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: 04 67 14 38 95Adresse électronique: email: [email protected] 1 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 2 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 thermomécanique 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 3 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 4 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 5 - Bourses de recherche et détachements • 1988 Boursier de l'OTAN en 1988 pour un détachement d'un an à l'Université de Géorgie à Athens, USA. • 1991 - 1993 Détachement au CNRS affecté au Laboratoire de Tectonophysique de Montpellier. - Encadrement de la Recherche • Thèses • MAILLET Daniel, soutenue en 1984, en collaboration avec le Pr. J. SOUGY, "Les nappes varisques de Vendée littorale, région de Brétignoles". • TOMMASI Andréa, soutenue en 1995 - "Développement de systèmes de décrochements d'échelle continentale dans une lithosphère hétérogène: Cas naturels et modélisations numériques". • PACHECO NEVES Sergio (Professeur associé Université de Récife-Brésil), soutenue en 1996. " Etude des relations entre magmatisme et zones de cisaillement lithosphériques: Exemple des décrochements de Pernambuco et Fazenda Nova - Etat de Pernambuco - Brésil". • BASCOU Jérôme – soutenue le 12 Novembre 2002 - Microstructures, Déformation et propriétés physiques anisotropes des roches métamorphiques de haut grade (éclogites, granulites). Thèse en cotutelle avec M. Egydio-Silva Université de São-Paulo. • HEINZ Maggy – 31 Mars 2003 – "Anisotropie sismique, structure et déformation du manteau supérieur sous les continents: Application à la Chaîne Ribeira, SE du Brésil" (Lab. Tectonophysique, UM II). • CHANE-FO Ingrid – 2005 – Diapirs translithosphériques. Etude des processus de fusion mantelliques et de leur effets sur le développement d'instabilités gravitaires. Co-direction avec J. L. Bodinier • D.E.A • BUFALO Maurice, 1984-85, Déformation des granites d'anatexie dans les Maures orientales. • HAMITI Marc, 1984-85, Déformation par pression-dissolution. Equilibrage et restauration de coupes géologiques. Application à un secteur des Alpes méridionales. En collaboration avec C. Tempier. • SENO Mathilde, 1985-86, Cinématique des déformations ductiles à la base des gneiss de Bormes (Maures occidentales). • AURIOL Michel, 1985-86, Etudes des mylonites associées à la faille nord-pyrénéenne et à ses satellites, dans le massif de l'Agly, P.O. En collaboration avec J.P. LECORCHE. • VIGUIER Jean Marc,1987-1988. Etude d'une déformation mylonitique polyphasée: l'évolution tectonométamorphique de la zone de cisaillement de Patos, province de Borborema, Brésil. • GODARD Marguerite, 1989-1990. Simulation analogique de la transition visqueux-ductile. En collaboration avec D. Mainprice. • FREDIER Claire, 1990-1991. Simulation analogique de la transition visqueux-ductile. En collaboration avec D. Mainprice • SAMARCQ Françoise, 1994-1995. Anisotropie sismique et la structure du manteau sous les Pyrénées Orientales. En collaboration avec G. Barruol • FERREIRA Emmanuel 1995-1996. Propriétés sismiques du manteau sous les Pyrénées orientales. En collaboration avec G. Barruol. • BASCOU Jérôme 1997-1998. Propriétés sismiques des roches de très haute pression. Exemple des péridotites d'Alpe Arami. En collaboration avec G. Barruol. • MAUMUS Jérôme 1997-1998. Oriention préferentielle de réseau de l'olivine et propriétés sismiques anisotropes des péridotites d'origine asthénosphérique de Zabargad. En collaboration avec G. Barruol. • HOFFMAN Ruth 1997-1998. Effet d'un point chaud sur la texture et les propriétés sismiques du manteau. Exemple du massif central. (Diplomarbeit) En collaboration avec G. Barruol. • DINEUR Florence - 1999-2000 - Microstructures et propriétés sismiques de xénolithes du manteau supérieur sous un rift. Effet de la fusion et du réchauffement. • GAUFFRIAU Antoine - 1999-2000 - (en coll. avec G. Barruol): Fabriques cristallographiques et mécanismes de déformation dans les ultramylonites crustales et mantelliques. Etude au Microscope à balayage. • COROMINA Guilhem – 2000-2001 – (En coll. Avec M. Godard et A. Tommasi) : Interaction asthénosphère-lithosphère à l'aplomb d'un panache mantellique en domaine océanique: Etude pétrologique et pétrophysique des xénolites de Polynésie française. • CHANE-FO Ingrid –2001-2002 - (En coll. Avec M. Godard et A. Tommasi) Fusion partielle et circulation de magmas dans le manteau supèrieur: Etude pétrologique et géochimique des péridotites réfractaires et pyroxénites du massif de Murray Ridge 6 • BELLEY France – 2002-2003 (en coll. avec M. de Saint Blanquat) Etude de la transition entre déformation magmatique et mylonitique à la bordure du pluton de Papoose-flat. • PALASSE Laurie – 2002-2003 (en coll. avec A. Tommasi et J.M. Dautria) Effets du point chaud du Massif Central sur la microstructure et les propriétés sismiques du manteau lithosphérique. • PELLETER Laetitia 2003-2004 (en coll. avec A. Tommasi) Interaction panache-lithosphère océanique: Etude des xénolithes mantelliques d'Hawaï. Responsabilités collectives Actuel: - Membre du groupe d'experts de la DSPT3 de la Direction de l'Enseignement supérieur - Secrétaire du Comité français de l' "International Lithosphere Project" depuis 1999 - Membre de la Commission de Spécialistes 34-35e sections de l'UM 2 Passé: - Membre du Conseil National des Universités, nommé en 36ème section - Secrétaire des études du DEA "Structure et Evolution de la Lithosphère" de l'Université de Montpellier II. - Directeur Adjoint du Laboratoire de Tectonophysique - Membre du Conseil de groupement de l'ISTEEM - Membre de la Commission Recherche de l'ISTEEM 7
