Thématiques & sessions proposées > T4 - Dynamique de la lithosphère

4. Dynamique de la lithosphère

4.1 Géologie des failles et des séismes : caractérisation multi-technique, multi-échelle

Coordinateurs : Thibault Cavailhes, Marion Thomas

L'objectif de cette session est de (i) caractériser les objets géologiques composant une zone de faille et (ii) de préciser leur implications mutuelles dans la nucléation,  la propagation et la récurrence des ruptures séismiques. Toutes les méthodologies seront les bienvenues, de l'analyse de terrain à la modélisation, en passant par les approches géophysiques et géochimiques conventionnelles et/ou innovantes.  La session traitera idéalement de systèmes faillés onshore, offshore, à cinématique normale, inverse ou décrochante, étudiés des profondeurs séismogéniques à la surface.

4.2 Bassins évaporitiques et tectonique salifère associée

Coordinateurs : Naïm Célini, Alexandre Pichat, Laurent Gindre

L'objectif est de solliciter les études portant sur la géodynamique des bassins évaporitiques. Les grands bassins évaporitiques se développent dans des contextes nécessitant plusieurs critères pour autoriser d'importantes accumulations d'évaporites (forte subsidence, confinement hydrique, hydrothermalisme). Ces facteurs de contrôle peuvent changer d'un bassin à l'autre et restent encore très débattus. De par leur capacité de fluage unique, les évaporites impactent aussi la dynamique post-sel des bassins, avec une tectonique salifère contrôlée par la charge sédimentaire, les contraintes tectoniques ou la lithologie des différents sels. En contexte compressif, les sels impliqués pourront également contrôler la dynamique d'une chaîne de montagnes. Les contributions pourront donc englober toutes ces thématiques qu’elles soient basées sur des données de terrain, de géophysique ou de modélisation, de l’échelle de l’affleurement à celle du bassin, en contexte de marge ou orogénique.

4.3 Studying the orogenic system through the analyses and integration of geophysical and geological data

Coordinateurs : Alexandra Guy, Christel Tiberi, Puy Ayarza, Marc Jolivet

Combining geophysical (seismic, gravity, magnetic, electromagnetic) with geological (e.g., petrology, geochemistry, structural analysis) data to understand the geodynamic processes provides a powerful tool to study the different stages of the modern orogenic cycle. We invite contributions dedicated to the characterization of lithospheric structures from regional to large scale by multidisciplinary approaches, which contribute to reconstructing consistent tectonic evolution of accretionary and collisional orogenic systems, such as the European Variscan Belt, the Alpine-Himalayan orogen and the Central Asian Orogenic Belt. We particularly welcome studies integrating observations and interpretations based on various methods (including modelling and machine learning).

4.4 Interactions métamorphisme/déformation: terrain - experiences - pétrologie - modèles

Coordinateurs : Philippe Yamato, Marie Baïsset, Pavel Pitra, Loïc Labrousse

L’objectif de cette session est de rassembler les études qui ont pour dénominateur commun la compréhension de l'interaction entre les processus métamorphiques et la déformation à toutes les échelles de temps et d’espace. Le but est de réunir les chercheurs de différents domaines afin de partager leurs travaux et ainsi améliorer notre compréhension de l’effet des réactions métamorphiques sur la rhéologie des roches et vice-versa. Ces études peuvent donc consister en des analyses de terrain, des études pétrographiques, des expériences de mécanique des roches, ou encore des modélisations numériques. Elles permettront de discuter de sujets qui font encore débat à l’heure actuelle comme le comportement des roches hors équilibre, la signification de la pression enregistrée par les roches, leur résistance (court terme - long terme) en profondeur, ou encore les processus de localisation de la déformation.

