Geoide et topographie dynamique a grandes longueurs d'onde : influence des heterogeneites lithospheriques

Long wavelength geoid and dynamic topography : influence of the lithospheric heterogeneities

• Auteur / Autrice : Mikhail Karpytchev
• Direction : Luce Fleitout
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Cette these est basee sur une approche maintenant classique qui permet de relier les anomalies de vitesses sismiques aux anomalies de geoide et a la circulation dans le matneau. Les modeles de tomographie fournissent des donnees sur les variations laterales de vitesses sismiques interpretees en terme de variations laterales de densite. La circulation dans le manteau induite par ces contrastes de densite peut etre calculee pour diverses distributions de viscosite. Les anomalies de topographie en surface et les anomalies de geoide, ainsi que les champs de vitesses et de contraintes, predits par les modeles dynamiques sont compares ensuite avec les observations. Ceci permet d'obtenir des renseignements sur la distribution de viscosite, sur la nature des forces qui agissent sur les plaques et sur les processus geophysiques dans la zone de transition. La specificite de cette these est d'incorporer l'effet de la tectonique des plaques et des variations de l'epaisseur des plaques dues au refroidissement de la lithosphere oceanique et a l'existence des racines profondes sous les anciennes provinces continentales. Apres une etude a 2-d sur l'impact de la tectonique des plaques sur les ecoulements mantelliques, un modele a 3-d qui inclut ces variations de structure lithospherique est propose et est compare au modele a viscosite radiale. Une amelioration notable de la prediction du geoide a ete obtenue dans le modele avec variations laterales de viscosite. Le geoide, la topographie dynamique, les contraintes de cisaillement et le champ de vitesse dans le manteau sont fortement influences par les variations laterales d'epaisseur de la lithosphere. Par ailleurs la topographie dynamique predite par les modeles purement a une couche est trois fois superieur a la topographie observee. Ceci suggere l'existence d'anomalies de densite dans la zone de transition qui s'opposent au transfert de matiere entre manteau superieur et manteau inferieur.