Rifting continental : Causes, effets, évolution - Exemple du rift Baïkal
Résumé
This report for ‘Habilitation à Diriger des Recherches’ presents a summary of my research activity about the Baikal rift which has began ten years ago, when I obtained my present position as Assistant Professor at Villefranche-sur-Mer Observatory (UPMC). Activities concerning the geodynamics of the Ligurian Sea and previous studies in the
Andes (Ph. Thesis) are not developped in this report.
What I have tried to perform, together with several colleagues, is a multidisciplinary study of the Baikal rift system. This was done in the framework of a collaboration between the Institute of the Earth’s Crust (Irkutsk) and Géosciences Azur (CNRS-UPMC, Nice, France). We attempt to gather several geophysical and geological data (either revised or new) and to interpret them with some caution, in order to determine a realistic picture of the on-going deformation pattern in the Baikal area, and more widely, to better understand the dynamics of the lithospheric deformation in an intracontinental setting. Our main objectives were the following : (1) describe the geometry and rate of active faulting using satellite imagery, field investigations, and seismicity, (2) directly measure crustal deformation and fault motion using GPS geodesy, (3) determine the stress field using earthquake source data, and (4) understand the physical mechanisms at work through numerical modeling. A number of funding agencies made this project possible : INTAS, NATO, the Siberian Branch of the Russian Academy of Science, the Mongolian Academy of Science, the French
Ministry for Foreign Affairs, the French National Center for Scientific Research (CNRS), and University Pierre and Marie
Curie.
Chapter I gives a brief review of the problems that are currently debated about continental rifts and the way I have used and complemented ‘seismo -geology’ for the analysis of causes and effects of continental deformation under extension. Chapter II is a critical review of the deformation pattern in Asia during Tertiary, which aims at situating the Baikal rift in this important tectonic context. Chapter III is an overview of the main results obtained concerning the
structure, evolution and dynamics of the Baikal rift, and puts in perspective the 11 publications reproduced in Annex 2.
Finally, Chapter IV briefly opens some perspectives of work.
Ce rapport d’Habilitation à Diriger des Recherches présente, outre un compte-rendu détaillé d’activité, un résumé de mon activité de recherche sur le rift Baïkal qui a commencé il y a 10 ans, lors de ma nomination comme Maître de Conférence de l’Université Pierre et Marie Curie à l’Observatoire de Villefranche-sur-Mer. Comme pendant ma thèse, un fil directeur thématique a relié mes différentes activités de recherches : l’extension continentale et ses effets, qu’elle se produise au sein d’une chaîne de montagne liminaire (la Cordillère Blanche au Pérou), dans un paléorift maintenant immergé, le bassin Ligure et ses marges, en contexte d’arrière-arc, ou au cœur d’un continent, le rift Baïkal. Si j’ai choisi de ne présenter que ce dernier, c’est à la fois pour des raisons de temps, et pour éviter une ‘gymnastique’ intellectuelle un peu artificielle : la comparaison entre ces deux derniers objets, par la différence de contexte tectonique et de méthodes d’investigation qu’elle implique, ne me paraît pour l’instant pas assez fructueuse. J’ai voulu plutôt tirer parti du fait qu’un cycle d’étude s’achevait en domaine intracontinental asiatique, avec une confrontation utile entre plusieurs résultats récents (modélisations gravimétriques, mesures GPS et modélisations numériques) et l’analyse plus spécifiquement ‘sismo-géologique’ que j’ai menée. Enfin une autre circonstance m’a incité à agir de la sorte : la soutenance proche de la thèse de doctorat de Nadège Rollet sur le bassin Ligure.
Le chapitre I fournit un bref aperçu des problèmes couramment débattus à propos des rifts continentaux actuels, et justifie la démarche générale que j’ai choisie afin de mieux comprendre les causes et les effets de la déformation active en extension en domaine intracontinental : l’utilisation de la « sismo-géologie », au cœur de mon domaine de compétence, dans un cadre élargi par l’apport d’autres approches complémentaires (gravimétrie, géodésie, modélisations numériques). Le Chapitre II est un examen critique du comportement de la lithosphère asiatique au cours du Tertaire, d’après la bibliographie. Cette partie peut surprendre le lecteur dans le cadre de cette Habilitation : elle m’a paru nécessaire pour renforcer la compréhension des processus de déformation observée à l’échelle du rift Baïkal, car le contexte de la collision Inde-Asie et des subductions le long de l’océan Pacifique y joue à l’évidence un rôle primordial. Le Chapitre III donne et discute les principaux résultats obtenus concernant la structure, le comportement thermo-mécanique, l’évolution et la dynamique actuelle du rift Baïkal, en se référant aux 11 publications reproduites en Annexe 2. Finalement, le Chapitre IV ouvre brièvement quelques perspectives d’étude à la suite de ces travaux.
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