Déformations crustales et couplage avec le manteau dans les

Déformations crustales et couplage avec le manteau dans les domaines en extension
Laurent Jolivet
Institut des Sciences de la Terre d’Orléans
Avec : Camille Clerc, Armel Menant, Pietro Sternai, Nicolas Bellahsen,
Claudio Faccenna, Jean-Claude Ringenbach, Christian Gorini, Sylvie Leroy & Raphaël Pik
Les déformations en limite de plaques ou au sein des continents sont gérées en grande partie
par les mouvements relatifs des plaques et la plupart des modèles publiés considèrent la
lithosphère comme le principal guide de contraintes, que le contexte soit compressif ou
extensif. La contribution possible du flux asthénosphérique sous-jacent à la déformation
crustale par couplage visqueux (basal drag) ou par une poussée sur les irrégularités de la
topographie de la base de la lithosphère (basal push) est souvent ignorée. Depuis les tous
débuts de la tectonique des plaques, et même auparavant, deux écoles de pensée se sont
développées en parallèle, selon que la convection du manteau était prise en compte ou non.
Ces deux approches se retrouvent aujourd’hui dans la difficulté à réconcilier les modèles
thermo-mécaniques lithosphériques et les modèles de convection globale pour expliquer la
tectonique de surface. Pourtant, de récentes études ont mis en avant les conséquences
possibles des différents styles de convection mantellique sur le contrôle de l’évolution et de la
structure des chaînes de montagnes ou des rifts. Au cours de ce séminaire seront présentés
différents contextes extensifs où les observations géologiques et géophysiques suggèrent un
fort couplage entre déformation crustale et flux mantellique. Ces exemples montrent une
déformation repartie sur de vastes zones et une asymétrie suggérant une composante de
cisaillement simple à l’échelle de toute la croûte. C’est le cas des bassins arrière-arc
méditerranéens, qu’il s’agisse des domaines d’extension post-orogénique tels que la Mer Egée
ou la Mer Tyrrhénienne ou de la marge passive du Golfe du Lion. C’est également le cas de la
marge passive de l’Uruguay dans l’Atlantique sud où des failles normales à faible pendage
vers le continent et des zones de cisaillement ductile ont accommodé l’extraction de la croûte
inférieure et du manteau avec une asymétrie constante à l’échelle de la marge. Finalement la
distribution et la géométrie des failles normales au travers de la région des Afars montrent
aussi une asymétrie de ce type. Quels sont les paramètres qui contrôlent cette évolution et
cette asymétrie, quelle est l’origine de cette composante de cisaillement simple à l’échelle de
la croûte ? Les contributions relatives d’une possible hétérogénéité crustale héritées d’épisode
tectoniques antérieurs (héritage tectonique) et du couplage avec le flux asthénosphérique
sous-jacent seront discutées en fonction du contexte.