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Impact des panaches en provenance du manteau sur la lithosphère continentale

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Impact des panaches en provenance du manteau sur la lithosphère continentale

Un nouvel éclairage grâce à la modélisation à haute résolution

Dans le cadre du projet ERC RHEOLITH destiné à l'étude des propriétés rhéologiques* de la lithosphère continentale, une équipe franco-suisse de chercheurs de l’ETH de Zurich et de l'Institut des sciences de la Terre de Paris (IsTep, UPMC/CNRS) ont développé, pour la première fois, des expériences numériques dynamiques 3D à ultra-haute résolution simulant la réponse de la topographie à la poussée de panaches venus du manteau.

 

Modélisation numérique 3D de remontée d'un panache mantellique sous une lithosphère « réaliste ». Il en résulte la formation d'un système de failles et rifts et l'initialisation d'une rupture continentale (en présence d'un très faible champ des contraintes intraplaque appliqué sur les bords). D. R.

 

Dans leur modèle, un panache est initialisée dans le manteau supérieure à la profondeur de 650 km et remonte à la base de la lithosphère, soumise par ailleurs un faible champ de forces tectoniques appliqué sur ses bords. Ce modèle prend en compte les propriétés cassantes-ductiles des plaques et leur structure interne. Sa résolution spatiale est très élevée (plus de 125 millions de mailles), ce qui a nécessité plus de 120 ans de calculs (en équivalent mono-core) sur les superordinateurs parallèles de l’UPMC et de l’ETH. Les résultats montrent une évolution de la surface extrêmement complexe, très différente des topographies lisses, radialement symétriques, présumées jusqu'à présent comme une signature canonique des interactions panache-lithosphère. Lire l’intégralité de l’article sur le site de l’Insu du CNRSNouvelle fenêtre.

Pour en savoir plus :

Référence :

Asymmetric three-dimensional topography over mantle plumes. Evgueni Burov & Taras Gerya, Nature 4 septembre 2014.

 

L'Institut des sciences de la Terre de Paris (IsTep, UPMC/CNRS)Nouvelle fenêtre

 

Contact chercheur:

Evgenii Burov, Institut des sciences de la Terre de Paris (CNRS, UPMC)

 

Illustration en vignette : le concept classique d'interaction panache-lithosphère continentale (a) où un panache produit un dôme à très grande échelle, ce que est rarement identifié « sur le terrain », versus l’hypothèse selon laquelle la stratification rhéologique (b, c) peut exercer un contrôle prépondérant sur la topographie en surface, résultant, en particulier, en multiples petites longueurs d'onde, aboutissant à la localisation de la déformation en fonction d'orientation des contraints tectoniques. D. R.



23/09/14