Alain VAUCHEZ - Géosciences Montpellier

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Alain VAUCHEZ
Docteur ès Sciences
Maître de Conférences
Laboratoire de Tectonophysique
Université de Montpellier II
Place E. Bataillon
34095 - Montpellier cedex 05
Tél: [phone]Adresse électronique: email: [email protected]

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Né le: 5 Juillet 1946 à Marseille
Titres Universitaires
• 1987 Docteur ès Sciences Université d'Aix-Marseille III
• 1974 Docteur de spécialité de l'Université de Montpellier II
Diplômes, qualités, titres
• 1970 – Licence de l'Université de Montpellier 2
• 1971 - Maîtrise de l'Université de Montpellier 2
• 1972 - DEA de l'Université de Montpellier 2 option Tectonophysique
• Qualifié pour la fonction de Professeur des Universités en 35ème et 36ème sections depuis 1992.
Carrière:
• Assistant contractuel (coopération) à l'Ecole Mohammadia d'Ingénieurs de Rabat - Maroc, de septembre 1973 à
septembre 1975,
• Maître-Assistant contractuel (coopération) au département des Sciences de la Terre, Faculté des Sciences
d'Alger , de septembre 1975 à septembre 1979.
• Attaché d'administration communale à la Mairie de Nîmes de janvier 1980 à mai 1983.
• Assistant titulaire 1983-1987 à la Faculté St Jérôme, Université d'Aix-Marseille III.
• Maître de Conférences 2ème classe 1987
1ère classe 1990
• Détaché au CNRS, Chargé de Recherche 1e classe 1991-1993
• Mutation à l'Université de Montpellier II 1994
• Maître de Conférences Hors Classe, promotion au choix national en 1999
Enseignement
Depuis le début de ma carrière, j'ai enseigné à tous les niveaux, du Tronc Commun de 1ère année au DEA, ainsi
que dans les cycles de préparation aux concours de l'Enseignement Secondaire (Licence, Maîtrise et prépa
Agreg). En plus des disciplines de bases comme la cartographie et la géologie de terrain, mon enseignement
s'est spécialisé au cours des dernières années sur les thèmes proches de mon activité de recherche :
• Géodynamique interne, cours et étude de cas
• Mécanique des roches et de la lithosphère
• Anisotropie de la lithosphère, effets sismologiques et mécaniques
Recherche
Structure, deformation et evolution de la lithosphere continentale, ou: Comment Etudier la Tectonique du
Manteau?
Les progrès récents de la sismologie, de la géochimie, de la pétrophysique ou encore de la modélisation
numérique suggèrent qu'il est à la fois nécessaire et possible de mieux comprendre les processus complexes
actifs dans le manteau. Les rapprochements spectaculaires entre ces diverses approches tendent à montrer que
les progrès les plus significatifs seront obtenus grâce à l'addition des capacités des diverses approches. Notre
progression dans la compréhension des processus mantelliques et de leur couplage avec les processus plus
superficiels va dépendre du développement de chaque discipline. La "géologie structurale" du manteau est un