The objective of this session is to bring together studies that strive for the understanding of the interaction between metamorphic processes and deformation at all scales of time and space. The aim is to bring together researchers from different fields to share their work and thus improve our understanding of the effects of metamorphic reactions on the rheology of rocks and vice versa. These studies may therefore consist of field analyses, petrographic studies, experiments in rock mechanics, or numerical modelling. They will allow discussion of subjects that are still being debated at the moment, such as the behaviour of rocks out of equilibrium, the significance of the pressure recorded by rocks, their resistance (short term - long term) at depth, or the processes of localisation of deformation.

4.5 Dynamique multi-échelles des zones de subduction

Coordinateurs : Benjamin Guillaume, Philippe Yamato, Fanny Garel, Armel Menant

La subduction est une composante dynamique essentielle de la tectonique des plaques, siège de séismes, d’éruptions volcaniques, et de déformation inter- et intraplaques, notamment responsable de la formation de chaînes de montagnes. Cette session accueille les dernières avancées dans la compréhension des processus géologiques à l'œuvre dans  les zones de subduction à des échelles de temps allant du cycle sismique aux temps géologiques longs. Les sujets abordés incluent la mécanique des roches à toutes les échelles spatiales (du cristal à la plaque), le rôle des fluides et des réactions chimiques, ainsi que les relations entre subduction et sismicité et volcanisme. Cette session est ouverte aux chercheurs des différentes disciplines des Sciences de la Terre incluant la géodynamique, la géochimie, la géophysique, la sismologie, la tectonique, la géodésie ou bien encore la pétrologie, utilisant des approches basées sur l'observation, l'analyse d’objets naturels ou la modélisation. Cette session s'inscrit en regard de l'initiative fédératrice de la communauté française pour les zones de subduction (FRENSZ)".

4.6 La construction des Alpes : du manteau aux processus de surface

Coordinateurs : Alexis Plunder, Yann Rolland, Denis Thiéblemont, Nicolas Bellahsen

 Les Alpes, chaîne emblématique, offrent une opportunité exceptionnelle d’étudier les enregistrements géologiques et processus de formation et d’évolution orogénique court et long terme. La dynamique portée par le projet RGF est l’occasion de faire le point sur les connaissances et questions qui animent la communauté. Cette session s’intéresse à différentes approches et échelles spatio-temporelles sur l’objet Alpes et notamment aux : enregistrements de la subduction / collision à différents stades ; aux stades orogéniques antérieurs ; à l’influence des héritages structuraux et paléogéographiques ; aux relations dynamique des plaques / manteau ; aux couplages entre processus profonds et de surface ; à la dynamique récente prisme ; aux liens entre climat, érosion et tectonique ; aux liens entre tectonique et aléa sismique et gravitaire. Cette session invite les contributions trans-disciplinaires et prévoit une discussion dans le cadre du chantier RGF « Alpes et bassins périphériques ».

4.7 Dynamique des orogènes précambriens africains, liens entre croissance-différentiation de la croûte et systèmes minéralisés

 Coordinateurs : Benjamin Le Bayon, Olivier Vanderhaeghe, Florence Cagnard, Jérôme Ganne

 Cette session s’intéresse à la dynamique des orogènes précambriens africains, et aux bassins sédimentaires associés, qui ont fait l’objet depuis plusieurs décennies de nombreux travaux de recherche, de cartographie géologique et d’exploration minière. L’étude des orogènes africains a permis d’améliorer nos connaissances de la géodynamique au Précambrien, et plus particulièrement des liens entre processus de croissance-différentiation de la croûte et systèmes minéralisés. Cette session permettra de présenter des données et modèles sur le métamorphisme, le magmatisme, la tectonique et la sédimentation et les relations avec les processus minéralisateurs sur différents exemples africains.

