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Paul Tapponnier Élu Correspondant le 2 mai 1994, puis Membre le 29 novembre 2005, dans la section Sciences de l'univers Paul Tapponnier, né en 1947, est physicien à l'Institut de physique du globe à Paris. Formation et carrière 1970 Ingénieur civil des mines de Paris 1970-1971 Maître de conférences de géologie appliquée au génie civil à l'École nationale supérieure des ponts et chaussées 1971-1972 Assistant stagiaire en géologie structurale à l'université des sciences et techniques du Languedoc 1972 Assistant titulaire 1973-1974 Détaché, puis Research Fellow au Massachussets Institute of Technology 1975 Maître assistant délégué à l'université des sciences et techniques du Languedoc 1976-1977 Attaché de recherche au CNRS 1978 Docteur ès sciences 1978 Chargé de recherche au CNRS 1979-1986 Physicien adjoint à l'Institut de physique du Globe de Paris (IPGP) 1986-1990 Physicien titulaire à l'Institut de physique du Globe de Paris 1991- Physicien de classe exceptionnelle à l'Institut de physique du Globe de Paris 1984-1996 Directeur de l’unité associée 1093 du CNRS Tectonique, mécanique de la lithosphère et du laboratoire de tectonique de l'IPGP 1996-2000 Directeur du département de Tectonique de l'IPGP 2000-2002 Directeur scientifique des observatoires de l'IPGP 2000 Professeur au CaIifornia Institute of Technology 2002-2004 Directeur à nouveau de l’UMR 7578 Tectonique, mécanique de la lithosphère du CNRS, et du laboratoire de tectonique de l'IPGP Autres fonctions 1985-2004 Distinguished Visiting Scientist au Jet Propulsion Laboratory, Caltech, Pasadena 1994 Fellow of the American Geophysical Union Notice biographique de Paul Tapponnier, Membre de l’Académie des sciences 1996 Membre d'honneur de la Geological Society of America Œuvre scientifique Géophysicien spécialiste de la tectonique des plaques, Paul Tapponnier s’est particulièrement attaché à la compréhension de la déformation des continents. Afin de comprendre les mécanismes de la déformation des continents, Paul Tapponnier a centré ses études sur les zones de Collision et les zones de Rifts. Entre 1975 et 1981, il a proposé, avec P. Molnar, que l'essentiel de la déformation actuelle de la moitié est de l’Asie, où se trouvent les plus grands systèmes de failles actives continentales (qui ont produit 20 séismes de magnitude supérieure à huit depuis 1892), résulte de la pénétration dans ce continent, à une vitesse voisine de 5 cm/an, du sous-continent indien, porté par la plaque du même nom. L'Inde, modélisée comme un poinçon rigide, s'est enfoncée de plus de 2500 km vers le nord, transmettant jusqu'en Sibérie et Chine, à 3000 km de l'Himalaya, des contraintes normales de l'ordre de 40 mégapascals (moyennées sur une lithosphère de 100 km d'épaisseur, avec un seuil de plasticité d’environ 20 MPa). Ces résultats s'appuyaient sur une cartographie complète (images Landsat) des failles quaternaires de cette région (~ 10 millions de km2), sur les mécanismes au foyer d'une cinquantaine de séismes de magnitude > 5.6, et sur la théorie des charges limites (ou lignes de glissement) utilisée par les mécaniciens pour comprendre la déformation plastique des métaux, voisine de celles des roches à haute température en profondeur. Une partie de la convergence était absorbée par l'extrusion, vers l'est, de blocs de lithosphère le long d'une demi-douzaine de failles décrochantes jusqu'ici inconnues. Plus loin vers le nord et l'est, cette extrusion conduisait à la déchirure du continent le long de deux rifts dont le plus célèbre est celui du Baïkal. Une grande variété de structures et de styles de déformation à l'intérieur du plus grand continent de la planète, se trouvait ainsi recevoir une explication cohérente dans un modèle synthétique. Depuis 1982, ce modèle a inspiré une série d'études quantitatives dont les résultats continuent encore à forcer la révision de concepts acceptés. Grâce à un accès systématique au terrain, fruit d’une collaboration soutenue avec des chercheurs chinois, et à l'interprétation plus fine d’images de satellites plus performants (SPOT, Ikonos), le laboratoire de Paul Tapponnier est resté un leader mondial en télédétection tectonique à petite ou grande échelle. Parallèlement, la modélisation analogique des déformations lui a permis de prédire la localisation et la propagation des zones de cisaillement ductile dans la lithosphère continentale : expulsion de l'Indochine de 800 km vers le sudest au début de la collision (35-15 Ma) et ouverture contemporaine de la Mer de Chine du sud. L'analyse de l’évolution des déformations