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domaine qui demande a être développé!; c'est en effet une composante indispensable à l'élaboration de
modèles géodynamiques intégratifs.
Quelques questions d'actualités:
√ Comment le manteau se déforme-t-il sous les zones orogéniques?
√ Existe-t-il un couplage entre la déformation du manteau et celle de la croûte? Dans l’affirmative,
quelles sollicitations la déformation du manteau impose-t-elle à la croûte? Ces sollicitations
peuvent-elles jouer un rôle dans l'activité sismique superficielle?
√ Comment la structure interne du manteau (hétérogénéité, anisotropie) influe-t-elle sur les propriétés
mécaniques et thermiques de la lithosphère, et donc sur son comportement tectonique? Le manteau
lithosphérique est-il en particulier caractérisé par une anisotropie mécanique susceptible
d'expliquer l'héritage structural souvent observé? Une telle anisotropie peut-elle influer sur la
déformation de la croûte superficielle et donc sur l'activité sismique?
√ Comment les grands réseaux de failles se forment-ils à l’échelle des continents? Affectent-ils le
manteau lithosphérique dans son intégralité? Sont-ils limités à la croûte ou à la partie sommitale du
manteau supérieur?
√ Les racines continentales (cratons, zones de subduction continentale), qui semblent atteindre
plusieurs centaines de kilomètres de profondeur, interagissent-elles - et si oui de quelle manière -
avec la convection mantellique?
√ Les interactions entre asthénosphère et lithosphère (panaches, rifts) déduites des observations
géochimiques influent-elles sur les propriétés sismiques ou mécaniques de la lithosphère?
√ Les hétérogénéites de vitesse révélées par la sismologie ne peuvent pas toutes être interprétées
comme des anomalies de température. La composition du manteau est aussi susceptible de modifier
de façon significative la propagation des ondes. Dans quels contextes géodynamiques, la
composition du manteau est-elle suffisamment modifiée pour rendre compte de certaines anomalies
observées dans les modèles tomographiques?
Quelles approches ?
Les questions mentionnées ci-dessus ne peuvent être traitées qu'à l’échelle de la lithosphère ou même,
pour certaines, du manteau supérieur. Les réponses sont évidemment aux interfaces entre tectonique,
sismologie, géochimie, pétrophysique et modélisation. Une approche pluridisciplinaire s'impose donc. En
conséquence, depuis que j'ai rejoint le Laboratoire de Tectonphysique, j'ai orienté mon activité de recherche sur
l'étude des déformations à l'échelle lithosphérique. Tout en continuant l'étude de la déformation de la croûte,
mais en glissant vers la croûte inférieure, j'ai consacré une partie importante de mon activité de recherche à la
déformation du manteau supérieur sous-continental et aux modifications des propriétés physiques qu'elle peut
entraîner.
Mon idée est que pour avancer sur ces questions, il faut être capable de changer d'échelle d'observation:
- À petite échelle, celle de l'agrégat cristallin, il est possible de caractériser les processus thermo-
mécanique en étudiant des échantillons de manteau remontés à la surface, soit par le volcanisme (xénolites), soit
par la tectonique (massifs de péridotites). Dans ce domaine, une interaction forte avec les géochimistes est
particulièrement enrichissante car leur approche permet de mettre en évidence des processus tels que la fusion
ou le métasomatisme et donc de préciser l'évolution géodynamique. À cette échelle, il est aussi possible de
caractériser les propriétés sismiques des agrégats et de les mettre en relation avec les processus tectoniques et
géochimiques qui ont affecté les roches, ce qui permet de faire un lien avec les observations à grande échelle.
- À grande échelle, la difficulté principale réside dans le fait qu’il est rare de pouvoir effectuer des
observations dans le manteau comme nous le faisons pour la croûte. Il faut donc mettre en œuvre des approches
permettant de réaliser une véritable étude structurale du manteau sous-continental. Les développements récents
en tomographie et en anisotropie sismique (mesure du déphasage des ondes de cisaillement) apportent des
quantités croissantes de contraintes sur la structure du manteau lithosphérique. La tomographie sismique peut
apporter des informations sur la géométrie, l’état thermique et la composition de la lithosphère continentale.
L’anisotropie sismique est essentiellement liée à l’orientation préférentielle de réseau de l’olivine développée en
réponse au fluage du manteau due aux évènements tectoniques (collision, rifting…) ou au mouvement actuel
des plaques. Elle nous renseigne donc sur la déformation subie par le manteau. Bien que d’interprétation
délicate, ces observations représentent autant de contraintes auxquelles tout modèle géodynamique doit
satisfaire. J'ai donc appris à caractériser l'anisotropie sismique d'une région (de l'instrumentation à la mesure) et

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surtout, à faire le lien entre déformation, développement d'une texture, modification des propriétés sismiques du
manteau et anisotropie mesurée.
Recouvrant les différentes échelles d'observation, les techniques de modélisation numérique permettent
de tester la physique des processus géodynamiques. C'est, à mon avis, un passage obligé dans ce type d'étude.
Les modélisations ne disent pas si un modèle conceptuel est "vrai" ou non. Plus simplement, elles permettent de
vérifier si ce modèle n'est pas en contradiction avec les lois de la physique. Depuis la thèse d'Université
d'Andréa Tommasi sur la modélisation du comportement d'une lithosphère hétérogène soumise à des
sollicitations tectoniques, nous avons continué à collaborer, essayant d'intégrer aux modèles les diverses
échelles d'observation. La modélisation multi-échelle permet d'intégrer la simulation du développement
d'orientations cristallographiques préférentielles, à l'échelle de l'agrégat, dans des modèles à grande échelle.
Pour un modèle conceptuel donné, cela revient à utiliser le champ de déformation calculé pour modéliser le
développement d'une orientation préférentielle de réseau. Il devient alors possible de faire des prédictions
d'anisotropie sismique et mécanique dans des situations tectoniques choisies. Dans le futur, il sera possible de
prendre en compte dans les modèles en grande déformation l'effet de la fabrique ainsi créée sur la rhéologie
(viscosité anisotrope).
Quelques chantiers:
- Déformation du manteau supérieur sous une ancienne zone orogénique: couplage croûte/manteau?
- Interaction asthénosphère-lithosphère dans les environnements de panache et de rift
- Un équivalent néoprotérozoïque de "l'asthénosphère crustale" du sud-Tibet et des Andes centrales: La
méga-nappe plutono-anatectique de la chaîne Ribeira-Araçuai au Brésil
• Publications (liste de publications dans pub_Vauchez):
Classement du CNU
Total carrière (1er auteur)
10 dernières années (1er auteur)
Revues A
43 (20)
29 (10)
CRAS
4 (2)
0
Participation ouvrages
2 (1)
1 (1)
Revues B
2 (2)
0
Total
51 (25)
30 (11)
• Direction de projets scientifiques (depuis 10 ans):
1993-1996 - International Lithosphere Program "Dynamics of the subcontinental mantle: From seismic
anisotropy to mountain building". Co-responsable avec Lev Vinnik (Moscou)
1995-1997 - Coopération CNRS-CNPq (France-Brésil): "Couplage croûte-manteau dans les chaînes de
collision en transpression du SE du Brésil". Co-responsable avec M. Egydio-Silva, Université de São Paulo.
1996 -1998 - Coopération COFECUB- Université de São Paulo "Couplage croûte-manteau dans les chaînes
de collision en transpression du SE du Brésil" M. Egydio-Silva co-responsable
1997 – CNRS/INSU Programme National Intérieur de la Terre: "Structure et anisotropie sismique de la
lithosphère dans un domaine orogénique complexe: Le Sud Est du Brésil"
1999-2000 - Coopération COFECUB - CAPES: "Anisotropie sismique, structure et déformation du manteau
supérieur au SE du Brésil" M. Egydio-Silva co-responsable
1998-2001 - Programme International de Coopération Scientifique n°763 "Anisotropie sismique, structure et
déformation du manteau supérieur au SE du Brésil: couplage croûte manteau et dynamique des grands réseaux
de failles." M. Egydio-Silva co-responsable

