Thématiques & sessions proposées > 5. Dynamique des Plaques - Géodynamique - Subduction - Rifts

Coordinateurs de ce thème : S. Dominguez, F. Parat

Mots-clés : subduction - rifts - lithosphère océanique, magmatisme, tectonique intraplaque, géodynamique, imagerie géophysique, cycles orogéniques, convection mantellique & panaches, pétrologie, observations gravimétriques - magnétiques (spatiales, aéroportés, drone et au sol), paléomagnétisme

5.1-5.2 Evolution tectonique et géomorphologique des Alpes et de la Provence, du manteau aux processus de surface depuis le Trias

Coordinateurs : Alexis Plunder, Frédéric Mouthereau, Emilie Janots, Nicolas Espurt, Stéphane Schwartz, Nicolas Bellahsen, Louise Boschetti, Emilien Oliot, Yann Rolland

Les Alpes, chaîne emblématique, forment un système orogénique issu de la superposition de plusieurs phases tectoniques et offrent l'opportunité d’étudier les processus de formation et d’évolution orogénique. Elle offre un laboratoire naturel permettant d'étudier les processus de formation des chaînes de montagnes et de bassins sédimentaires périphériques en réponse à des pulses tectoniques combinés à l'évolution climatique. La dynamique portée par le projet RGF est l’occasion de faire le point sur les connaissances et questions qui animent la communauté.
Cette session vise à apporter un nouvel éclairage sur la compréhension de la géométrie crustale de l'orogenèse Alpine en Europe de l'Ouest. Notamment : le rôle de l'héritage tectonique, enregistrements de la subduction / collision à différents stades, l'évolution de la configuration structurale et paléogéographique, aux relations dynamique des plaques / manteau ; le couplage entre les processus profonds et les processus de surface  (liens entre climat, érosion et tectonique, aléa sismique et gravitaire …). Elle se propose de regrouper des contributions multidisciplinaires allant de la surface au manteau, et basées sur la géologie (tectonique, pétrologie, stratigraphie, géochronologie et thermochronologie, géochimie, paléomagnétisme et géomorphologie), la géophysique (sismotectonique, tomographie sismique) et la modélisation (numérique et analogique). Cette session invite les contributions trans-disciplinaires et prévoit une discussion dans le cadre du chantier RGF « Alpes et bassins périphériques ».

5.3 Rifts et Marges Passives

Coordinateurs : Nicolas Saspiturry, Geoffroy Mohn, Louise Watremez, Riccardo Asti, Julia Autin

Cette session porte sur la tectonique des plaques divergentes de l’amincissement lithosphérique à l’accrétion océanique. Elle s’intéresse à la fois aux systèmes actuels et fossiles incluant les rifts, les marges étirées et les transformantes. Les processus qui façonnent ces systèmes extensifs seront examinés depuis leur zone proximale jusqu’à la transition océan-continent. Un accent particulier sera mis sur la déformation de la croûte, les processus d’exhumation du manteau, l’évolution sédimentaire, le magmatisme et le rôle de l'héritage structural, thermique ou rhéologique. Nous accueillons également des contributions portant sur les ressources de la transition énergétique en lien avec ces systèmes (hydrogène naturel, géothermie, ressources métalliques, séquestration du CO₂, carbonatation du manteau). Toutes les disciplines des géosciences sont mobilisées : géologie structurale, géophysique, sédimentologie, pétrologie, géochimie, modélisation numérique et analogique.

5.4 Interdisciplinarité autour d’un objet géologique : le rift est africain

Coordinateurs : Christel Tiberi, Doris Barboni, Sandrine Prat

Le rift est africain concentre à l’échelle d’un continent des interactions privilégiées entre la Terre et le vivant, incluant les sociétés humaines. Le Groupe de Recherche interdisciplinaire du Grand Rift Africain (GDR Rift) rassemble depuis 5 ans des scientifiques de toutes communautés (géosciences, environnement, Sociétés…) et de toutes nationalités afin de mieux comprendre les interactions nombreuses et complexes qui existent au sein de ce géo-socio-éco-système. En s’appuyant sur des présentations interdisciplinaires focalisées sur le Rift est africain, nous souhaitons alimenter des discussions sur les enjeux actuels de la région (énergie, ressources, patrimoines, géodynamique, risques…).
Les contributions pourront relever d'études spécifiques, comme des projets à venir. Nous souhaitons également y co-construire des propositions de formations favorisant l’interdisciplinarité.

