il était responsable de l’analyse en temps réel des gaz lors du forage. Ces analyses font parties des processus de réduction des risques lors des forages.

L’objectif de la mission est de comprendre les processus et mécanismes associées à des séismes lents au nord de la zone de subduction Hikurangi via le carottage de quatre puits de forage et l’installation d’observatoires sous-marins (photo ci-contre). Les observatoires sous-marins utilisés sont constitués d’OBS (Ocean bottom seismometers) et de CORK (Circulation Obviation Retrofit Kit).


CORK avant installation des appareils de mesures. De gauche à droite : D. Saffer (Co-Chief, Pennsylvania State University), K. Petronotis (Expedition Project Manager/Staff Scientist, IODP JRSO et L. Wallace (Co-Chief, GNS Science, New Zealand) © T.Fulton, IODP

Les observations récentes en Nouvelle Zélande (une dizaine d’années), ont mis en évidence l’existence de glissements asismiques transitoires, les séismes lents. Ils ont la particularité d’être localisés à faible profondeur (< 10 – 20 km) et se produisent tous les deux ans.
Les quatre sites de forages de l’expédition IODP 375 sont localisés de la façon suivante :
HSM-08A : sur un volcan sous-marin situé sur la plaque plongeante
HSM-05A dans la fosse Hikurangi
HSM-15A et 18A au front de subduction
HSM-01A dans un bassin sur la plateforme
L’échantillonnage des séries sédimentaires et volcaniques situées dans la fosse Hikurangi permet d’analyser les propriétés pétrophysiques des roches alors que les forages localisés sur au front du prisme permettront de comprendre si les ruptures peuvent se propager jusqu’au front de subduction.

Quelques mois plus tôt, le 14 novembre 2017, un violent séisme de magnitude Mw=7.8 a eu lieu dans la partie nord de l’île sud dans la zone de Kaikoura (Images A et B). Ce séisme a été ressenti dans l’ensemble du pays jusqu’à près de 800 km de l’épicentre. Depuis le séisme, des glissements lents ont été mesurés sur la zone de subduction nord d’environ 15 cm (Gisborne-Hawke’s Bay) où sont localisés les forages IODP. Pierre, parti en Nouvelle-Zélande quelques jours plus tôt, a profité de son séjour à Christchurch pour observer les ruptures en surface de ce séisme.

Durant son post-doctorat, Pierre travaillera majoritairement sur l’évolution thermique de la marge Hikurangi en étroite collaboration avec Yoshitaka Hashimoto de l’université de Kochi. Il travaillera également sur la caractérisation géochimique de roches riches en matière organique datées entre 100 et 95 millions d’années sur le bateau qui pourraient être associées à un évènement anoxique océanique dans l’ensemble du Pacifique durant cette période (avec Martin Crundwell de GNS Science, Nouvelle-Zélande et Adam Woodhouse de l’université de Leeds). À droite : Pierre Malié et Yoshitaka Hashimoto (université de Kochi) © T.Fulton, IODP