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2001-2002 - GdR "Marges": Rupture des continents: Compétition entre anisotropie et hétérogénéités mécaniques.
Modélisation 3D multiéchelles.
2004 – 2006 – DyETI (en attente de décision) "Un équivalent néoprotérozoïque de "l'asthénosphère crustale" du
sud-Tibet et des Andes centrales: La méga-nappe plutono-anatectique de la chaîne Ribeira-Araçuai au Brésil"
• Organisation de réunions scientifiques (depuis 1990):
• 1991- Workshop International "Seismic Anisotropy in the Mantle and the Geodynamics of Mountain belts"
, La Grande Motte, 1-3 Octobre 1991.`
• 1994 - 2ème Workshop International -"Dynamics of the subcontinental mantle: from seismic anisotropy to
mountain building", La Grande Motte, 7-9 juin 1994
• 1996 - 30ème Congrès International de Géologie,. Symposium D7 "Lithospheric structure, composition and
dynamics of orogenic belts".
• 1997 - IXème EUG - Strasbourg - Union Symposium "Continents and their Mantle Roots"
• 2000 - 31ème Congrès Géologique International: Symposium 5-1 : "Deformation Mechanisms in Rocks"
• 2002 – 18ème RST Nantes – session B2-3 Anisotropie et tectonique du Manteau
• Edition Scientifique
 1993 - "Dynamics of the subcontinental mantle: from seismic anisotropy to mountain building"
D.!Mainprice, A. Vauchez et J.P. Montagner guest editors, Physics of the Earth and Planetary Interiors , vol.
78, n°3-4 (Elsevier).
 1996 - "Dynamics of the subcontinental mantle: from seismic anisotropy to mountain building II"
D.!Mainprice et A. Vauchez guest editors, Physics of the Earth and Planetary Interiors, vol.95, n° 3-4
(Elsevier).
 1998 - "Continents and their Mantle Roots" A. Vauchez & R. Meissner Eds. Tectonophysics vol. 296 n°1-2
• Expertise:
- Expertise de projets de recherche pour!:
- National Science Foundation, U.S.A.
- Grant Agency of the Czech Republic
- FAPESP Fondation de l'Etat de São Paulo pour la Recherche
- Ministère de l'Education Nationale – Ministère de la Recherche France
- Evaluation d'articles pour les revues de géodynamiques, tectonique et geophysique
- Bulletin de la Société Géologique de France, Canadian Journal of Earth Science, Compte Rendus de
l'Académie de Sciences de Paris, Earth and Planetary Sciences Letters, Geology, Geophysical Journal
International, Journal of Geophysical Research, Journal of Structural Geology, Journal of South American
Earth Sciences, Lithos, Physics of the Earth and Planetary Interiors, Precambrian Research, Pure and Applied
Geophysics, Tectonophysics, Terra Nova…
- Conférences invitées dans des réunions internationales (récentes) :
• 2000 - 31ème International Geological Congress – Rio de Janeiro–
• 2000 – Charles University Tectonics Summer School – Short Course "Deformation and seismic anisotropy
of Rocks and the Lithosphere"
• 2001 - XI - réunion de l’Union Européenne des Géosciences- Strasbourg (EUG XI).
• 2001 - SNET (Simpósio National de Estudos Tectónicos) Recife Brésil
• 2002 - Joint International Research Meeting: Transport and Flow Processes in Shear Zones. London
• 2003 - EGU-AGU-EGS Meeting Nice