Tectonic deformation et thermal structure of the North Ecuador - South Colombian Margin (0°-3.5°N) - implication for the seismogenesis - GéoSciences Azur Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Régimes tectoniques et thermiques de la marge Nord Équateur- Sud Colombie (0°- 3,5°N) - Implications sur la sismogenèse

Tectonic deformation et thermal structure of the North Ecuador - South Colombian Margin (0°-3.5°N) - implication for the seismogenesis

Boris Marcaillou

Résumé

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L’ensemble des forces impliquées dans la subduction contrôle le transfert de mouvement du panneau plongeant vers la plaque chevauchante et par voie de conséquence le régime tectonique de la marge convergente. Ce régime peut être caractérisé& par une accrétion frontale ou du sous-placage d’une part et une érosion frontale ou basale, d’autre part. Les processus de l’érosion de la base de la plaque chevauchante sont encore mal connus, et pourraient résulter soit d’une abrasion mécanique par les rugosités kilométriques à centimétriques de la plaque plongeante en régime de fort couplage mécanique soit d’une hydrofracturation basale résultant des surpressions de fluides expulsés des sédiments et de la croûte subduits [von Huene and Culotta, 1989]. Cette dernière hypothèse est envisageable en régime de faible couplage mécanique. Á l’échelle de la lithosphère, la nucléation des grands séismes de subduction semble également dépendre des forces impliquées dans les zones de subduction, puisque près de 90% de l’énergie sismique accumulée sur le globe est libérée dans ces zones de subduction. Ces grands séismes se produisent par rupture d’une portion, au comportement fragile, du contact interplaque, appelée zone sismogène, dont les limites semblent être principalement contrôlées thermiquement. Ils peuvent se produire par rupture d’une zone fortement couplée et propagation de la rupture dans une zone de couplage moindre (modèle des aspérités) [Kanamori, 1986; Lay and Kanamori, 1981; Lay et al., 1982] ou par la rupture d’une zone faiblement couplée et la propagation jusqu’à une zone de fort couplage (modèle des barrières) [Aki, 1979; Das and Aki, 1977]. L’étude de la marge Nord Équateur – Sud Colombie (0° - 3,5°N) a été abordée selon trois axes. (1) Les caractéristiques morpho-structurales du front de déformation, du bassin avant-arc et de son substratum nous renseignent sur le régime tectonique dominant de la marge et ses variations spatio-temporelles. (2) Les caractéristiques des Bottom Simulating Reflectors permettent de calculer des valeurs du flux de chaleur, points de départ d’une modélisation thermique de la marge qui fournit une estimation des dimensions et de la localisation de la zone sismogène et permet de discuter des variations longitudinales du régime thermique de la marge. (3) Enfin, nous avons abordé le rôle des failles crustales héritées de la marge, sur le contrôle de la propagation de la rupture des grands séismes de subduction du XX° siècle. Cette marge apparaît segmentée par des failles crustales transverses : les failles d’Esmeraldas et de Manglares, ainsi que par le promontoire d’Esmeraldas au Sud et le promontoire de Patia au Nord. Elle a globalement subi une déformation compressive, depuis le saut de subduction, à l’Éocène moyen – supérieur, notamment lors de l’entrée en subduction de la jeune plaque Nazca, ce qui se traduit par une augmentation de la déformation. Cette déformation reste active au nord de la faille de Manglares alors qu’elle est scellée au sud. Le substratum et le front de la marge, d’Esmeraldas à Buenaventura, semblent avoir subit une érosion tectonique apparemment initiée au Miocène moyen – supérieur. Depuis environ 1 Ma, l’accrétion semble se propager du nord vers le sud. La zone sismogène mesurerait 110 à 160 km de large et sa limite supérieure, serait située à ~11 km de profondeur et ~42 km de distance du front de déformation dans le nord de la zone d’étude. Le flux de chaleur, au front de la marge, varie du simple au double mettant en évidence une segmentation thermique de la marge. Enfin la localisation et l’extension des zones de rupture des séismes montrent que les failles transverses héritées d’Esmeraldas et de Manglares limitent la propagation de la rupture sismique et segmentent sismologiquement la marge.
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Dates et versions

tel-03384336 , version 1 (18-10-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03384336 , version 1

Citer

Boris Marcaillou. Tectonic deformation et thermal structure of the North Ecuador - South Colombian Margin (0°-3.5°N) - implication for the seismogenesis. Sciences de la Terre. Sorbonne Université, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03384336⟩
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