4.8 Dynamique des orogènes à travers les roches métamorphiques

Coordinateurs : Pavel Pitra, Philippe Yamato, Lorraine Tual, Luc De Hoÿm de Marien

 Les roches métamorphiques constituent des témoins privilégiés des processus orogéniques qui ont contribué à façonner la lithosphère. Le caractère souvent complexe et parcellaire de l'enregistrement de ces processus fait qu’il ne peut être correctement déchiffré que par des approches multidisciplinaires, combinant, entre autres, une analyse pétrographique fine, la modélisation thermodynamique des équilibres de phases, diverses approches thermo- et barométriques, la modélisation géochimique, la géochronologie multi-système, et l’analyse structurale pour établir les trajectoires P-T-t-d des roches et enfin en extraire des considérations tectoniques. Cette session a pour but de rassembler les contributions, idéalement multidisciplinaires, dans les domaines du métamorphisme, de la pétrochronologie, de l'analyse de la déformation et des circulations de fluides associées dont le but est de mieux contraindre la formation des orogènes, quels que soient leur âge ou localisation.

Metamorphic rocks witness to orogenic processes that shaped the lithosphere. The record of these processes is commonly complex and patchy, and can only be properly deciphered by multidisciplinary approaches to establish the P-T-t-d evolution of the rocks and finally extract tectonic considerations. These approaches include, among others, detailed petrographic analysis, thermodynamic modelling of phase equilibria, various thermo- and barometric approaches, geochemical modelling, multi-system geochronology, and structural analysis. This session aims to bring together contributions, ideally multidisciplinary, in the fields of metamorphism, petrochronology, deformation analysis and associated fluid flows to better constrain the formation of orogens, regardless of their age or location.

4.9 Géodynamique Caribéenne : 30 ans de recherche

Coordinateurs : Mélody Philippon, Sylvie Leroy, Jean-Jacques Cornée

 La zone de subduction des Petites Antilles est l’unique subduction active du territoire national. Elle fait l'objet de nombreux travaux de recherches internationaux depuis trois décennies. Ces travaux ont apporté un nouveau regard sur la géodynamique de cette région mais aussi sur les processus géologiques à l’œuvre de manière plus générale au niveau des zones de subduction (fluides, sismicité, partitionnement de la déformation, dynamique mantellique), ainsi que sur les modalités de ré-organisation d’une frontière de plaque suite aux changements de cinématique des plaques (suture, migration/extinction/initiation des arcs volcaniques, déformation, mouvement verticaux). Cette session a pour but de rassembler les études visant à la compréhension de la géodynamique Caribéenne au sens géographique, chronologique et thématique large. Les contributions de sédimentologie, tectonique, géophysique marine et terrestre, géochimie, modélisation analogique et numérique sont donc les bienvenues.

4.10 Evolution géodynamique de la chaîne Varisque

Coordinateurs : Jonas Vanardois, Pierre Trap, Jean-Baptiste Jacob

 L’évolution géodynamique et la structure grande échelle de la chaîne Varisque ont été récemment réévaluées. En particulier, des caractères majeurs comme le nombre et la cinématique des zones de sutures, la signification tectonique des éclogites ainsi que le rôle de la fusion partielle sur la construction et destruction de l’orogène sont encore discutés. La chaîne Varisque est aussi caractérisée par un magmatisme intense qui s’observe dans les zones externes et internes de la chaîne. Des processus mantelliques ont été invoqués comme source de chaleur mais ne considèrent pas les hétérogénéités de la croûte. Enfin, le calage temporel des événements tectoniques, métamorphiques et magmatiques est encore débattu. Cette session souhaite ouvrir un débat sur les différents modèles en cours, et invite toute contribution permettant de mieux contraindre l’évolution tectonique pré-, syn- ou post-collisionnelle.

