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Interactions Asthénosphère / lithosphère

Interactions asthénosphère-lithosphère

Coordinateur : Andréa Tommasi

Participants : A. Tommasi, O. Alard, G. Barruol, J.L. Bodinier, G. Bokelmann, D. Bosch, J.M. Dautria, S. Demouchy, M. Godard, B. Ildefonse, C. Thoraval, A. Vauchez, D. Arcay, S. Lallemand, Y. Lagabrielle

Thèses & Masters : V. Le Roux, Y. Gréau, V. Soustelle

Chantiers : Lherz, Massifs de peridotite de l’Alboran (Ronda, Beni Boussera), Polynésie, Kamchatka...

Projets :
- International Lithosphere Program project : "Lithosphere – Asthenosphere Interactions", Coord. : A. Tommasi (Montpellier), C. Garrido (Spain) & J.M. Kendall (Bristol)
- CEE Programme Marie Curie : Réseau de Formation Initiale CRYSTAL2PLATE : "How does plate tectonics work : From crystal-scale processes to mantle convection with self-consistent plates
- ...


La limite lithosphère-asthénosphère est caractérisée par des interactions complexes entre processus chimiques, thermiques et mécaniques. Par une étroite collaboration entre pétrologues, géochimistes, tectoniciens et géophysiciens, nous cherchons à caractériser ces interactions et à évaluer comment des processus thermo-chimiques, et en particulier les interactions avec des fluides, modifient notre "image" du manteau (les observables géophysiques) et quelle est leur influence sur la déformation (à travers leur effet sur la viscosité et de la densité). Nous voulons comprendre, en particulier, le rôle de ces interactions physico-chimiques dans l’érosion de la lithosphère et dans la dynamique de la subduction.

L’approche que nous développons est fortement pluridisciplinaire. L’observation géologique y joue un rôle fondamental. Nous associons le traçage géochimique (analyses in situ) et l’observation géophysique à l’analyse pétrostructurale à des échelles allant de la cartographie des structures d’échelle métrique à kilométrique dans les massifs à la mesure des orientations cristallographiques par la méthode EBSD. La modélisation numérique des processus géochimiques, des propriétés physiques, et des écoulements mantelliques permet de tester les effets des différents paramètres sur un processus donné et de prédire des observables géophysiques (tomographie et anisotropie sismique, anisotropie électrique, signal gravimétrique…). Elle est essentielle pour la compréhension des processus et pour l’extrapolation des conclusions des études géochimiques et pétrostructurales au manteau.

Nos activités dans ce thème s’organisent autour de 3 grands axes :

La réjuvénation et l’érosion du manteau lithosphérique

Les travaux en cours de notre équipe sur des massifs de péridotite et des xénolites mantelliques montrent que les interactions magma-roche jouent un rôle fondamental dans l’érosion de la lithosphère continentale et dans la dynamique de la subduction.

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Effet des interactions fluide-roche sur la dynamique du manteau

Les réactions intervenant lors de la genèse et du transport des fluides (magmas et volatils) dans le manteau supérieur peuvent modifier significativement les 3 paramètres qui contrôlent les (...)

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Transfert des magmas et processus d’accrétion aux dorsales

Nos projets sur les processus de transfert dans le manteau à l’aplomb des dorsales et la formation de la croûte océanique sont présentés en détail dans le thème Formation et évolution de la lithosphère (...)

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