Une table ronde fera suite de cette session pour mettre en forme les propositions à porter par le GDR.

5.5 Paul Tapponnier et la déformation de la lithosphère

Coordinateurs : Jérôme van der Woerd, Françoise Roger, Philippe-Hervé Leloup, Yann Klinger, Anne Replumaz, Robin Lacassin

Paul Tapponnier est décédé à Pekin le 24 décembre 2023. L’étude et le rôle des failles actives dans la compréhension de la déformation lithosphérique sont sans doute le fil conducteur principal de ses travaux scientifiques. Il est le géologue qui a fait le plus progresser nos connaissances sur la tectonique de l’Asie et la déformation intracontinentale dans le bilan de la tectonique de plaques. Ses études et celles de tous ses collaborateurs sur les failles actives et leur fonctionnement dans de nombreuses zones du globe (Asie, Moyen-Orient, Méditerranée, Antilles) sont des modèles du genre. Dans cette session nous invitons largement, non seulement des interventions par ceux, qui de près ou de loin ont eu l’occasion de côtoyer Paul Tapponnier et qui souhaitent partager cette expérience, mais nous sollicitons aussi des discussions sur ses idées et travaux, des projets ou idées nouvelles sur la déformation de la lithosphère.

5.6 Intérieur de la Terre et des planètes : minéralogie, chimie et dynamique

Coordinateurs : Fanny Garel, Delphine Bosch, Maëlis Arnould

Bien que les enveloppes internes constituent l’essentiel du volume des planètes telluriques, la compréhension de leur structure, leur composition chimique et minéralogique, leur dynamique et leur évolution nécessite des méthodes indirectes, telles que la pétrologie expérimentale de haute-pression, la géochimie isotopique, la modélisation géodynamique et/ou pétrologique, la magnétométrie, la sismologie, ou encore la gravimétrie. Ces études apportent à toutes les échelles spatio-temporelles des informations variées sur la dynamique des panaches et le magmatisme de point chaud, les réservoirs mantelliques, la minéralogie de la zone de transition mantellique, la limite lithosphère-asthénosphère, la dynamique convective du manteau et du noyau, etc . Cette session est ouverte aux contributions s'intéressant à la Terre interne ou à l'intérieur des (exo)planètes.

5.7 Dynamique des zones de subduction : une approche multi-disciplinaire et multi-échelles

Coordinateurs : Nestor Cerpa, Armel Menant, Marianne Conin, Mathilde Radiguet, Diane Arcay

La subduction est un élément essentiel de la tectonique des plaques, siège d’aléas sismiques et volcaniques, et de déformation notamment responsable de la formation de chaînes de montagnes. Cette session a pour but de présenter les dernières avancées dans la compréhension des processus de subduction à travers toutes les échelles d’espace et de temps. Nous encourageons des contributions de toutes les disciplines des Sciences de la Terre et particulièrement celles établissant des ponts entre elles. Les approches peuvent être basée sur l’observation et analyse d’objets naturels ou la modélisation, de zone active ou fossiles. Les sujets concerneront la mécanique des roches, le rôle des fluides et des réactions chimiques sur les déformations, ainsi que les relations entre subduction, sismicité et volcanisme. La session s'inscrit dans le sillage de l'initiative FRENSZ (FREnch Network on Subduction Zone science) visant à fédérer la communauté française travaillant sur les zones de subduction.

5.8 Laboratory experiments for Earth Sciences

Coordinateurs : Valérie Vidal, Régis Mourgues, Philippe Claudin, Renaud Toussaint

Temporal and spatial scales of geological processes are far from the laboratory scales. However, the last decades have shown that the morphology and dynamics of a wide variety of Earth Sciences phenomena could be captured by laboratory experiments. These “miniature worlds” include processes as different as landscape erosion, oceanic currents, fluid migration in sedimentary basins, earthquakes, mantle convection or volcanism – a list far from being exhaustive. Nonetheless, they share many common points, such as the identification of dimensionless numbers and scaling laws governing the processes, or the use of new materials to overcome scaling limitations. This session aims at bringing together laboratory experiments and sharing experimental methods on a wide range of Earth Sciences topics. It will offer an interesting overview of how geoscientists build and analyze “small worlds” in the laboratory, and how they upscale the results to field complexity.