4.11 Rifts et marges riftées

Coordinateurs : Julia Autin, Nicolas Saspiturry, Louise Watremez, Geoffroy Mohn

 Cette session « Rifts et marges riftées » traite de la tectonique divergente, depuis les prémisses de l’étirement de la croûte continentale jusqu'à la rupture lithosphérique et la formation des dorsales. Les objets ciblés sont divers : rifts, marges riftées, marges transformantes, fossiles ou actuels. Nous nous intéresserons aux processus façonnant ces systèmes extensifs : déformation, magmatisme, hydrothermalisme et circulations de fluides, depuis les domaines proximaux, jusqu’à la transition océan-continent et la rupture lithosphérique. Les processus de serpentinisation, de carbonatation du manteau et de formation d'hydrogène pourront également être abordés. Le volet déformation traitera également des questions relatives à l'héritage, à l'obliquité ou à la réactivation. Toutes les disciplines seront donc représentées : géologie structurale, géophysique marine, sédimentologie, pétrologie, géochimie, modélisation numérique ou analogique.

4.12 Volatils, métaux, et la plomberie des processus magmatiques

Coordinateurs : Marion Louvel, Fabrice Gaillard, Johann Tuduri, Michel Gregoire

La distribution des éléments volatils et métaux entre minéraux, liquides et fluides magmatiques renseigne sur l’architecture et la dynamique des systèmes magmatiques transcrustaux. Les éruptions volcaniques et la formation de gisements métalliques en sont deux aboutissements suscitant un intérêt immédiat mais la plomberie de ces systèmes  implique une histoire plus ancienne, plus profonde qu’il faut aussi savoir décrypter. Notre capacité à lire ces enregistrements est conditionnée par deux défis : 1) savoir mesurer les teneurs élémentaires et isotopiques de ces éléments dans différentes phases et 2) connaitre leur comportement en conditions extrêmes. Avec cette session, nous invitons les présentations portant sur l’analyse chimique et isotopique des roches et minéraux, inclusions fluides et vitreuses ou des gaz volcaniques, mais aussi sur des études expérimentales et des modélisations numériques visant à rétablir le lien entre processus profonds et observations de surface.

4.13 Dynamique de la lithosphere continentale- Session Spéciale en hommage à J-P Brun et P. Choukroune

Coordinateurs : Frédéric Gueydan, Philippe Yamato, Laurent Jolivet, Claudio Faccenna

 Jean-Pierre Brun et Pierre Choukroune nous ont quitté récemment. Ils étaient deux des principaux piliers de l’école de géologie structurale et de tectonique de Rennes à laquelle nous devons bien des concepts et des méthodes de la tectonique que nous utilisons couramment aujourd'hui. Pierre Choukroune a joué un rôle fondamental dans les géosciences internationales. L'école de Rennes lui doit son essor dans les années 80 et c’est à lui que nous devons des notions fondamentales telles que les mylonites S/C, la notion même de critère de cisaillement ou plus largement celle de déformation progressive. Il laisse donc une trace indélébile dans le domaine de la géologie structurale. Pierre a également exploré bon nombre de chaînes de montagnes récentes et anciennes (Alpes, Pyrénées, chaîne hercynienne, cordillères américaines) et de domaines amincis de la croûte (Afar). Il était également connu pour ses travaux sur la déformation de la croûte archéenne. Jean-Pierre Brun était un tectonicien internationalement reconnu pour ses travaux sur la mécanique et la dynamique de la lithosphère. Il s’intéressait à la déformation de la lithosphère en extension en concevant une méthode de modélisation expérimentale originale, basée sur l’association de sable et de silicone. Outre ses travaux majeurs sur la compréhension du rifting continental, Jean-Pierre Brun a été l'un des premiers à modéliser l'exhumation des roches du manteau et le boudinage lithosphérique à la transition continent-océan. Son apport et ses idées originales sur la tectonique de la chaîne hercynienne et l’arc égéen sont également toujours d’actualité. À travers l’exemple de la mer Égée, il avait récemment proposé un modèle original où l’extension de la lithosphère consécutive au roll-back de la subduction permet l’exhumation des roches de haute pression. Dans cette session, toutes contributions autour des thématiques chères à Jean-Pierre et Pierre sont les bienvenues.