Extension post-orogenique sur un transect corse-apennins. Donnees structurales et modeles numeriques

Post-orogenic extension from corsica to the apennines. Structural data and numerical models

• Auteur / Autrice : Jean-Marc Daniel, Laurent Jolivet
• Direction : Jean-Pierre Vilotte
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Les bassins de mediterranee occidentale ont fait depuis quinze ans l'objet de nombreuses etudes de geophysique marine. Sur le terrain, les travaux ont principalement porte sur la caracterisation de la deformation cassante dans les bassins sedimentaires tertiaires. Les travaux realises au cours de ce travail en corse et a l'ile d'elbe montrent que l'amincissement crustal se traduit par une deformation ductile tres penetrative. Cela est un fait nouveau puisque jusqu'ici l'extension n'etait decrite dans cette region qu'au travers de ses manifestations fragiles. En corse, la deformation ductile est localisee le long de zones de cisaillement a pendage est associees a une retromorphose intense dans le facies schiste vert. Entre ces zones de cisaillement, veritables failles normales ductiles, la deformation correspond a du raccourcissement vertical a toute echelle (strain slip, plis decametriques a plan axial peu pente). Les datations publiees jusqu'a present suggerent que cette deformation soit au minimum d'age oligocene moyen. Cette description remet en cause les interpretations proposees jusqu'ici pour les phases de deformation precoces car les structures extensives remobilisent intensement les traces de ces deformations et en obscurcissent la cinematique. A l'ile d'elbe, la deformation ductile est contemporaine de la mise en place de plutons miocenes. Elle est caracterisee par le meme type de geometrie qu'en corse. Elle se traduit egalement par la formation de deux failles de detachement. Ces deux detachements sont actifs de facon successive. Leur interaction avec l'intrusion des plutons permet d'illustrer le role des plutons sur l'evolution des detachements. D'un point de vue regional, ces observations completent jusqu'a l'oligocene le schema de migration vers l'est de la deformation extensive dans le bassin tyrrhenien septentrional. Elles demontrent egalement qu'a l'echelle de la croute, l'extension est asymetrique (cisaillement vers l'est). Ces faits nouveaux sont a inclure dans les modeles geodynamiques proposes jusqu'ici pour cette region. Plus thematiquement, ces donnees de terrain ainsi que des donnees sismologiques publiees recemment suggerent que les failles normales, raides en surface, s'enracinent a la transition fragile-ductile dans des zones de cisaillement peu pentees. Des modeles en plaque mince elastique permettent d'envisager que ce type de geometrie puisse correspondre au premier stade de l'evolution des detachements typiques des metamorphic core complex. Dans un dernier temps, on presente des modeles numeriques en grande deformation elasto-visco-plastique couples avec une evolution thermique ainsi qu'une synthese des modeles publies a propos de l'extension post-orogenique. Ces modeles montrent que du fait de l'etat thermique froid de la lithosphere a la fin des phases compressives, le role de la zone de subduction apenninique doit etre preponderant dans l'initiation de l'extension dans les bassins de mediterranee occidentale. Cela est compatible avec l'asymetrie de la deformation et son initiation en corse, a la transition entre croute epaissie et non epaissie. Aucun modele n'est jusqu'a present capable de rendre compte de la migration de l'extension vers l'est. Cela doit etre mis en parallele avec notre incapacite a modeliser les interactions entre une zone de subduction et sa region arriere-arc