5.9 & 7.5 Dynamique et différentiation des racines crustales partiellement fondues de l’Archéen à l’actuel

Coordinateurs : Dominique Chardon, Alain Chauvet, Jean-François Moyen, Olivier Vanderhaeghe

Les racines crustales exhumées, anciennes ou modernes, sont en grande partie constituées de migmatites, granites été granulites, dont la composition minéralogique et la texture témoigne du passage par un état partiellement fondu et/ou magmatique. De plus, les données géophysiques suggèrent la présence d'un liquide silicaté sous les plateaux Andin et Tibetain.

Dans cette session, nous proposons de discuter les conditions physique et chimique favorables à la présence de liquide silicaté dans les racines crustales, dans différents contextes temporels ou géodynamiques, et de discuter la signification et de l'impact de ce liquide en termes d’évolution chimique et de différentiation de la croûte (remaniement ou croissance), de sa déformation, des transferts de magmas. Les présentations pourront donc couvrir les champs de la géophysique, la tectonique, la géochimie, la pétrologie, et inclure des exemples couvrant toute l’histoire de la Terre. On portera une attention particulière aux analogies ou aux différences entre Terre primitive et Terre moderne."

5.10 Hommage à Didier Marquer : géodynamique, localisation de la déformation et transferts de matière

Coordinateurs : Philippe Goncalves, Philippe Boulvais, Cyril Durand, Pierre Trap

Didier Marquer, professeur au laboratoire Chrono-environnement de l'Université de Franche-Comté, nous a quittés en Août 2024. Tectonicien et géologue structural résolument moderne, il a largement contribué à une meilleure compréhension de la géodynamique des chaînes de montagnes, notamment les Alpes, l'Himalaya et la châine Varisque. Didier Marquer a apporté une contribution significative au comité scientifique de la carte géologique et au Référentiel Géologique de la France sous l’égide du BRGM. Il a joué un rôle majeur dans la compréhension des processus de localisation de la déformation ductile en mettant en lumière le rôle des processus chimiques (réactions métamorphiques et transferts de matière).
Nous vous invitons à soumettre vos contributions autour de ces thématiques, que vous ayez collaboré avec Didier ou non. Nul doute qu'il aurait beaucoup apprécié de voir de jeunes chercheuses et chercheurs présenter leur travaux lors de cette session dédiée à son travail de recherche.

5.11 Métamorphisme et la dynamique des orogènes

Coordinateurs : Pavel Pitra, Luc de Hoÿm de Marien, Philippe Yamato, Lorraine Tual

Les roches métamorphiques constituent des témoins privilégiés des processus orogéniques. Comprendre ces processus nécessite des approches multidisciplinaires, combinant, entre autres, une analyse détaillée pétrographique et pétrologique, géochimique, géochronologique, et structurale. L’établissement des trajectoires P-T-X-t-d permet de formuler des considérations tectoniques qui peuvent être confrontées aux modèles thermo-mécaniques des systèmes orogéniques. Cette session vise à rassembler les contributions dans les domaines du métamorphisme, de la pétrochronologie, de l'analyse de la déformation et des circulations de fluides associées dont le but est de mieux contraindre la formation des orogènes, quels que soient leur âge ou localisation. Elle a pour but de faire émerger des discussions sur la signification des conditions PT et des âges obtenus et leur relation avec les processus orogéniques. Cela peut inclure aussi bien des développements méthodologiques que des études de cas.

5.12 Variations sur la tectonique des plaques: Hommage à Xavier Le Pichon

Coordinateurs : Serge Lallemand, Nicolas Chamot-Rooke, Pierre Henry, Laurent Jolivet, Siegfried Lallemant

Xavier Le Pichon a contribué à tracer la voie de très nombreux chercheurs en France et dans le monde. Après la publication de son article fondateur en 1968 dans JGR, une nouvelle page de la géodynamique moderne s’est ouverte.  Non seulement, on disposait alors des clés pour remonter dans le passé, mais nombre de signaux telluriques prenaient sens. Xavier Le Pichon a consacré une part essentielle de sa vie à explorer les retombées de la tectonique des plaques, à former les étudiants et accompagner les chercheurs en herbe. L’idée de cette session est moins de revenir sur son apport que d’illustrer certaines de ces retombées à partir de recherches en cours. Parmi les thèmes qui lui étaient chers (liste non exhaustive) : cinématique, déformation, état de contrainte, rôle des fluides, subduction, collision, extension, dorsales, failles transformantes, zone sismogène, mouvements gravitaires crustaux, Asie du Sud-Est, Méditerranée …