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Thèse soutenue

Foldis : un modèle cinématique de bassins sédimentaires par éléments discrets associant plis, failles, érosion/sédimentation et compaction

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Auteur / Autrice : Renaud Divies
Direction : Jean-Pierre Gratier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géophysique, géochimie, géomécanique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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Le modele cinematique 2d foldis calcule les geometries successives d'un bassin sedimentaire, simulant la deformation tectonique et la compaction due a l'enfouissement. Dans foldis, la deformation tectonique conserve les volumes, la compaction les diminue entre les phases tectoniques. Les ecailles sont discretisees en unites cinematiques, elles-memes decoupees en une file d'elements polygonaux a quatre noeuds. Comme dans le modele du fault-bend-fold en kinks de suppe, le plissement est isopaque mais la deformation cisaillante est localisee aux interfaces des unites cinematiques. La deformation interne est determinee par trois principes. Les deux premiers definissent un plissement isopaque : (1)-conservation du volume-, (2)-conservation de l'epaisseur de l'unite-. Le troisieme distribue la deformation entre les elements : (3)-conservation d'une relation angulaire entre elements voisins-. Pour le calcul de la compaction, chaque lithologie verifie une loi de porosite fonction de l'enfouissement. L'aire d'un element est ajustee a sa porosite en deplacant les noeuds du maillage. Toutefois, la topologie des elements est conservee. Dans foldis, les sediments syn-tectoniques sont repris par la deformation en respectant un glissement banc a banc. De plus, une large gamme de geometries est autorisee pour les objets structuraux. En particulier, des failles antithetiques et des failles sinueuses permettent des configurations complexes. Le couplage avec dionisos, qui simule l'erosion-sedimentation, fournit un outil deterministe de l'evolution des bassins. Foldis ouvre des perspectives prometteuses pour la modelisation cinematique. Le mecanisme de deformation et la description discrete peuvent etre repris pour modeliser des styles tectoniques differents comme les failles de propagation. Le champ d'application du modele peut etre etendu en integrant d'autres mecanismes de deformation. Une generalisation en 3d des concepts developpes en 2d est envisageable.