Tectonique active à la jonction Alpes-Dinarides : morphologie quantitative, cinématique des failles et implications pour la géodynamique de la microplaque Adriatique

Active tectonics of the Alps-Dinarides junction : quantitative morphology, fault kinematics and implications for the Adria microplate geodynamics

• Auteur / Autrice : Adrien Moulin
• Direction : Lucilla Benedetti, Didier Bourlès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance le 16/12/2014
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Jérôme Van der Woerd
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lucilla Benedetti, Didier Bourlès, Marko Vrabec, Jean-François Ritz
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jérôme Van der Woerd, Marko Vrabec

Mots clés

Mots clés contrôlés

Alpes dinariques

Séismes

Tectonique

Mots clés libres

Tectonique active

Sismicité

Morpho-Tectonique

Microplaque Adriatique

Dinarides septentrionales

Active tectonics

Seismicity

Morpho-Tectonic

Adria microplate

Northern Dinarides

Résumé

Au Nord-Est de la microplaque Adriatique la jonction Alpes-Dinarides représente une région clé pour comprendre les interactions entre la microplaque et l’Europe stable. Alors que la tectonique active de la partie alpine de cette zone est relativement bien contrainte, peu de données sont disponibles quant aux déformations actives contrôlées par la rotation de la microplaque à travers les Dinarides. Par une approche morpho-tectonique (étude de terrain combinée à l’analyse d’images aériennes et satellitaires, de cartes topographiques et modèles numériques de terrain haute résolution) nous avons cartographié en détails les failles actives des Dinarides septentrionales et de la partie orientale des Alpes du Sud. Sur la base de cette cartographie et des données géologiques une quarantaine de décalages tectoniques cumulés allant de quelques mètres à plusieurs kilomètres a été identifiée. A l’aide de datations 36Cl de marqueurs morphologiques affectés par les failles combinées aux chronologies existantes les vitesses de déformation actuelles ont ensuite été estimées. L’évolution des déformations depuis le Pliocène a pu être contrainte dans les Dinarides mettant en évidence une initiation des failles au début du Pliocène et un changement cinématique important autour du Pléistocène moyen. Les vitesses obtenues, notamment environ 3mm/an de mouvement dextre le long des Dinarides, ont finalement été confrontées aux modèles existants ce qui a conduit à proposer un modèle cinématique décrivant l’accommodation de la rotation de l’Adriatique par le mouvement relatif de blocs lithosphériques rigides et qui permet d’expliquer les déformations actives observées aux frontières de ces blocs.

At the northeastern corner of the Adria microplate the Alps-Dinarides junction represents a key region to understand the interactions between the microplate and the stable Europe. While the active tectonics of the alpine part of the area is relatively well-known, few data allow characterizing the present-day deformations controlled by the microplate rotation across the Dinarides. Using a morpho-tectonic approach (field study combined to the analysis of aerial and satellite images, topographical maps and high-resolution digital elevation models) we mapped in details the active faults in the Northern Dinarides and the eastern part of the Southern Alps. Based on this mapping and geologic data forty tectonic cumulative displacements ranging from few meters to several kilometers have been identified. By determining the 36Cl exposure ages of faulted geomorphic markers and comparing it to existing chronologies the present-day rates of deformation have then been assessed. The evolution of the deformations since the Pliocene could also have been constrained revealing an Early Pliocene age for the onset of strike-slip faulting and a major kinematic change during the Middle Pleistocene. Finally the yielded faults slip-rates, especially about 3 mm/yr of right-lateral motion across the Dinarides, have been compared to existing models. That allowed proposing a kinematic model describing the Adria rotation accommodation through the relative motion of rigid lithospheric blocks and explaining the observed active deformations at their boundaries.