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Une nouvelle vision de la tectonique des plaques

La tectonique des plaques est la théorie unifiée des sciences de la Terre et la pierre angulaire de la géologie et de la géodynamique. Une initiative financée par l'UE permet de mieux comprendre la tectonique et la géodynamique mondiales.
Une nouvelle vision de la tectonique des plaques
Plusieurs caractéristiques importantes de la tectonique des plaques sont encore mal comprises. Le projet GLORY (Global tectonics with realistic lithospheric rheology) a cherché à expliquer comment l'interaction entre le manteau profond et la lithosphère affecte le mouvement des plaques terrestres, les champs de contrainte et la topographie.

Se basant sur des progrès récents en géodynamique informatique, les chercheurs ont développé un modèle géodynamique numérique hybride en combinaison avec des reconstructions de la tectonique des plaques. Ils l'ont utilisé pour calculer avec une précision sans précédent les mouvements horizontaux et verticaux des plaques ainsi que le champ de contraintes verticales. Les scientifiques ont ainsi pu aborder des phénomènes tels que la déformation de la lithosphère, la force de résistance des rifts et les champs de contrainte crustaux.

Outre la modélisation numérique, GLORY a également analysé des données d'observations géologiques et géophysiques. Le projet a développé «pyGPlates», un nouvel outil utilisé pour étudier l'histoire des rifts dans des reconstructions des plaques mondiales, et a créé une base de données mondiale des rifts.

L'analyse de la base de données a révélé que la réduction des forces au centre des rifts provoque une accélération soudaine des plaques bien avant qu'elles ne se brisent. Les scientifiques ont montré que cette «accélération» des plaques a modelé de façon importante les marges d'écartement de la Terre, la rhéologie non linéaire de la croûte et du manteau terrestres causant une brusque accélération des plaques.

GLORY a apporté des connaissances majeures sur les processus qui façonnent les rifts de la Terre et ses marges de divergence. Elles portent notamment sur la migration des rifts, le flux asthénosphérique et l'évolution dans le temps du champ de contrainte dans un rift oblique.

Les chercheurs ont découvert que les processus géodynamiques dans un système de rift peuvent retransmettre des mouvements de plaque à grande échelle. D'autre part, pendant la formation des continents, les accélérations rapides des plaques sont contrôlées par l'affaiblissement du système de rift lui-même.

Cette découverte a conduit à réinterpréter les processus sous-tendant la formation des marges pendant la localisation d'un bassin. Elle indique que la phase lente façonne la marge proximale, alors que la phase rapide agit sur la marge distale.

Les analyses menées par le projet GLORY expliquent également les taux plus élevés de fracturation, l'accélération de la subsidence, le flux thermique plus élevé, une fusion partielle plus importante, ainsi que le sous-placage et le volcanisme associés. Ces nouvelles connaissances ont des implications directes en ce qui concerne la maturation des géoressources aux marges de divergence terrestres.

Le nouvel modèle hybride, qui est en principe applicable à tout moment de l'histoire de la Terre, permettra de bien mieux comprendre la géodynamique actuelle. Ces résultats ne bénéficieront pas seulement à la communauté de la géodynamique au sens large mais également à des domaines comme l'évolution des bassins sédimentaires, la pétrologie et les champs de contrainte de la croûte terrestre.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Tectonique des plaques, géodynamique, GLORY, faille, champ de contrainte
Numéro d'enregistrement: 198632 / Dernière mise à jour le: 2017-05-30