depuis 55 millions d'années (géologie structurale et géochronologie appliquées aux roches métamorphiques et ignées) lui a permis de découvrir l’acteur principal de cette expulsion : la zone de cisaillement ductile haut-grade du Fleuve Rouge (Ailao Shan), seul objet métamorphique Tertiaire en Asie de taille comparable à l'Himalaya, et seule structure de ce genre et de cet âge exposée en surface dans le monde. La mesure des vitesses de glissement (depuis 10 000 à 100 000 ans) sur les failles actives, grâce à une approche quantitative de la géomorphologie, lui permet peu à peu de bâtir un modèle cinématique cohérent de la déformation actuelle de l’Asie, à l'échelle de plusieurs milliers de kilomètres. L’exploration de sa structure profonde (croûte inférieure et manteau lithosphérique), en collaboration avec les sismologues dans quelques expériences de tomographie sismique bien ciblées, jette un jour nouveau sur le mécanisme de formation des hauts plateaux (Tibet), et la rhéologie du manteau lithosphérique continental dont le Notice biographique de Paul Tapponnier, Membre de l’Académie des sciences comportement semble s’apparenter plus à une forme de Tectonique des Plaques cachée qu’à celui d’un fluide visqueux. Enfin, l’étude de Paul Tapponnier sur la croissance de rifts en "overlap" en Afar (mécanisme du "bookshelf faulting") a permis de raffiner les modèles de déchirure continentale du Golfe d’Aden et de la Mer Rouge. En combinaison avec le travail asiatique, elle confirme que la propagation de failles nouvelles sur des distances supérieures à 2000 km est un élément essentiel de la mécanique des déformations continentales. Mots clés : tectonique et sismo-tectonique, mécanique de la lithosphère, géomorphologie quantitative, collision Inde-Asie, formation des hauts plateaux orogéniques (Tibet), croissance des chaînes de montagnes, fonctionnement et propagation des failles, risque sismique Distinctions et Prix Francis Birch Lecturer à l'American Geophysical Union (1999) Associé étranger de la National Academy of Sciences (2005) Médaille d'argent du CNRS (1984) Médaille Alfred Wegener de l'Union européenne des géosciences (1985) Grand prix scientifique de la ville de Paris (1990) Best Paper Award of the Geological Society of America (1994) Lyell Medal of the Geological Society (2001) Chevalier de la Légion d’Honneur Publications les plus représentatives MOLNAR, P., TAPPONNIER P. Cenozoic Tectonics of Asia: effects of a continental collision Science (1975) 189, n° 4201, 419-426 TAPPONNIER, P., MOLNAR P. Slip line field theory and large-scale continental tectonics Nature (1976) 264, n° 5584, 319-324 TAPPONNIER P., PELTZER G., LE DAIN A.Y., ARMIJO R., COBBOLD P. Propagating extrusion tectonics in Asia: new insights from simple experiments with Plasticine Geology (1982) 10, 611-616 ARMIJO, R., TAPPONNIER P., MERCIER J.L., HAN TONG LIN Quaternary extension in Southern Tibet: field observations and tectonic implications J. Geophys. Res. (1986) 91, 13 803-13 872 Notice biographique de Paul Tapponnier, Membre de l’Académie des sciences TAPPONNIER P., R. LACASSIN, PH. H. LELOUP, U. SCHÄRER, ZHONG DALAI, WU HAIWEI, LIU XIAOHAN, JI SHAOCHENG, ZHANG LIANSHANG, ZHONG JIAYOU The Ailao Shan/Red River metamorphic belt: Tertiary left-lateral shear between Indochina and South China Nature (1990) 343, 431-437 AVOUAC J.P., TAPPONNIER P. Kinematic model of active deformation in Central Asia Geophysical Research Letters (1993) Vol. 20, n° 10, 895-898 MANIGHETTI I., TAPPONNIER P., COURTILLOT V., GRUSZOW S. Propagation of rifting along the Arabia-Somalia plate boundary: The Gulfs of Aden and Tadjoura J. Geophys.Res. (1997) 102, n° B2, 2681-2710 P. TAPPONNIER, , X. ZHIQIN, F. ROGER, B. MEYER, N. ARNAUD, G. WITTLINGER, Y. JINGSUI Oblique, Stepwise Rise and Growth of the Tibet Plateau: Science (Wash. D.C.) (2001) v. 294, 1671-1677 J. VAN DER WOERD, P. TAPPONNIER, F.J. RYERSON, A.S. MERIAUX, B. MEYER, Y. GAUDEMER, R.C. FINKEL, M.W. CAFFEE, GUOGUANG ZHAO, ZHIQIN XU Uniform Post-Glacial slip-rate along the central 600 km of the Kunlun Fault (Tibet), from 26Al, 10Be, and 14C dating of riser offsets, and climatic origin of the regional morphology Geophys. J. Int. (2002) 148, 356-388 REPLUMAZ A., KARASON H., VAN DER HILST R.D., BESSE J., TAPPONNIER P. 4-D evolution of SE Asia’s mantle from geological reconstructions and seismic tomography Earth Planet. Sci. Lett. (2004) 221, 103-115 Principal ouvrage P. TAPPONNIER Montagnes - Les grandes manoeuvres de la Terre Ed La Martininière (2006) Le 5 septembre 2008 Notice biographique de Paul Tapponnier, Membre de l’Académie des sciences
